Повышение эффективности глубинного шлифования специальным высокопористым абразивным инструментом на основе совершенствования выбора параметров процесса

• Автор: Васенко, Сергей Михайлович
• Шифр специальности: 05.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 180 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
ЕЕ Процессы глубинного шлифования; технологические особенности и условия обработки
1.2. Абразивный инструмент для глубинного шлифования
1.3. Области эффективного применения процессов глубинного шлифования
1.5. Цель и задачи работы
ГЛАВА 2. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ ФАКТОР ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА ГЛУБИННОГО ШЛИФОВАНИЯ
2.1 Кинематический анализ процесса шлифования
2.2 Особенности кинематики глубинного шлифования хвостовиков лопаток
2.4 Особенности кинематики глубинного шлифования зубчатых колес
2.5 Особенности кинематики глубинного шлифования фасонного режущего инструмента
2.6 Выводы
ГЛАВА 3. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА ГЛУБИННОГО ШЛИФОВАНИЯ
3.1 Разработка базовых технико-экономических показателей процесса глубинного шлифования
3.2 Технико-экономические показатели глубинного шлифования хвостовиков турбинных лопаток
3.4 Технико-экономические показатели профилирования зубчатых колес глубинным шлифованием

3.5 Технико-экономические показатели шлифования фасонного режущего инструмента
3.6. Выводы

ГЛАВА 4. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА ГЛУБИННОГО ШЛИФОВАНИЯ
4.1. Повышение эффективности процесса глубинного шлифования назначением его оптимальных кинематических параметров
4.2. Рекомендации по повышению эффективности процесса глубинного шлифования на основе анализа его технико-экономических показателей
4.3. Выводы
ГЛАВА 5. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ И ОПЫТ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРИМЕНЕНИЯ ПРОЦЕССОВ ГЛУБИННОГО
ШЛИФОВАНИЯ
5.1 Производственные испытания и внедрение новых .высокопористых шлифовальных кругов при профильном глубинном шлифовании хвостовиков турбинных лопаток
5.2. Производственные испытания высокопроизводительных и бездефектных технологий шлифования зубчатых колес новым абразивным инструментом повышенной пористости и структурности
5.3. Производственные испытания и внедрение бесприжоговой технологии профильного шлифования протяжек из быстрорежущей стали
5.4. Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время в России и за рубежом активно внедряется в машиностроительное производство прогрессивный и высокопроизводительный процесс глубинного шлифования.
Одним из основных преимуществ глубинного шлифования является то, что величина слоя металла, удаляемая за один проход шлифовального круга, может составлять до 10 и более миллиметров при скорости перемещения детали от 40 до 500 мм/мин в зависимости от типа обрабатываемой детали, марки материала, глубины шлифования и требований, предъявляемых к качеству поверхностного слоя.
На сегодняшний день достаточно хорошо изучен процесс глубинного шлифования высокопористыми кругами со скоростью шлифования в диапазоне 20...35 м/с. Разработаны теоретические модели процесса, математические и экспериментальные методы назначения оптимальных характеристик абразивного инструмента, параметров режима шлифования и правки абразивного круга.
В меньшей степени изучены теоретические основы процесса глубинного шлифования с точки зрения эффективности его применения.
Эффективность технологического процесса формообразования и, в частности, путем удаления материала по определению - это емкое и интегральное понятие. Оно предусматривает сравнительную оценку вариантов обработки по набору параметров, характеризующих различные стороны рассматриваемого технологического процесса.
В технологии шлифования к таким параметрам обычно относят физические и технико-экономические параметры, по знаниям которых можно судить о достоинствах и недостатках вариантов обработки.
Физика процесса шлифования обусловлена в основном его кинематикой, обрабатываемостью материала резанием и режущей способностью инструмента. Физические условия обработки предопределяют термодинамическую напряженность зоны резания (сила, температура, распределение тепло-

рами процесса являются скорость вращения круга VKp, скорость продольного перемещения детали Ул относительно инструмента и глубина его врезания t в обрабатываемую поверхность на каждом проходе.
Применительно к шлифованию кинематический анализ перемещения элементов системы резания рассматривает конфигурацию и размеры удаляемого слоя материала. Форма и размеры его связаны с параметрами режима шлифования, рассматриваемым периодом времени и диаметром инструмента.
Рассмотрим кинематику встречного плоского шлифования периферией круга.
В первом варианте по Е.Н. Маслову [27] траектория перемещения абразивного зерна на рабочей поверхности круга в точке А по удлиненной циклоиде АА' в точку А' сопровождается формированием среза, показанного на рис. 2.1,а.
Длина дуги контакта круга с обрабатываемой поверхностью с учетом его перемещения равна

К - 0 + (2.1)

где Б - диаметр шлифовального круга.
Время перемещения режущего зерна из точки А в точку А| равно

т = ТА- М
и соответственно величина его врезания в обрабатываемый материал составит значение
Уп .. V,, . V

= 0 +тА)'7А'7СН . (2.3)
V V V
v KP у KP v KP
При маятниковом шлифовании отношение скоростей детали и круга составляет 0,01...0,02, а при глубинном оно уменьшается до величины по рядка 10'4... 10°, поэтому в расчетах по (2.2) в выражении в скобках его