Підвищення ефективності технології фінішної обробки циліндричних поверхонь твердосплавних виробів - Автореферат

Перспективним напрямком рішення даних задач є застосування технологій шліфування алмазними кругами на металевих звязках, що дозволяють підвищити продуктивність і знизити технологічну собівартість обробки. Це вимагає розробки нових більш ефективних технологій шліфування алмазними кругами на металевих звязках, у тому числі із застосуванням електроерозійної правки, що дозволяють поряд з підвищенням продуктивності та зниженням технологічної собівартості обробки поліпшити шорсткість і точність оброблюваних поверхонь до рівня показників притирання вільним абразивом (алмазними пастами). У звязку з цим у роботі вирішується важлива й актуальна задача створення і впровадження ефективного технологічного процесу фінішної обробки циліндричних поверхонь твердосплавних виробів із застосуванням алмазних кругів на металевих звязках. Для досягнення зазначеної мети в роботі поставлені наступні задачі: - розробити аналітичні моделі для визначення продуктивності операції круглого зовнішнього поздовжнього алмазного шліфування з урахуванням виникаючих пружних переміщень у технологічній системі на кожному переході операції, шорсткості поверхні, сили різання і технологічної собівартості обробки; Практичне значення одержаних результатів полягає в тому, що на основі проведених теоретичних і експериментальних досліджень створено ефективний технологічний процес фінішної обробки циліндричних поверхонь твердосплавних виробів, який забезпечує підвищення продуктивності і зниження технологічної собівартості при виконанні високих вимог по якості оброблюваних поверхонь (параметр шорсткості = 0,1 мкм) на операції круглого зовнішнього поздовжнього шліфування алмазним кругом на металевій звязці.У першому розділі описані конструкції твердосплавних виробів циліндричної форми, а також вимоги, які ставляться до якості їхнього виготовлення, і типові технологічні процеси обробки циліндричних поверхонь, до яких входять операції круглого зовнішнього шліфування і притирання вільним абразивом на притиральних бабках. Це вимагає проведення комплексу теоретичних, а також експериментальних досліджень, оптимізації структури і параметрів операції круглого зовнішнього шліфування та вибору оптимального варіанта технологічного процесу фінішної обробки циліндричних поверхонь твердосплавних виробів. Теоретично показано, що в звязку з виникненням у технологічній системі пружного переміщення , фактична продуктивність обробки завжди менша номінальної продуктивності на величину залежності: , (1) де , - припуск, що знімається, м; - приведена жорсткість технологічної системи в радіальному напрямку, Н/м; Кш=Pz/Py - коефіцієнт шліфування; Py, Pz - відповідно радіальна і тангенціальна складові сили різання при шліфуванні, Н; s-умовне напруження різання при шліфуванні, Н/м2; Vkp-швидкість круга, м/с. Найменше значення безрозмірної функції (визначаючої основний час операції шліфування) досягається за умови t1= 0, тобто оптимальна за структурою операція шліфування включає лише перехід виходжування (і природно, нетривалий перехід створення початкового натягу в технологічній системі). На схемі показані основні умови зменшення тривалості оптимальної за структурою операції шліфування, що включає лише перехід виходжування: , (6) де ; ; HV-твердість (по Викерсу) оброблюваного матеріалу, Н/м2; g - половина кута при вершині зерна, що ріже, робоча частина якого представлена у формі усіченого конуса; h - безрозмірний коефіцієнт, що враховує ступінь затуплення зерен, змінюється в межах 0-1; x - умовна величина лінійного зносу зерна, м; Hmax - максимальна товщина зрізу, м.На підставі аналізів вперше розроблених аналітичних моделей продуктивності операції круглого зовнішнього поздовжнього алмазного шліфування і пружних переміщень у технологічній системі, що виникають на кожнім переході, проведена оптимізація структури та параметрів розглянутої операції шліфування за критерієм найбільшої продуктивності обробки з урахуванням обмеження по точності оброблюваних поверхонь, що дозволила установити оптимальні співвідношення припусків, які видаляються на кожнім переході. Розроблено нові інженерні методики розрахунку оптимальних параметрів операцій круглого зовнішнього поздовжнього алмазного шліфування: тривалості операцій і їхніх переходів; величин припусків, що знімаються на кожнім переході в залежності від вимог по точності обробки (обумовлені величиною пружного переміщення в технологічній системі) та ріжучої здатності алмазного круга. Теоретично встановлено, що найменша шорсткість поверхні досягається при шліфуванні по третій схемі, а найбільша - при шліфуванні по першій схемі. Розроблено нову аналітичну модель формування шорсткості циліндричних поверхонь при круглому зовнішньому алмазному шліфуванні з урахуванням різновисотного виступання гстровершинних і плосковершинних зерен, що ріжуть, над рівнем звязки круга та імовірносного характеру участі зерен у різанні. Встановлено, що урахування різновисотного виступання зерен, що ріжуть, над рівнем звязки круга приводить до заниженого (у межах 20%),

Основний зміст роботи