Проектирование и исследование композиционных шлифовальных кругов, технологий их изготовления и применения при круглом наружном шлифовании

• Автор: Михайлин, Сергей Михайлович
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 251 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ШЛИФОВАЛЬНЫХ КРУГОВ НА ОПЕРАЦИЯХ КРУГЛОГО НАРУЖНОГО ШЛИФОВАНИЯ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Современные шлифовальные круги для крутого наружного шлифования

1.2. Композиционные шлифовальные круги

1.3. Технологии изготовления прерывистых и композиционных шлифовальных кругов

1.4. Выводы. Цель и задачи исследования

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИКО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЧНОСТИ КОМПОЗИЦИОННЫХ ШЛИФОВАЛЬНЫХ КРУГОВ С РАДИАЛЬНЫМИ ПАЗАМИ

2.1. Расчет прочности композиционных шлифовальных кругов с радиальными пазами

2.1.1. Зависимости для расчета прочности КШК

2.1.2. Методика расчета прочности КШК с радиальными пазами
2.2. Результаты расчета на прочность КШК с радиальными пазами
2.3. Численное моделирование прочности КШК с радиальными пазами
2.4. Экспериментальное исследование прочности композиционных шлифовальных кругов с радиальными пазами
2.4.1. Методика экспериментальных исследований прочности КШК.
2.4.2. Экспериментальное исследование прочности композиционных шлифовальных кругов
2.5. Экспериментальная технология изготовления КШК с радиальными пазами
2.6. Выводы
ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИКО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НЕУРАВНОВЕШЕННОСТИ КОМПОЗИЦИОННЫХ ШЛИФОВАЛЬНЫХ КРУГОВ С РАДИАЛЬНЫМИ ПАЗАМИ
3.1. Методика расчета неуравновешенности композиционных шлифовальных кругов
3.1.1. Динамические реакции при вращении КШК
3.1.2. Определение положения центра масс и вычисление центробежных моментов инерции при вращении КШК
3.1.3. Расчет неуравновешенной массы композиционного шлифовального круга..
3.2. Численное моделирование и экспериментальное исследование неуравновешенности КШК с радиальными пазами
3.3. Выводы
ГЛАВА 4. МЕТОДИКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИСПЫТАНИЙ
4.1. Методика экспериментальных исследований влияния количества радиальных пазов и состава ТСМ на работоспособность КШК
4.1.1. Критерии оценки технологической эффективности КШК. Параметры, контролируемые при исследованиях
4.1.2. Условия и техника эксперимента
4.1.3. Математическое планирование экспериментов, количество и состав опытов
4.1.4. Обработка результатов экспериментов и их анализ
4.2. Методика экспериментальных исследований влияния конструктивных параметров КШК и режима шлифования на работоспособность КШК
4.2.1. Условия и техника эксперимента
4.2.2. Математическое планирование экспериментов, количество и состав опытов
4.2.3. Проверка адекватности итоговой зависимости
4.2.4. Оценка влияния исследуемых факторов на критерии технологической эффективности круглого наружного шлифования КШК
4.3. Методика опытно-промышленных испытаний
4.3.1. Выбор шлифовальных кругов для проведения испытаний
4.3.2. Изготовление и подготовка КШК к испытаниям
4.3.3. Условия испытаний
4.3.4. Критерии оценки технологической эффективности операции шлифования КШК
4.3.5. Проведение испытаний
ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ КРУГЛОГО НАРУЖНОГО ШЛИФОВАНИЯ КШК
5.1. Исследование влияния количества радиальных пазов и состава ТСМ на работоспособность КШК
5.2. Исследование влияния конструктивных параметров КШК и режима шлифования на работоспособность КШК
5.3. Выводы
ГЛАВА 6. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ, ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ КШК С РАДИАЛЬНЫМИ ПАЗАМИ ПРИ КРУГЛОМ НАРУЖНОМ ШЛИФОВАНИИ И ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ КШК
6.1. Рекомендации по проектированию и применению композиционных шлифовальных кругов с радиальными пазами
6.2. Технология изготовления композиционных шлифовальных кругов
6.2.1. Технология изготовления прерывистых шлифовальных кругов на керамической связке
6.2.2. Технология изготовления прерывистых шлифовальных кругов на бакелитовой связке

