Повышение точности формы сложнопрофильных поверхностей деталей при круглом врезном шлифовании прерывистыми кругами

• Автор: Рашоян, Ирина Игоревна
• Шифр специальности: 05.02.08, 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 160 с. : ил.

1. Современное состояние вопроса, цель и задачи исследования

1.1. Влияние точности формы сложнопрофильных деталей на их эксплуатационные показатели и трудоемкость изготовления
1.2. Исследование влияния процесса врезного шлифования сплошными и прерывистыми кругами на точность и качество обработки сложнопрофильных поверхностей
1.3. Современное состояние вопроса теоретического анализа процесса микрорезания при круглом шлифовании
1.4. Влияние режимов шлифования на износ абразивного инструмента и точность обрабатываемых поверхностей

1.5. Выводы, цель и задачи исследования

2. Теоретический анализ процесса микрорезания сплошными и прерывистыми кругами при круглом врезном шлифовании
2.1. Взаимосвязь процесса микрорезания и технологических путей повышения точности формы сложиопрофильных деталей
2.2. Модель процесса микрорезания при круглом врезном шлифовании прерывистыми кругами

2.3. Кинематический анализ процесса наружного встречного шлифования

2.4. Кинематический анализ процесса наружного попутного шлифования

2.5. Кинематический анализ процесса внутреннего встречного шлифования
2.6. Кинематический анализ процесса внутреннего попутного шлифования
2.7. Теоретическое исследование процесса микрорезания при круглом врезном шлифовании кругами со сплошной и прерывистой рабочей поверхностью
2.8. Выводы
3. Оптимизация условий взаимодействия поверхностей абразивного инструмента и заготовки при врезном шлифовании сложнопрофильных поверхностей
3.1. Методика проектирования прерывистых кругов для врезного шлифования сложнопрофильных поверхностей
3.2. Оптимизация режимов обработки при круглом врезном шлифовании прерывистыми кругами
3.3. Выводы
4. Экспериментальные исследования процесса врезного шлифования сложнопрофильных поверхностей
4.1. Выбор объекта исследований
4.2. Разработка конструкции прерывистого круга для шлифования колец роликовых подшипников
4.3. Исследование влияния нового способа шлифования на точность формы ступенчатых деталей
4.4. Исследование стойкостной наработки нового абразивного инструмента
4.5. Исследование удельной производительности нового абразивного инструмента
4.6. Выводы
5. Разработка и внедрение в производство новой технологии шлифования ступенчатых деталей
5.1 .Опытнопромышленная проверка и внедрение результатов исследований в производство
5.2. Стендовые испытания подшипников
5.3. Техникоэкономическая эффективность от внедрения
результатов исследований в производственных условиях
5.4. Выводы
Общие выводы но работе
Библиографический список
Приложения
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
Обозна Значение
А годовая программа выпуска изделий
Е нормативный коэффициент капитальных вложений
Кп капитальные вложения
I I прирост прибыли от реализации подшипников повы
шенного качества П1, П2 прибыль от реализации подшипников прежнего и по
вышенного качества С С2 себестоимость подшипника прежнего и повышенного
качества
Ц, Ц2 цена подшипника прежнего и повышенного качества
Э годовой экономический эффект
ас средняя толщина слоя металла, срезаемого одним абра
зивным зерном
авв средняя глубина внедрения абразивного зерна в мате
риал при круглом врезном шлифовании В высота шлифовального круга
О диаметр шлифовального круга
й5К движение круговой подачи
. движение поперечной подачи
Ог главное движение резания
сI диаметр заготовки детали
ср средняя площадь сечения материала заготовки, образо
ванного двумя последовательными траекториями резания царапанья
Ьк длина кривой контакта абразивного зерна с заготовкой
Единицы
измерения
руб
руб
руб
мкм
мм
мм
мм
Ьнпр длина кривой контакта абразивного зерна прерывисто
го круга с заготовкой 1 длина кривой контакта абразивного зерна сплошного
круга с заготовкой 1ус средний шаг между зернами на периферии шлифоваль
ного круга в продольном направлении 1реЖ1 длина режущего выступа на произвольном радиусе
прерывистого круга 1срр средний шаг между режущими абразивными зернами
1ср средний шаг между абразивными зернами
число режущих выступов прерывистого круга
п число впадин прерывистого круга
пд частота вращения заготовки детали
п. частота вращения шлифовального круга
О производительность обработки
радиус шлифовального круга
Япр радиус шлифовального круга с прерывистой рабочей
поверхностью
Кс радиус шлифовального круга со сплошной рабочей по
верхностью гд радиус заготовки детали
гпр радиус поверхности заготовки, контактирующей с пре
рывистым шлифовальным кругом гс радиус поверхности заготовки, контактирующей со
сплошным шлифовальным кругом 5 продольная подача заготовки
поперечная подача заготовки номинальная глубина резания
мм
мм
мм
обмин
мм3мин
мм
мм
мм
ммоб
1ф фактическая глубина резания единичным зерном мм
износ шлифовального круга в произвольном, ом сече мм
и удельная производительность шлифования мм3мм
Уд окружная скорость заготовки детали ммин
Ук окружная скорость круга мс
У поперечная подача минутная мммин
I припуск на образующей заготовки мм
припуск, снимаемый с поверхности заготовки за один мм
оборот шлифовального круга б центральный угол выступа на произвольном радиусе град.
прерывистого круга гкр относительная глубина микрорезания
екрр критическое значение относительной глубины микро
резания
0 угол поворота оси круга относительно оси детали град
р3 радиус режущей кромки зерна мкм
т время с
Ф угол контакта заготовки с абразивным инструментом град
Фс средний структурный угол, характеризующий упаковку град
зерен в круге
ВВЕДЕНИЕ


