Введение к работе
Актуальность.
Все более широкое распространение на предприятиях машиностроительного профиля получает шлифование труднообрабатываемых и высоколегированных сталей, к качеству обработки которых предъявляются высокие требования. Эффективность шлифования и, в частности, качество обработанной поверхности во многом зависит от применяемого абразивного инструмента.
Одним из наиболее перспективных и доступных методов совершенствования абразивного инструмента является импрегнирование его специальными составами. Воздействуя на процесс шлифования сразу по нескольким направлениям, импрегнирование абразивного инструмента снижает силы резания и расход инструмента, повышает качество обработанной поверхности.
Вещества, осаждаемые в порах круга, находятся в основном в твердом или пастообразном состоянии. Под действием температуры шлифования некоторые из них переходят в жидкое или газообразное состояние. Эффективность воздействия импрегнатора зависит от интенсивности распада веществ на радикалы, скорости их перемещения к ювенильной поверхности металла, проникающей способности и активности взаимодействия с обрабатываемым материалом и др.
В этой связи представляет научную и практическую значимость использование импрегнаторов, способных выделять при температуре обработки большое количество газообразных продуктов. В качестве импрегнаторов, в частности, можно использовать порофоры - наиболее распространённые газообразо-ватели.
Тем не менее, этот вопрос при шлифовании импрегнированными абразивными инструментами исследован недостаточно.
Цель и задачи исследования.
Целью работы является повышение эффективности шлифования с использованием в качестве импрегнаторов абразивного инструмента веществ из класса порофоров.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
Подобрать вещества из класса порофоров для импрегнирования абразивного инструмента;
Исследовать физико-химические превращения порофоров в зависимости от температуры;
Разработать химическую модель взаимодействия газовых компонентов при термическом разложении импрегнаторов с обрабатываемым металлом;
Разработать составы для пропитки абразивного инструмента с использованием веществ из класса порофоров и экспериментально подтвердить их разложение в процессе шлифования;
Исследовать влияние импрегнирования абразивного инструмента разработанными составами на показатели процесса шлифования;
Апробировать результаты исследований в производстве.
Научная новизна.
Доказана возможность применения в качестве импрегнаторов абразивного инструмента веществ, принадлежащих к группе органических газообра-зователей (порофоры).
Разработана феноменологическая модель химического взаимодействия газовых продуктов разложения предложенных импрегнаторов при их термической диссоциации с обрабатываемым металлом.
С использованием газового анализа доказано, что выделение газообразных продуктов разложения порофоров наблюдается на протяжении всего периода шлифования.
Эффективность применения разработанных составов возрастает с увеличением глубины шлифования.
Практическая значимость.
Разработаны новые составы для пропитки абразивного инструмента с использованием порофоров ADC и OBSH (патенты РФ №2440886, №2443538) и методика импрегнирования абразивного инструмента.
Применение абразивного инструмента на операции предварительного шлифования колец подшипников обеспечивает сокращение расхода абразивного инструмента в 1,75 раз, снижение шероховатости поверхности и непостоянства диаметра кольца соответственно на 15 и 30 %.
Результаты работы используется в научно-исследовательских работах, выполняемых на кафедре, и в учебном процессе.
Соответствие паспорту специальности.
