Повышение производительности комбинированного алмазного разрезания и профилирования труднообрабатываемых материалов с использованием газокавитационной активации технологической жидкости

• Автор: Козлов, Дмитрий Викторович
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 180 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО УРОВНЯ ТЕХНОЛОГИИ
АБРАЗИВНОГО РАЗРЕЗАНИЯ
ТРУДНООБРАБАТЫВАЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ
1.1. Физико-механические свойства основных групп
металлокерамики инструментальной номенклатуры и
магнитных систем
1.2. Традиционные процессы абразивного разрезания
1.3. Постановка задачи исследований
2 ИССЛЕДОВАНИЯ МЕХАНИЗМА
КОМБИНИРОВАННОГО АЛМАЗНОГО
ФОРМООБРАЗОВАНИЯ В УСЛОВИЯХ
ГАЗО-КАВИТАЦИОННОЙ АКТИВАЦИИ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЖИДКОСТИ
2.1. Исследование механизма возникновения кавитационных
явлений в контактной зоне
2.1.1. Факторы, влияющие на развитие кавитационной эрозии в зоне
контакта круг-заготовка
2.1.2. Оценка параметров активации технологической жидкости
2.1.3. Определение уровня давления технологической жидкости
между кругом и заготовкой в зависимости от параметров комбинированного разрезания
2.2. Влияние активации технологической жидкости на параметры
комбинированного алмазного разрезания
2.3. Обобщенная математическая модель технологического
процесса формообразования с газо-кавитационной активацией технологической жидкости
2.4. Выводы
3 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Описание объектов и средств исследований

Исследуемые показатели и условия экспериментальных
исследований
Математическая обработка результатов экспериментов
Выводы
РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ
Оценка теоретических положений исследуемого процесса
формообразования
Определение уровня давления в зазоре круг-заготовка
Оценка параметров газо-кавитационной активации
технологической жидкости
Влияния газо-кавитационной активации
технологической жидкости на производительность и качество
алмазного разрезания
Воздействие активации на производительность алмазного
формообразования
Влияние на качество комбинированного процесса разрезания
Выводы
ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
Рекомендации по выбору рациональных режимов, схем
обработки и разработке специализированного оборудования.
Расчет технико-экономических показателей от внедрения технологического процесса алмазного разрезания с газо-
кавитационной активации технологической жидкости
Направления совершенствования исследуемого процесса
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Современной промышленности свойственно широкое использование материалов из группы труднообрабатываемых. В связи с увеличением номенклатуры изделий содержащих труднообрабатываемые материалы повышается требование к заготовительным операциям, определяющим расход материала и качество готовых изделий.
Наибольшее распространение в настоящее время на заготовительных операциях твердых и магнитотвердых сплавов получил технологический процесс алмазного или электроалмазного разрезания кругами на металлической связке. Однако, быстрая потеря режущей способности инструмента на металлической связке, по данным [66] в течение первых 20 минут после правки круга производительность обработки падает в 2-3 раза и большая трудоемкость ее восстановления, служит ограничением для реализации больших технологических возможностей использования этих кругов. Помимо этого, современный этап развития экономики в целом предъявляет требования к созданию мало затратных, универсальных и энергосберегающих технологических процессов, адаптированных к условиям гибкого производства.
Как показывает практика [61,81], наиболее эффективными являются методы автономной очистки рабочей поверхности, когда процесс правки совмещен во времени с процессом обработки. К широко распространенным автономным методам относятся такие, как ультразвуковая очистка, контактноэрозионная правка, правка с использованием переменного асимметричного тока. Однако, несмотря на отдельные высокие технологические показатели, данные методы по ряду эксплуатационных и экономических характеристик не удовлетворяют таким требованиям производства, как универсальность, экономичность, надежность, простота и доступность.
В связи с этим актуальной становится задача изыскания новых путей активного управления рельефом рабочей поверхности алмазного инструмента

Повышение эффективности данного способа обработки связанно с интенсификацией процесса микрорезания в комбинации с механическим или электрофизико-химическим воздействием на обрабатываемую поверхность. Так, например [66], интенсивность съема при работе с током в 3.5-4 раза больше, чем при работе без тока. Однако повышенная износостойкость инструмента на металлической связке, при почти полном отсутствие самозатачивания ведет к быстрой потере его режущей способности, что оказывает основное воздействие на производительность обработки. По данным [66] в течение первых 20 минут после правки круга производительность обработки падает в 2-3 раза, как при работе с током, так и без него.
В связи с этим, актуальным направлением повышения эффективности алмазного разрезания является поддержание режущих способностей инструмента в процессе обработки. При этом известные методы автономной правки, такие как ультразвуковой, электроэрозионный, электрохимический, несмотря на свои отдельные высокие технологические показатели, являются высоко затратными методами, что ограничивает их практическое применение.
В этой связи перспективным может быть метод «гидроочистки», основанный на явлении кавитационной эрозии в зоне резания. Опыт применения данного метода совместно с использованием обратной полуволны технологического тока на операциях электроалмазного разрезания показал его эффективность [26]. Однако недостаток знаний о технологических возможностях процесса алмазного разрезания, протекающего в условиях кавитационной эрозии, его недостаточная теоретическая проработка, обусловили поиск решения по совершенствованию этой технологии.
Процесс комбинированного алмазного разрезания с газо-кавитационной активацией характеризуется комплексом сложных и различных по своей природе электрофизико-химических, гидродинамических и механических явлений. Удаление материала с поверхности заготовки происходит в результате микрорезания алмазными зернами, анодного растворения и