6.2.3. Технология заполнения радиальных пазов КШК твердым смазочным
материалом
6.3. Результаты опытно-промышленных испытаний КШК с радиальными пазами
6.4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ПРИМЕР РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ КОМПОЗИЦИОННОГО ШЛИФОВАЛЬНОЮ КРУГА С РАДИАЛЬНЫМИ ПАЗАМИ
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ПРОГРАММА РАСЧЕТА НЕУРАВНОВЕШЕННОСТИ КОМПОЗИЦИОННОГО ШЛИФОВАЛЬНОГО КРУГА
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. ИНСТРУКЦИЯ ПО ПОЛЬЗОВАНИЮ ПРОГРАММОЙ РАСЧЕТА НЕУРАВНОВЕШЕННОСТИ КОМПОЗИЦИОННОГО ШЛИФОВАЛЬНОГО КРУГА
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТОВ НЕУРАВНОВЕШЕННОЙ МАССЫ КОМПОЗИЦИОННЫХ ШЛИФОВАЛЬНЫХ КРУГОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ 5. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ РАБОТОСПОСОБНОСТИ КОМПОЗИЦИОННЫХ ШЛИФОВАЛЬНЫХ КРУГОВ .
ПРИЛОЖЕНИЕ 6. АКТЫ ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ И ВНЕДРЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ ШЛИФОВАЛЬНЫХ КРУГОВ

Одним из главных показателей характеристики ШК является его твердость. В практике изготовления и применения ШК термин "твердость" введен как комплексный показатель, оценивающий способность абразивного инструмента сопротивляться нарушению сцепления между зернами шлифовального материала и связкой при приложении сосредоточенной нагрузки [92]. Показателем твердости считают глубину разрушения или силу сопротивления разрушению. Определение твердости абразивных инструментов из электрокорун-довых материалов и карбида кремния зернистостью 50 - 12 на керамической н бакелитовой связках производят пескоструйным методом, а зернистостью 12 и менее - методом вдавливания шариков [92]. В настоящее время нашел широкое распространение метод определения характеристик (в том числе твердости) шлифовальных кругов при помощи приборов акустического неразрушающего контроля "Звук", позволяющих использовать широкие возможности микропроцессорной техники и компьютеризировать процесс контроля [40, 41]. При разработке технологии изготовления КШК важным вопросом является разработка объективных методов контроля их твердости. Это вызвано, прежде всего, неравномерностью сечения КШК из-за наличия пазов или прорезей. Все это приводит к необходимости определения, например, поправочных коэффициентов к таблицам твердости, применяемым для контроля СК приборами "Звук", и т.п.
Неравномерность сечения КШК может привести к колебаниям твердости по их объему, что неминуемо приведет к колебаниям технологической эффективности КШК, что недопустимо. В связи с этим при разработке технологии изготовления КШК необходимо стремиться к повышению равномерности укладки формовочных смесей и усилий прессования, что снижает колебания твердости готовых КШК.
Одним из перспективных путей совершенствования ШК, особенно на керамической связке, является повышение их пористости за счет снижения объемной доли в них абразивных зерен. Однако для сохранения прочностных характеристик круга и прочности удержания зерен на его рабочей поверхности необходимо в то же время увеличивать процентное содержание в нем связки. При этом необходим состав абразивной композиции, обеспечивающий с уменьшением количества абразивных зерен возможно меньшее падение ее прочности. Так как марка зерна ШК и его зернистость назначаются в зависимости от целей операции абразивной обработки, то задача состоит лишь в том, чтобы оптимизировать состав связующего. Методика такой оптимизации, предлагаемая В.И. Курдюковым и A.A. Андреевым [34], основана на следующем. Поскольку керамическая связка - хрупкое тело, прочность (в частности, прочность мостиков связки в круге) будет зависеть от степени дефектности ее нагруженного объема. Эту дефектность характеризуют либо коэффициентом