Наукові основи технологічного забезпечення експлуатаційних характеристик виробів із технічної кераміки при алмазному шліфуванні - Автореферат

Установити на основі системного аналізу вплив на експлуатаційні характеристики деталей із технічної кераміки властивостей поверхневого шару та закономірності його формування при алмазному шліфуванні. Розроблено і науково обґрунтовано методологію формування показників поверхневого шару деталей з кераміки при алмазному шліфуванні для забезпечення необхідних експлуатаційних характеристик. На основі наукового положення про те, що процес шліфування може бути поданий як взаємодія випадкових векторних полів шліфувального круга та заготовки, отримано математичні залежності для визначення кількості активних зерен у зоні контакту і розподілення площі перерізу зрізу на них, що дозволяє описати закономірності усунення матеріалу припуску та формування поверхневого шару деталі. Встановлено функціональний звязок між структурою (поверхневою щільністю, лінійними розмірами та кутом орієнтації дефектів) дефектного поверхневого шару виробів із технічної кераміки після алмазного шліфування та силовою дією на поверхневий шар, яка визначається властивостями оброблюваного матеріалу, параметрами обробки та станом робочої поверхні інструменту; Досліджено спільний вплив дефектів заготовки й обробки кераміки з урахуванням характеру їх формування при алмазному шліфуванні (зокрема, напрям оброблювальних дефектів, стан робочої поверхні круга) на напруження в поверхневому шарі деталі, що дозволяє обрати схему шліфування та режими різання для забезпечення потрібної можливості безвідмовної роботи виробів за міцністю.У першому розділі „Сучасні уявлення на формування експлуатаційних властивостей поверхневого шару виробів із технічної кераміки при алмазному шліфуванні та завдання досліджень” проведено аналіз формування експлуатаційних характеристик виробів із ТК при алмазному шліфуванні, визначено тенденції вирішення важливої науково-технічної проблеми і напрям наукового пошуку, сформульовано мету і завдання дослідження. Експлуатаційні показники деталі із ТК, такі, як зносостійкість, статична та утомна міцність, поряд із умовами роботи (тиск на сполучних поверхнях, швидкості їх відносного переміщення тощо) і показниками, які характеризують склад, структуру та механічні властивості взаємодіючих поверхонь, визначаються параметрами, що характеризують стан поверхневого шару деталі. На цей час ще не досліджено вплив на формування висотних параметрів мікрорельєфу поверхневого шару випадкового характеру відколів ОМ на алмазних зернах, що залежать від фізико-механічних властивостей кераміки, характеристики інструменту, його стану та режимів різання. У другому розділі „Методологічні основі формування експлуатаційних характеристик виробів із технічної кераміки при алмазному шліфуванні” розроблено загальну методологію формування поверхневого шару деталей із технічної кераміки під час алмазного шліфування, яка основана на системному підході. Системний підхід до процесу забезпечення експлуатаційних характеристик виробу із ТК дозволяє врахувати безпосередній вплив підсистеми механічної обробки, яка входить як невідємна частина до технологічного процесу виготовлення деталі та розробити структурно-логічну схему роботи, послідовність аналізу формування поверхневого шару при алмазному шліфуванні.В наслідок проведених досліджень вирішено важливу науково-технічну проблему забезпечення експлуатаційних показників технічної кераміки за рахунок формування структури поверхневого шару при алмазному шліфуванні, що має велике народно-господарске значення, оскільки дозволить ефективно впроваджувати кераміку в промисловість. На засадах представлення формування поверхневого шару як системи “життєвого циклу” деталей (етапи: синтез порошку, отримання заготовки, механічної обробки, зміцнення поверхневого шару, експлуатації та утилізації) розроблено методику технологічного забезпечення при алмазному шліфуванні експлуатаційних показників виробів із ТК. Розроблено методику оцінювання стану поверхні круга за результатами її профілографування з обробкою результатів за методологією стереологічної реконструкції поверхні, яка забезпечує більш точний математичний опис стану РПК в різні періоди алмазного шліфування кераміки. алмазний кераміка шліфування Це дозволило встановити розподіл активних зерен по зоні контакту, значення площі середніх перерізів зрізу на них, врахувати нерівномірні умови роботи зерен у робочому шарі круга, що є необхідним для аналізу умов його роботи, визначення сил різання, вибору схеми та режимів шліфування, аналізу формування поверхневого шару деталей із ТК. Встановлено, що найбільше впливає на формування висотних параметрів поверхневого шару кераміки руйнування у вигляді відколів, імовірність появи яких на поверхні деталі та розподіл їх величини залежить од індексу крихкості матеріалу, змінення кількості та розподілу активних зерен у зоні контакту при шліфування ТК, значення площі середніх перерізів зрізу на них.

ОСНОВИЙ ЗМІСТ РОБОТИ