Повышение эффективности процесса шлифования за счет правки шлифовальных кругов с применением ультразвуковых колебаний

• Автор: Мурашкин, Сергей Викторович
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Тольятти
• Количество страниц: 238 с. : ил.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ ПРАВКИ ШЛИФОВАЛЬНЫХ КРУГОВ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ

1.1. Особенности формирования рабочей поверхности шлифовальных кругов

1.2. Определение силы правки и условий разрушения абразивных зёрен круга

1.3. Влияние вибрационной правки на процесс шлифования

1.4. Выводы. Цель и задачи исследования

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ АБРАЗИВНЫХ ЗЁРЕН КРУГА И АЛМАЗА ПРАВЯЩЕГО ИНСТРУМЕНТА

2.1. Исследование формы рабочей поверхности правящего инструмента

2.1.1. Общие условия процесса правки

2.1.2. Исследование формы рабочей поверхности правящего инструмента в процессе обычной правки шлифовального круга
2.1.2.1. Исследование формы рабочей поверхности правящего инструмента в плоскости, содержащей ось вращения круга и центр зоны правки
2.1.2.2. Исследование формы рабочей поверхности правящего инструмента в плоскости вращения круга
2.1.3. Исследование формы рабочей поверхности правящего инструмента в процессе ультразвуковой правки
2.1.3.1. Исследование формы рабочей поверхности правящего инструмента в плоскости, содержащей ось вращения круга и центр зоны правки
2.1.3.2. Исследование формы рабочей поверхности правящего инструмента в плоскости вращения круга
2.2. Силовое взаимодействие правящего алмаза с абразивным зерном круга
2.2.1. Удар правящего алмаза с абразивным зерном
2.2.1.1. Общие допущения, обозначения и замечания
2.2.1.2. Определение метода расчёта параметров удара

2.2.1.3. Расчёт параметров удара
2.2.2. Определение зависимости составляющих радиальной силы правки от кинематических источников деформации зоны правки
2.2.2.1. Определение числа абразивных зёрен круга, контактирующих с вершиной правящего алмаза
2.2.2.2. Определение глубины правки в направлении вращения круга
2.2.2.3. Определение скорости вершины алмаза в колебательном движении, как функции от глубины правки
2.2.2.4. Изменение значений модуля упругости Юнга и плотности шлифовального круга во времени взаимодействия абразивных зёрен круга с правящим алмазом
2.2.2.5. Модель изменения радиальной составляющей силы правки за период вынужденных колебаний алмаза
2.2.2.6. Определение влияния продольной подачи правящего алмаза на радиальную составляющую силы правки
2.2.2.7. Влияние движения абразивного зерна по вершине алмаза в направлении скорости круга на значение радиальной составляющей силы правки
2.2.2.8. Влияние движения вершины алмаза в направлении радиуса круга на значение радиальной составляющей силы правки
2.2.2.9. Модель радиальной составляющей силы правки, действующей во время удара алмаза с зерном круга
2.3. Выводы
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРАВКИ
3.1. Методика экспериментального исследования
3.2. Исследование износа правящего инструмента при правке
3.2.1. Проверка адекватности математических моделей, описывающих форму рабочей части правящего инструмента
3.3. Исследование формирования вершин активных абразивных зёрен круга
3.4. Профилографирование рабочей поверхности шлифовального круга
3.4.1. Влияние величины контактной площади правящего инструмента на основные параметры рельефа рабочей поверхности круга
3.4.2. Влияние амплитуды колебаний правящего инструмента на основные параметры рельефа рабочей поверхности круга
3.4.3. Влияние частоты колебаний правящего инструмента на основные параметры рельефа рабочей поверхности круга
3.5. Исследование радиальной составляющей силы правки
3.6. Выводы
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПРАВКИ
КРУГА НА ПОКАЗАТЕЛИ ПРОЦЕССА ШЛИФОВАНИЯ
4.1. Методика экспериментального исследования
4.2. Результаты экспериментального исследования процесса шлифования
4.3. Статистический анализ качества шлифованных поверхностей
4.4. Выводы
ГЛАВА 5. ВНЕДРЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРАВКИ ШЛИФОВАЛЬНЫХ КРУГОВ
5.1. Разработка способа ультразвуковой правки абразивного круга
5.1.1. Вывод формулы, определяющей координату исходного рабочего положения рабочей части правящего инструмента
5.1.2. Вывод формулы, определяющей допустимый диапазон толщины срезаемого слоя с рабочей поверхности
круга за один проход правящего инструмента
5.2. Практические рекомендации, вытекающие из результатов исследования
5.2.1. Технологические рекомендации
5.2.2. Конструктивные рекомендации
5.3. Внедрение результатов исследования в производство
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Расчёты радиальной составляющей силы
правки, количества объёмно-разрушаемых абразивных зёрен круга в процессе правки
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Руководство по эксплуатации устройства ультразвуковой правки шлифовальных кругов
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Акты внедрения технологии ультразвуковой правки, карты испытаний абразивно-алмазного инстру
мента

Тогда Т„ = V' • (2-15)
Поэтому суммарное влияние можно выразить как Гзу = Кк + Ги, или в развёрнутом виде:
где - радиус РПК, м; Вз - длина контактной линии, проходящей через центр третьего участка вершины алмаза в направлении скорости круга, м.
Глубина взаимодействия /?у «заглаженных» вершин а.з. с ПИ на участках 1, 2 и 3 практически равна сумме высот шероховатости (наибольшая высота неровностей профиля Лтах) поверхности вершины алмаза на этих участках, измеренной в направлении скорости продольной подачи 5П, и величине радиального упругого перемещения контактирующих вершин зёрен из свободного в поджатое состояние.
На рис. 2.6 представлен график зависимости (2.16). Выражение (2.16) справедливо при: - Вз/2 <Хзч <В/1.
Рис. 2.6. Теоретическая кривая, описывающая форму приработанной вершины алмаза на участке 3 в плоскости вращения круга:
Вк= 100 мм, = 1,191 мкм, Вз = 1,35 мм
Уравнения, описывающие форму сечений контактных поверхностей участков 1, 2 вершины алмаза плоскостями вращения круга, проходящими через центры участков 1 и 2, выводятся при тех же рассуждениях, что и уравнение формы сечения контактной поверхности участка 3. Все уравнения, согласно обозначениям входящих в них параметров, представленных на рис. 2.3; 2.5, сведены в табл. 2.2.