Зависимости для определения длины кривой контакта абразивного зерна с заготовкой, средней глубины внедрения зерна, средней толщины срезаемого слоя при круглом врезном шлифовании с учетом прерывистости рабочей поверхности абразивного инструмента. Способ круглого врезного шлифования, обеспечивающий повышение точности формы сложнопрофильных поверхностей деталей. Математические модели по определению оптимальных режимов обработки, обеспечивающих требуемые показатели точности и качества поверхностей при круглом врезном шлифовании прерывистыми кругами. Результаты теоретических и экспериментальных исследований влияния нового способа врезного шлифования на повышение точности формы сложнопрофильных поверхностей деталей. Автор приносит искреннюю благодарность научному руководителю, доктору технических наук В. Г. Рахчееву за помощь в работе, а также выражает
признательность доктору технических наук, профессору А. Н Филину и заведующему кафедрой Технология машиностроения СамГТУ, доктору технических наук, профессору Н. В. Носову за работу по научной редакции материалов диссертации. Качество изделий в машиностроении неразрывно связано с точностью изготовления деталей по размерам, геометрической форме и расположению поверхностей. Отклонения от требуемых параметров геометрической формы и расположения поверхностей ухудшают плавность и точность перемещений в подвижных соединениях, сокращают сроки службы подшипников качения и трения скольжения, вызывают трудности при сборке и монтаже машин, повышают уровень шума при их работе, препятствуют обеспечению полной взаимозаменяемости, ускоряют износ деталей, снижают эксплуатационные свойства изделий . В современном машиностроении широко применяются различные детали типа сложнопрофильных тел вращения. Потребителями таких деталей являются станкостроение, автомобилестроение, приборостроение, нефтяное и химическое машиностроение и многие другие отрасли. К таким деталям предъявляются высокие требования по точности формы и расположения поверхностей, так как при изготовлении узлов, двигателей машин и механизмов требуется обеспечить необходимые посадки зазоры, натяги. Характерными представителями подобных деталей являются шарошки буровых долот и бурильных головок, рабочий профиль которых состоит из сочетания поверхностей, существенно отличающихся друг от друга по форме сферические, цилиндрические, тороидальные и др. Р и с. Результаты исследований по изучению влияния точности расположения поверхностей упорной поверхности опорного борта относительно дорожки качения внутреннего кольца на момент трения конических подшипников приведены в работе 5. При этом внутренние кольца состояли из двух частей первая часть включала дорожку качения, вторая опорный бортик. Внутренняя геометрия подшипников соответствовала типоразмерам У и У. Четыре значения углов наклона 5, , и обеспечивают перемещение точек контакта торцевой поверхности ролика но всей высоте рабочего участка бортика. Замена опорных бортиков с сохранением прочих элементов подшипников позволила оставлять неизменными потери на трение на дорожках качения колец и в сепараторе, то есть измеренные величины момента трения в основном обусловливались потерями в торцовом упоре. Частота вращения исследуемых подшипников составляла мин1. Анализ результатов статистической обработки проведнных исследований показал рис. Влияние характера прилегания торца ролика к опорному бортику внутреннего кольца на момент трения рассмотрено в работах . Наиболее глубокие исследования, связанные с данным вопросом, приведены в работе 8. При исследовании торцы роликов и рабочая поверхность опорного бортика у исследуемых подшипников выполнялись сферическими. Прилегание торцов роликов к опорному борту внутреннего кольца определялось по окраске в процентах от ширины окрашенной части бортика. Неполное окрашивание бортика возникало в тех случаях, когда контакт происходил но кромке у фаски или галтели. Результаты проведнных исследований представлены на рис. Их анализ показывает, что на момент трения существенно влияет точность расположения торцов роликов к рабочей поверхности бортика. Уменьшение площади прилегания взаимодействующих поверхностей от до снижает момент трения в 1,8 раза.