Повышение интенсивности шлифования профильных поверхностей на основе регулирования контактного взаимодействия круга с заготовкой

• Автор: Скороход, Антон Анатольевич
• Шифр специальности: 05.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 258 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ШЛИФОВАНИЯ ПРОФИЛЬНЫХ
ПОВЕРХНОСТЕЙ
1.1. Технологические особенности ШПЗ
1.1.1. Производительность и интенсивность резания
1.1.2. Характеристики инструмента и механизмы его износа .
1.1.3. Режущая способность абразивных зёрен при ШПЗ
1.2. Основные направления совершенствования технологии восстановления профильных поверхностей
1.2.1. Форсирование режимов резания
1.2.2. Токовая нагрузка и площадь взаимодействия
1.2.3. Прерывистое шлифования и СОТС
1.3. Цель и задачи исследования
ГЛАВА 2. ОБЩАЯ МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ШЛИФОВАНИЯ ПРОФИЛЬНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ НА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ОБОРУДОВАНИИ
2.1. Общая методика исследования
2.2. Специализированный стенд конструкции ВНИКТИ для моделирования ШПЗ
2.3. Приборы и аппаратура для регистрации и обработки опытных данных
2.4. Создание и описание программных алгоритмов
2.4.1. Вычисление площади съёма
2.4.2. Обработка данных датчиков
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОСОБЕННОСТЕЙ ПРОЦЕССА ШПЗ
3.1. Влияние различных факторов на величину съёма
3.1.1. Влияние угла 0 на интенсивность резания
3.1.2. Влияние токовой нагрузки на интенсивность резания..
3.1.3. Анализ серии опытов, имитирующих засаливание
3.1.4. Активное самозатачивание
3.2. Влияние различных факторов на силы резания при шлифовании
3.3. Тепловые процессы при ШПЗ с использованием действующего технологического оборудования
3.4. Специальный шлифовальный круг с прерывистой поверхностью для ШПЗ
3.5. Сравнительные испытания шлифовальных кругов с прерывистой поверхностью и обычных
3.6. Выводы
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ ИНТЕНСИВНОСТИ РЕЗАНИЯ

4.1. Применение ПШК
4.2. Реализация взаимодействия в области Б
4.3. Определение эффективного значения давления в зоне резания
4.4. Идентичность ориентации кругов
4.5. Выводы
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение №
Приложение №
Приложение №
Приложение №
Приложение №
Приложение №

ВВЕДЕНИЕ
При эксплуатации продукции машиностроения, энергомашиностороения, транспортного машиностроения износу подвергаются не только элементы конструкции, которые непосредственно осуществляют рабочие и вспомогательные движения, но так же направляющие, балки, рельсы. Это проявляется в изменении формы в продольном и поперечном сечениях элементов несущих конструкций, а также в чрезмерном упрочнении части рабочих поверхностей, что в конечном итоге приводит к выходу из строя. Полная замена изделий сопряжена со значительными вложениями ввиду большой металлоёмкости, высокой стоимости, сложности демонтажа и монтажа данной части конструкции систем. В данном случае экономически выгодным является выполнение механической обработки, в ходе которой восстанавливается геометрия сечений деталей, а также восстанавливается начальная структура поверхностного слоя. В результате срок службы изделий продлевается без их замены. Ввиду малых съёмов широкое распространение получили абразивные методы выполнения данных операций. Однако, недостаточно высокая производительность применяемого для этих целей шлифовального оборудования приводит к длительным простоям систем и, как следствие, потере значительных средств. Интенсификация процессов абразивной обработки при восстановлении эксплуатационных свойств направляющих элементов конструкций позволит значительно снизить экономические потери от простоев. Теория и практика шлифования предлагают широкий спектр мер, позволяющих повысить интенсивность резания на операциях шлифовальной обработки.
В ряде предыдущих исследований восстановление эксплуатационных свойств деталей без демонтажа проводилось с учётом обеспечения необходимой периодичности обработки, разработки комбинированного процесса шлифования с применением высокоэнергетического воздействия, рациональных и оптимальных режимов шлифования [1-4]. Однако ряд вопросов, связанных с

. a_b 2 _ b
а - 2 ■ arcsin —;

l —2--— arcsin — = D ■ arcsin 2 D

— MM

/5 = ZX- • arcsin —— мм l* =D„ - arcsin—^- mm,
D6 M DM
Произведём расчет длин путей A3 в металле для случая Ьн=10 мм, Ьк=20 мм и размеров инструмента, соответствующих размерам ШК, применяемых для ШПЗ.
Из представленного расчёта видно, что длины трохоид АЗ, расположенных на большем и меньшем диаметрах примерно равны размерам грани до и после прохода ШК. Следовательно, в дальнейших расчётах их можно принимать равными размерам граней практически без потери точности.
Из представленного выше анализа работы АЗ в ОВ при текущих настройках технологического оборудования видно, что АЗ с большей потенциальной режущей способностью проходят в металле меньший путь по сравнению с АЗ с меньшей потенциальной режущей способностью.
Предположим, что взаимодействие ШК с металлом заготовки будет происходить в той области контакта абразива круга с заготовкой, которая расположена в направлении обратном направлению подачи (область Б) (см. рис 20).

I* = DM ■ arcsin
= 150-arcsin ------- ж 20мм.