Підвищення ефективності фінішної обробки складно-профільних поверхонь деталей з природного каменю - Автореферат

Сучасна технологія формоутворення складнопрофільних поверхонь при фінішній алмазно-абразивній обробці заснована на використанні схеми обробки з повздовжньою подачею і реалізується на універсальному устаткуванні з використанням фасонного інструменту, який притискається до оброблюваної поверхні. Такий процес забезпечує формоутворення складнопрофільної поверхні деталі з ПК, але має суттєві недоліки, що повязані, насамперед, з некерованим зносом робочого шару фасонного інструмента на ділянках з різними радіусами кривизни і, як наслідок, втратою початкової форми робочої поверхні інструмента і неможливістю забезпечення повного контактування з поверхнею деталі, що оброблюється. Для запобігання цього негативного явища потрібно застосовувати алмазний і абразивний інструменти та періодично правити (корегувати) форму їх робочої поверхні при зупинках процесу обробки. Виходячи з вищевказаного, дослідження закономірностей процесів обробки складнопрофільних поверхонь деталей з ПК, розробка на їх основі інструментів для НТАШ і полірування, що забезпечують підвищення ефективності процесу їх фінішної обробки, а саме продуктивності обробки, зносостійкості інструменту і якості оброблених поверхонь, - є актуальною задачею. Бакуля НАН України відповідно до держбюджетних тем: 1.6.7.1954 (№ державної реєстрації 0103U006665) «Дослідження закономірностей формування складнопрофільних поверхонь деталей з неметалевих матеріалів і загартованих сталей і розробка нових інструментальних композитів зі звязаними алмазними та абразивними порошками для їх обробки», ІІІ-51-06.1960 (№ державної реєстрації 0106U002959) «Дослідження і впровадження процесів формування високоякісних поверхонь деталей з природного і штучного каменю інструментом із алмазного і абразивного волокна» і III-94-09 (1965) (№ державної реєстрації 0109U001044) «Дослідження контактної взаємодії інструменту, поверхні деталі та частинок зносу і шламу при формуванні поверхневого шару в процесах алмазно-абразивної обробки природного та штучного каменю», договору № 15 від 25.10.2005 р.Лише на основі спільного використання вказаних моделей можна досліджувати еволюцію форми робочого шару інструменту та характер знімання оброблюваного матеріалу при фінішній обробці складнопрофільних поверхонь. Відомі спроби аналізу існуючих технологій фінішної обробки поверхонь деталей з природного каменю, скла, кераміки та інших функціональних матеріалів і дослідження закономірностей формоутворення поверхонь деталей різноманітних форм (Александров В.А., Бурман Л.Л., Гусєв В.В., Коломієць В.В., Крамар В.Г., Лавріненко В.І., Міфліг Д.М., Рогов В.В., Сідорко В.І., Синкенкес Дж., Скрябін В.В., Смірнов А.Г., Сороченко В.Г., Сохань С.В., Філатов Ю.Д., Цеснек Л.С., Шепелєв А.О., Штандель С. К., Gillman B.E, Jacobs S.D., Fahnle O. W., Komanduri R., Lucca D.A., Tani Y., Fengfeng Xi, David Zhou), зокрема, плоских, сферичних, циліндричних, асферичних, тороїдальних, усічених сферичних, кулькоподібних та фасонних поверхонь, однак дотепер не існує загальних підходів до розробки принципів формоутворення складнопрофільних поверхонь та методів визначення конструкції робочого шару інструменту, який би не втрачав свою вихідну форму. В роботі досліджувалися природні камені, які оброблювались на різних операціях фінішної обробки: при надтонкому алмазному шліфуванні інструментом із алмазних мікропорошків із спечених УДА на звязці із кремнійорганічних сполук (КОС) і поліруванні інструментами на КОС із полірувальних порошків УДА і СЕО2, а також на епоксидному звязуючому з алмазних і абразивних порошків на термоформованому каркасі (ТФК). На основі фізико-статистичної моделі взаємодії інструменту та оброблюваної деталі в контактній зоні показано, що якість обробки ПК залежить від параметрів технологічного процесу, конструктивних параметрів, фізико-механічних властивостей оброблюваного матеріалу і характеристики робочого шару інструменту, узагальнених безрозмірним коефіцієнтом (Lt - довжина шляху тертя елементу робочого шару інструменту по поверхні оброблюваної деталі, ?Т - коефіцієнт теплопровідності природного каменю, T - середня температура в зоні контакту інструменту і оброблюваної деталі, pa - тиск притискання інструменту до деталі, u - швидкість відносного переміщення інструменту і деталі, Sk - площа контакту поверхонь інструменту та деталі), який у відповідності до даних Філатова Ю.Д. і Сідорка В.І. визначає продуктивність обробки експоненціальною залежністю. При дослідженні впливу розмірів частинок шламу на шорсткість оброблених поверхонь деталей з ПК при поліруванні інструментом зі звязаними полірувальними порошками двооксиду церію та оксиду алюмінію встановлено, що параметр Ra лінійно залежить від розмірів частинок шламу, що видалені з оброблюваної поверхні, а саме числа ? молекулярних фрагментів, з яких вони утворюються (рис.В дисертаційній роботі наведено нове рішення науково-технічної задачі підвищення ефективності фінішної обробки складнопрофільних поверхонь деталей з природного каменю, що досягається за рахунок

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