Теория и методы повышения эффективности шлифования абразивными лентами

• Автор: Бабошкин, Александр Федорович
• Шифр специальности: 05.03.01, 05.02.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 312 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

9 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Классификация технологических систем ленточного шлифования по выходным его параметрам

1.2. Динамические характеристики технологической системы ленточного шлифования

1.3. Анализ влияния характеристик абразивного инструмента и

режимов резания на выходные параметры процесса ленточного шлифования.

1.4. Анализ методов управления процессом шлифования и полирования абразивными лентами

1.5. Цель и задачи исследования

2. КОНЦЕПЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ЛЕНТОЧНОГО ШЛИФОВАНИЯ НА ОСНОВЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЗОНЫ КОНТАКТА ИНСТРУМЕНТА С ЗАГОТОВКОЙ.
2.1. Математическая модель технологической системы ленточного шлифования с учетом деформаций в области контакта инструмента с заготовкой
ф 2.2. Определение реакций в области контакта ролика с гладкой
деформируемой периферией.
2.3. Концепция управления деформациями технологической системы в области контакта инструмента с заготовкой.
2.4. Динамическая модель технологической системы ленточного
ш шлифования.
2.5. Амплитудночастотные характеристики технологической сис
темы ленточного шлифования.
Выводы
3. ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА СТРУЖКООБРАЗОВАНИЯ ПРИ
ЛЕНТОЧНОМ ШЛИФОВАНИИ.
3.1. Анализ зоны контакта и коэффициента трения при ленточном шлифовании. ИЗ
3.2. Силовая модель шлифования абразивными лентами
3.2.1. Моделирование рабочей поверхности абразивных лент
3.2.2. Определение толщины среза при ленточном шлифовании
3.2.3. Силовые зависимости массового микрорезания при шлифовании абразивными лентами.
3.3. Влияние физикомеханических свойств материала заготовки
при ленточном шлифовании
3.4. Модель образования шероховатости обработанной поверхности при ленточном шлифовании
3.5. Метод экспрессанализа состояния рабочей поверхности абра
зивных лент методом сканирования.
Выводы
4. ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПЛОЩАДИ КОНТАКТА ИНСТРУМЕНТА С ЗАГОТОВКОЙ НА ПАРАМЕТРЫ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ С УЧЕф ТОМ СТЕПЕНИ ИЗНОШЕННОСТИ ИНСТРУМЕНТА
4.1. Влияние характеристик опорных роликов на контактные температуры
4.2. Влияние характеристик опорных роликов на производительность процесса шлифования.
4.3. Зависимость параметров качества обработанной поверхности
от характеристик опорного ролика
4.4. Принципы выбора характеристик опорных роликов как эле мента технологической системы ленточного шлифова
Ф Выводы
5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОВЫШЕНИЮ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ЛЕНТОЧНОГО ШЛИФОВАНИЯ.
5.1. Рекомендации по выбору рациональной конструкции станков
для операций ленточного шлифования
5.2. Методика назначения рациональных режимов резания при
шлифовании конструкционных материалов.
5.3. Методика повторного использования однослойных абразивных лент
5.4. Технологические рекомендации по увеличению периода стойкости абразивных лент.
Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ.
ВВЕДЕНИЕ


При этом каждое зерно оказывается повернутым к обрабатываемой поверхности более острой вершиной, имеющей более благоприятные углы резания. Оценке геометрических параметров абразивных зерен посвящены многие работы , , , , , , 6, 7, 3. Совокупность ориентированных в электростатическом поле зерен на поверхности абразивных лент характеризуется значительно меньшей разновысотностыо и определенной упорядоченностью , , 5, 8. Характерным является то, что в процессе нанесения абразивных зерен происходит их автоматическая сортировка по форме и размерам. Зерна мелких фракций двигаются в магнитном поле с большей скоростью и проникают в связку на значительную глубину, что исключает их дальнейшее участие в процессе резания. Зерна крупной фракции обычно не поднимаются магнитным полем и не попадают на рабочую поверхность инструмента. Таким образом, шлифовальные шкурки, изготовленные в электростатической камере, по параметрам производительностькачествостоимость обработки превосходят инструмент, изготовленный другими методами 7, 8, , , , , . Методике испытания абразивных лент, полученных в различных условиях, посвящены многие работы 7, 9, , , , , , 8, 8, 4, 0 и др В отдельных случаях исследования проводились на специально созданных лабораторных установках , 4, но чаще в производственных условиях 7, 8, 5. В ряде исследований рабочая поверхность абразивного инструмента рассматривается как набор режущих элементов, адекватных по свойствам лезвийному инструменту , , 0, 0, 3 и др Подобный подход представляется весьма приблизительным, так как абразивные зерна при контакте с обрабатываемой поверхностью всегда имеют отрицательный передний угол, величина которого изменяется в зависимости от степени изношенности зерна. Расположение абразивных зерен на рабочей поверхности шлифовального инструмента оказывает определяющее влияние на процесс резания 5, 7 и рассматривается во множестве работ. Чаще всего при математическом моделировании расстояний между зернами исследователи используют теорию случайного поля 1, 4, 8 теорию вероятности 7, 8, 7, 8, 0, 6 метод МонтеКарло 2 или корреляционную теорию 6. Однако установить единый закон распределения случайных функций для всех типов шлифовальных инструментов не представляется возможным, и многие исследователи представляют режущую поверхность как жестко детерминированную 6, 8, 7, что не может соответствовать действительности, применительно к абразивным кругам с неупорядоченным расположением зерен. Иногда для получения данных о режущих свойствах абразивного инструмента и прогнозирования его свойств используются пространственные двухмерные или трехмерные геометрические модели ,1. В данном случае применение геометрического моделирования страдает некоторым субъективизмом и большими допущениями при выборе исходных данных, что естественно снижает точность итогового результата. В последние годы широкое распространение получили математические модели шлифовальных инструментов, построенные с применением вычислительных средств четвертого и пятого поколений 6, , , 3, 4, 5. Однако использование самых современных вычислительных инструментов и пакетов программ последних поколений не позволяет повысить точность расчетов, так как в базы исходных данных закладываются все те же результаты статистического анализа. Во многих работах встречаются методы оценки режущих свойств шлифовальных инструментов по косвенным показателям. Эти методы предусматривают сравнение показателей качества обработанной поверхности с эталонными, полученными при известных условиях , 3, 5, 5, сравниваются также результаты замеров мощности или контактной температуры в зоне резания , 7, 2, 6, 9. В отдельных случаях производится сравнение обрабатываемости различных материалов , 5, 6 или производительность процесса шлифования 0, 1, что также может служить показателем качества инструмента. Использование в качестве критерия работоспособности шлифовального инструмента коэффициента шлифования, как отношения объема или веса сошлифованного материала к объему или весу абразивного материала, потерянного инструментом 8, 5, представляется мало перспективным с точки зрения получения оперативной информации.