Повышение эффективности и качества обработки полимербетонов шлифованием : на примере синтеграна

• Автор: Елин, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 186 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ НЕМЕТАЛЛОВ
1.1 Физическое, структурное и математическое описание процесса абразивного шлифования
1.2 Влияние свойств основных объектов системы деталь-инструмент-среда на процесс шлифования
1.2.1 Влияние структуры обрабатываемого материала на процесс резания
1.2.2 Особенности инструментов, используемых для шлифования неметаллических материалов
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ КМ НА ПРИМЕРЕ СИНТЕГРАНА
2.1 Контактные методы измерения шероховатости композиционных материалов
2.2 Бесконтактные методы измерения шероховатости композиционных материалов
ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЗАВИСИМОСТИ ШЕРОХОВАТОСТИ СИНТЕГРАНА ОТ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ
3.1 Анализ обработки синтеграна
3.2 Разработка математической модели процесса шлифования синтеграна
3.2.1. Определение количества зерен пр участвующих в резании
3.2.2. Определение площади контакта абразивного инструмента со шлифуемой поверхностью
3.2.3. Определение силы резания Р приходящейся на единичное зерно
3.3. Описание программы
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОБРАБОТКИ СИНТЕГРАНА ШЛИФОВАНИЕМ
4Л Исследование влияния СОТЖ на композиционные материалы
4.2 Описание экспериментального стенда для исследования влияния режимов резания на качество обработки
4.3 Исследование плоскостности
4.4 Исследование влияния режимов резания на шероховатость поверхности
4.4.1. Исследования синтеграна
4.4.2. Исследование других видов композиционных материалов
4.4.2.1. Исследование материала Ое1аСоге
4.4.2.2. Исследование материала Напех
4.5. Эффективность обработки
4.6. Экономическое сравнение вариантов обработки траверсы, изготовленной из чугуна и полимербетона
ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время в машиностроении все большее распространение приобретают новые композиционные материалы. Они имеют ряд преимуществ перед обычными конструкционными материалами: более легкие по сравнению со сталью и чугуном; не проводят электрический ток; не подвержены коррозии; имеют высокие демпфирующие свойства. Так же эти материалы более технологичны, т.к. компоненты не требует плавления, и заготовки получаются более точными по сравнению с заготовками из чугуна.
Таких материалов в последнее время появляется все больше. Они имеют различный химический состав, но обладают и рядом сходных параметров. В основном эти материалы состоят из наполнителя, либо армирующих частиц, и заполнителя. Армирующие элементы могут иметь различную пространственную ориентацию. Одним из таких материалов является синтегран.
Слово синтегран образовано от слияния двух слов «синтетический» и «гранит». Этот материал имеет схожие физико-механические свойства с натуральным гранитом.
Синтегран применяется для изготовления базовых деталей практически всех типов станков и в первую очередь, особо точных; при замене блоков натурального гранита для изготовления деталей специальных станков, оснований измерительной техники, приборов и другого оборудования; деталей, к материалам которых предъявляют особые требования - например немагнитность, коррозионная стойкость, малая теплопроводность.
Синтеграны представляют собой высоконаполненные композиционные материалы на основе эпоксидного связующего, заполнителей в виде щебня трех-четырех фракций и мелкодисперсного порошка из высокопрочных гранитов или габбро-диабазов. Они относятся к разряду полимерных бетонов и имеют более высокие физико-механические свойства.

Представленные на рис. 1.6 зависимости указывают на сложный характер процесса шлифования. Относительно концентрации алмазов известно, что при торцевом шлифовании стекла необходимо применять круги с 25-50%-ной концентрацией, которые обеспечивают высокую производительность обработки.
Наименьший расход алмазов наблюдается при работе шлифовального инструмента со скоростью резания 12-15 м/с, а высокую производительность обработки достигают при скорости инструмента 20-25 м/с.
Особенности формирования фронтальной зоны выступов прерывистых кругов.
Инструмент с прерывистой режущей поверхностью обеспечивает эффективную обработку различных материалов - утолщенного технического, оптического и электровакуумного стекла, хрусталя, керамики, ситаллов, ферритов и других материалов. Объясняется это характером работы инструмента с ПРП, спецификой взаимодействия поверхностей инструмента и детали.
В начальный период работы инструмента с ПРП, пока не сформировалась заборная поверхность по передним кромкам выступов, условия работы зерен схожи с условием работы в сплошном алмазоносном слое, за исключением перераспределения нагрузки на режущие зерна за счет прерывистости алмазного слоя. По мере изнашивания кромок выступов из-за ударных нагрузок происходит самоформирование профиля рабочей поверхности (РП) прерывистого круга. На выступах круга образуется рабочая поверхность сложного профиля, передняя часть его имеет некоторый угол к плоскости резания. Это сказывается на работе зерен, схеме удаления припуска.