Теоретичні і практичні основи високопродуктивного торцевого шліфування важкооброблюваних матеріалів - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИАВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук Науковий консультант: доктор технічних наук, професор Гавриш Анатолій Павлович - заслужений діяч науки і техніки України, лауреат Державної премії України, завідувач кафедри технології машинобудування НТУУ «КПІ». Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Бондаренко Леонід Іванович - заслужений діяч науки і техніки України, лауреат Державної премії України, генеральний конструктор АСО - генеральний директор Державного науково-технічного центру Артилерійсько-стрілецького озброєння (ДНТЦ АСО); доктор технічних наук, професор Лебедєв Володимир Георгійович - завідувач кафедри технології металів Одеського державного політехнічного університету; доктор технічних наук, професор Лупкін Борис Володимирович, лауреат Державної премії України, головний консультант-інспектор адміністрації Президента України.Мета роботи полягає в розробці та дослідженні нових технологічних систем плоского торцевого шліфування важкооброблюваних матеріалів і підвищенні його ефективності; їх структурно-параметричної систематизації та оптимізації; розширення областей застосування цього високопродуктивного процесу і досягається на основі: - встановлення особливостей формоутворення поверхні при даному способі шліфування; розробки наукових основ даного процесу шляхом: його моделювання, визначення основних похибок обробки та шляхів їх ліквідації, визначення шляхів підвищення продуктивності точності і якості обробки, зниження витрат алмазів, розробки методів, що підвищують технологічну надійність і ефективність інструмента та обладнання процесу плоского торцевого алмазно-абразивного шліфування - імпрегнування шліфувальних кругів, переривчасте шліфування, використання пружнодемпфірних елементів, управління (стабілізація) робочого профілю шліфувального круга, силове балансування заготовок у зоні різання, що підвищують його конкурентоспроможність. Змоделювати основні статичні й динамічні похибки процесу одностороннього та двостороннього шліфування і позначити шляхи їх зменшення, аналітично та експериментально встановити основні закономірності впливу динамічних характеристик пружної технологічної системи при односторонньому і двосторонньому шліфуванні на основні технологічні характеристики шліфування та визначити раціональні настроювальні параметри станків і режими обробки. Вирішити задачу багатофакторних функціональних залежностей двостороннього і переривчастого шліфування, за допомогою яких можна було б причинно описати взаємодію між алмазним інструментом та оброблюваною поверхнею; повязати різноманітні параметри процесу шліфування з технологічними умовами забезпечення заданої точності і якості виробів із важкооброблюваних матеріалів, а також підібрати необхідні робочі характеристики алмазно-абразивного інструмента та умови його раціональної експлуатації. Новий спосіб плоского торцевого шліфування, що забезпечує підвищення продуктивності і збільшення точності при односторонньому і двосторонньому шліфуванні матеріалів, що базується: - на кінематичних моделях процесу шліфування для різноманітних схем подачі заготовок для визначення довжини дуги контакту кола з деталлю, яка є головним компонентом продуктивності процесу та прогнозування якісних характеристик обробленої поверхні;Зроблено аналіз основних способів, які підвищують продуктивність та точність і покращують якість обробки плоских поверхонь: розглянуто вплив динамічних характеристик на основні показники плоского торцевого шліфування, розглянуто переривчасте шліфування, використання систем адаптивного керування для підвищення якості обробки поверхонь, розглянуто керування різальної здатності ділянок робочої поверхні шліфувальних кругів, розглянуто шліфування імпрегнованими шліфувальними кругами магнітотвердих матеріалів. Аналіз основних способів, які підвищують ефективність алмазного шліфування при обробці важкооброблюваних матеріалів, допоміг встановити основні з них: переривчасте шліфування, балансування заготовок у зоні різання, шліфування з керуванням різальної поверхні шліфувальних кругів, імпрегнування шліфувальних кругів, використання пружнодемпфірних елементів у процесі тонкого чистового шліфування крихких матеріалів, оптимізація основних характеристик шліфувальних кругів, змащувально-охолоджуючого технологічного середовища (ЗОТС) та режимів шліфування. 1) в координатах XOY з початком в центрі обертання круга, коли заготовка рухається прямолінійно, запишуться: (2) де R1 - зовнішній діаметр шліфувального круга; wkp - частота обертання круга; t - поточна змінна часу; V - поступальний прямолінійний рух заготовки. 5В) дозволив визначити величину (неперпендикулярність оброблених торців) : , (14) де DPZ - відмінність тангенціальних сил різання на шліфувальних кругах; B0 - відстань між шліфувальними кругами; Dt - відмінність в глибині різання із оброблюваних торців; t - середня глибина різання; H - висота оброблюваної деталі; Kpy - коефіцієнт схожості системи.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