Повышение эффективности двустороннего шлифования тонкостенных заготовок путем формирования профиля рабочих поверхностей шлифовальных кругов

• Автор: Евстигнеев, Алексей Дмитриевич
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 230 с. : ил.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ И ТЕХНОЛОГИИ ДВУСТОРОННЕГО ШЛИФОВАНИЯ ЗАГОТОВОК. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Особенности процесса двустороннего торцового шлифования заготовок

1.2. Теплофизический анализ операций двустороннего торцового шлифования заготовок

1.3. Пути и средства повышения эффективности процесса двустороннего шлифования тонкостенных заготовок
1.4. Прерывистые шлифовальные круги для двустороннего торцового шлифования врезанием

1.5. Выводы. Цель и задачи исследования

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИКО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ДВУСТОРОННЕГО ШЛИФОВАНИЯ ТОНКОСТЕННЫХ ЗАГОТОВОК
2.1. Аналитическое исследование теплового взаимодействия шлифовальных кругов с тонкостенной заготовкой при двустороннем торцовом шлифовании врезанием

2.1.1. Постановка задачи и выбор расчетной схемы

2.1.2. Математическая формулировка задачи теплообмена

2.1.3. Источник тепла и плотность его теплового потока
2.1.4. Расчет местных коэффициентов теплоотдачи
2.1.5. Численное решение задачи расчета температурного поля тонкостенной заготовки при ДТШ врезанием
2.1.6. Сходимость и устойчивость численного решения
(ф 2.2. Численное моделирование температурного поля тонкостен-
^ ной заготовки при ДТШ врезанием
2.3. Экспериментальное исследование возможности повышения эффективности двустороннего шлифования тонкостенных заготовок путем формирования профиля рабочих поверхностей шлифовальных кругов
2.4. Выводы

ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
ЗЛ. Критерии оценки технологической эффективности шлифовальных кругов при ДТ111 врезанием тонкостенных заготовок
3.2. Условия и техника эксперимента
3.2.1. Контролируемые параметры и средства их измерения
3.2.2. Экспериментальная установка
3.2.3. Образцы для проведения исследований
3.2.4. Номенклатура шлифовальных кругов
3.2.5. Режимы шлифования и правки
3.2.6. СОЖ и техника ее применения
3.3. Математическое планирование экспериментов, количество и состав опытов
3.3.1. Расчет числа параллельных опытов
3.3.2. Порядок проведения экспериментов и состав опытов
3.3.3. Обработка результатов экспериментов и их анализ
3.4. Условия и техника полнофакторного эксперимента
3.4.1. Проверка адекватности итоговых зависимостей
3.4.2. Оценка влияния исследуемых факторов на критерии технологической эффективности процесса ДТШ врезанием
3.5. Методика экспериментальных исследований влияния условий правки шлифовальных кругов на технологическую эф-фективность процесса ДТШ врезанием
3.6. Обработка результатов исследований
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДТШ ВРЕЗАНИЕМ ТОНКОСТЕННЫХ ЗАГОТОВОК ШЛИФОВАЛЬНЫМ КРУГОМ СО СПЕЦИАЛЬНО СФОРМИРОВАННЫМ ПРОФИЛЕМ
РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТИ
; 4.1. Исследование влияния конструктивных параметров и размеров сформированного профиля рабочей поверхности преры-^ вистого шлифовального круга на их работоспособность при
ДТШ врезанием
^ 4.2. Исследование влияния режимов шлифования на работоспособность прерывистых шлифовальных кругов и технологическую эффективность процесса ДТШ врезанием тонкостенных заготовок

4.2.1. Исследование влияния характеристик шлифовальных кругов с различным профилем рабочей поверхности на их работоспособность и показатели процесса ДТШ врезанием тонкостенных заготовок
4.2.2. Исследование влияния сформированного профиля рабочей поверхности шлифовального круга на производительность и качество обработки тонкостенных заготовок
при ДТШ врезанием
4.3. Исследование влияния условий правки кругов на технологические показатели ДТШ врезанием тонкостенных заготовок
4.3.1. Исследование влияния режимов правки кругов с различным профилем рабочих поверхностей на показатели процесса шлифования
4.3.2. Исследование влияния вида правящего инструмента на показатели процесса ДТШ врезанием
4.4. Проверка адекватности теплофизической модели температурного поля тонкостенной заготовки
4.5. Разработка технологических рекомендаций по применению новых конструкций прерывистых шлифовальных кругов на операциях ДТШ врезанием тонкостенных заготовок
4.6. Выводы
ГЛАВА 5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ
В ПРОМЫШЛЕННОСТИ
5.1. Конструкторско-технологические разработки и их апробация
в промышленности
5.2. Источники и расчет экономической эффективности предложенных разработок
5.3. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ

расположенным со стороны, обращенной к центру круга, и образованы двумя боковыми поверхностями в виде плоскостей, перпендикулярных к упомянутой торцовой рабочей поверхности, закрытой частью, сопряженной с боковыми поверхностями по окружности, и дном, совмещенным с плоскостью, проходящей касательно к внутренней выточке круга. Протяженность полузакрытой впадины составляет 0,75 от ширины торцовой РПК, а отношение ширины впадины к длине выступа по внутреннему диаметру выточки круга равно 0,3 - 0,32 [70]. Закрытая часть впадины выполнена под углом 80 - 86 ° к торцовой РПК, обращенным вершиной к периферии круга, для создания под действием центробежных сил гидродинамического давления СОЖ, находящейся во впадинах, а также для удобства выемки полуфабрикатов при изготовлении таких кругов на бакелитовой связке прессованием.
Повышение эффективности шлифования при применении ПШК новой конструкции связано, прежде всего, со снижением теплонапряженности процесса обработки за счет обеспечения прерывистого резания. Кроме того, наличие полуоткрытых впадин на торцовой рабочей поверхности круга приводит к улучшению условий подвода СОЖ в зону обработки, увеличению расхода СОЖ в зоне шлифования и повышению за счет этого охлаждающего, смазочного и моющего действий СОЖ. Эффективное действие СОЖ также приводит к снижению теплонапряженности процесса шлифования и, как следствие, к улучшению качества поверхностного слоя шлифованных деталей. Выполнение впадин полуоткрытыми, с одной стороны, препятствует свободному выбрасыванию СОЖ, попадающей во впадины круга, на периферию под действием центробежных сил (рис. 25): СОЖ надежно доставляется в зону контакта торцовой рабочей поверхности круга с заготовкой, при этом устраняется шум, присущий шлифованию ПШК. С другой стороны, выполнение впадин полуоткрытыми позволяет использовать эти прерывистые круги при ДТШ заготовок на станках, оснащенных датчиками положения кругов (позиционерами), для осуществления автоматической подна-ладки ШК по мере их износа и правки. Другим достоинством ПШК такой конструкции является непрерывность контакта их рабочей поверхности с заготовкой, в результате чего резко снижаются колебания в технологичеРис. 25. Схема “выбрасывания” СОЖ из паза прерывистого шлифовального круга под действием центробежных сил