Шлифование закаленных легированных сталей высокопористыми абразивными кругами без применения смазочно-охлаждающих жидкостей

• Автор: Феоктистов, Александр Борисович
• Шифр специальности: 05.03.01, 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 222 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ . . . . .

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Особенности шлифования закаленных легированных сталей.

1.2 Обработка резанием без применения смазочноохлаждающих сред. .

1.3. Теплообразование при шлифовании без применения СОЖ и

средства его управления.

1.4. Применение высокопористых абразивных кругов при шлифовании закаленных сталей

1.5. Выводы.

1.6. Цель и задачи исследования.

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПЛОСКОГО СУХОГО ШЛИФОВАНИЯ ЗАКАЛЕННЫХ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ ВЫСОКОПОРИСТЫМИ АБРАЗИВНЫМИ КРУГАМИ
2.1. Методика и условия проведения экспериментальных исследований. .
2.2. Влияние характеристики абразивного инструмента и режима обработки на минутный съем материала и скорость изнашивания высокопористого абразивного инструмента при сухом шлифовании закаленных сталей.
2.3. Влияние характеристики абразивного инструмента и режимов обработки на обобщенные выходные параметры процесса сухого шлифования.
2.4. Влияние условий обработки на показатели термодинамического воздействия при сухом шлифовании.
2.5. Влияние характеристики абразивного инструмента и режима резания
на стабильность выходных показателей процесса сухого шлифования. . .
2.6. Сравнительный анализ обрабатываемости закаленных легированных сталей высокопористыми абразивными кругами в условиях сухого шлифования с учетом различных схем обработки.
2.7. Выводы.
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ ОБРАБОТАННЫХ СУХИМ ШЛИФОВАНИЕМ ВЫСОКОПОРИСТЫМ АБРАЗИВНЫМ ИНСТРУМЕНТОМ
3.1. Формирование заданного геометрического профиля и микрогеометрии обрабатываемой поверхности детали.
3.2. Формирование поверхностного слоя при шлифовании закаленных легированных сталей без охлаждения.
3.3. Формирование остаточных напряжений при сухом шлифовании. . .
3.4. Выводы.
ГЛАВА 4 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ЗАВИСИМОСТИ ОСНОВНЫХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПРОЦЕССА СУХОГО ШЛИФОВАНИЯ ЗАКАЛЕННЫХ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ ВЫСОКОПОРИСТЫМ .АБРАЗИВНЫМ ИНСТРУМЕНТОМ И ИХ СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
4.1. Методика обработки результатов экспериментальных исследований. .
4.2. Математические зависимости влияния условий обработки на минутный съем материала, скорость изнашивания круга и удельную производительность процесса сухого шлифования.
4.3. Математические зависимости влияния условий обработки на стабильность выходных показателей процесса сухого шлифования закаленных сталей.
4.4. Математические зависимости влияния условий обработки на токовую нагрузку привода главного движения и удельную энергоемкость процесса сухого шлифования закаленных сталей. . .
4.5. Математическая модель зависимости влияния механических свойств обрабатываемого материала и условий обработки на шероховатость обработанной поверхности
4.6. Математические зависимости влияния условий обработки на показатели термодинамического воздействия при сухом шлифовании закаленных сталей.
4.7. Выводы.
ГЛАВА 5. ВЫБОР ВЫСОКОПОРИСТОГО АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ ОПЕРАЦИЙ БЕЗДЕФЕКТНОГО СУХОГО ШЛИФОВАНИЯ ЗАКАЛЕННЫХ СТАЛЕЙ .
5.1. Стойкость высокопористого абразивного инструмента в условиях
сухого шлифования.
5.2. Определение оптимальных условий обработки для обеспечения заданного характера микрогеометрии обработанной поверхности.
5.3. Выбор оптимального размера и характеристики высокопористого абразивного инструмента для операций сухого шлифования закаленных легированных сталей.
5.4. Выводы.
ГЛАВА 6. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ ВЫСОКОПОРИСТОГО АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА НА ОПЕРАЦИЯХ СУХОГО ШЛИФОВАНИЯ
6.1. Результаты производственных испытаний и внедрение высокопористого абразивного инструмента на АО АК РУБИН
6.2. Результаты производственных испытаний и внедрение высокопористого абразивного инструмента на ММ1 САЛЮТ.
6.3. Результаты производственных испытаний высокопористого
абразивного инструмента на АО АВТОВАЗ
6.4. Результаты производственных испытаний и внедрение высокопористого абразивного инструмента на АО МПО им. И. Румянцева.
6.5. Результаты производственных испытаний высокопористого абразивного инструмента в институте I i.
6.6.Вывод ы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Все термодинамические процессы, протекающие в поверхностном слое детали при шлифовании, характеризуются высокой температурой нагрева и незначительной скоростью ее распространения , . По мнению . Н. Маслова , почти вся мощность микрорезания переходит в тепловую, и лишь незначительная ее часть 04 преобразуется в скрытую энергию, направленную на изменения кристаллической решетки обрабатываемого материала. Полученная тепловая энергия распределяется между деталью, шлифовальным кругом, стружкой и окружающей средой. Наибольшее количество теплоты выделяемой при шлифовании, что может составлять до , в зависимости от вида обработки, переходит в обрабатываемую деталь, некоторое е количество теряется в результате тепловых излучений. В связи с этим основным показателем, влияющим на эксплуатационные свойства изделий, является температурный фактор процесса шлифования. Во многих работах, авторами которых являются такие ученые, как Л. М. Сулима, А. В. Подзей, И. А. Киргер, А. Г. Одинцов, Н. Д. Кузнецов, А. А. Ершов и др. При этом процесс шлифования всегда определенным образом изменяет состояние поверхностного слоя. Для шлифования характер этих изменений показывает на главенствующую роль тепловых процессов в формировании эксплуатационных свойств обработанной поверхности и детали в целом. Кроме того, при шлифовании вторым по значимости фактором, влияющим на величину напряжений первого рода, является пластическая деформация обрабатываемой поверхности. Однако оценить е роль в общем влиянии чрезвычайно сложно, что обусловлено несовершенством технических средств измерений. Также она является средней по высоте круга и значительно меньше мгновенной по причине интенсивного теплоотвода в объем детали. Многие детали обладают естественным повышенным теплоотводом. Эго может объясняться разницей температур высоконагретого граничного слоя и низкой температурой основной массы обрабатываемой детали или большим объемом детали и незначительным объемом разогретого граничного слоя. В связи с этим при установившейся величине теплового воздействия крупные детали будут обладать большей теплоемкостью, чем детали мелкие или тонкостенные. Увеличение нагрузки на режущее зерно сопровождается выделением дополнительного количества теплоты в единицу времени, что обеспечивает рост температуры в зоне резания. Одной из особенностей теплового процесса при шлифовании является весьма малое время действия теплового источника большой мощности. Поскольку продолжительность действия единичного абразивного зерна на обрабатываемую поверхность ориентировочно равно с, а скорости нагрева достигают О6 Сс. Отдельные параметры режима шлифования, например, скорость резания, оказывает неоднозначное влияние на тепловые явления при шлифовании 8. Так, при увеличении скорости резания от до мс толщина срезаемой стружки уменьшается, но растет число тепловых импульсов при одновременном сокращении времени их действия и изменении условий трения шлифуемых зерен в контакте с обрабатываемым материалом. В указанном интервале скоростей резания в результате взаимодействия всех этих факторов температура шлифуемой детали повышается. По данным Е. Н. Маслова , контактная температура при шлифовании стали 9Х при сравнительно высоких режимах обработки без охлаждения достигает С, что вполне допустимо по требованиям качества обработки, предъявляемым к данной детали. Установлено 9, что температура детали при шлифовании без применения СОЖ снижается только при уменьшении мощности источников теплообразования, таким образом, температура шлифования становится критерием управления тепловыми явлениями при шлифовании. Повышение производительности операций шлифования часто бывает неоправданным и приводит к появлению изделий низкого качества. Это обусловлено повышением количества скрытых дефектов обработанных поверхностей по причине применения неоправданных форсированных режимов обработки. Управление тепловыми явлениями имеет главной целью не повышение производительности труда при обеспечении максимальной стойкости абразивного инструмента, а решает задачу обеспечения заданного качества обработанных деталей.