Введение к работе
Актуальность темы. Конкурентоспособность предприятий машиностроения в значительной мере определяется эффективностью используемых методов обработки. К наиболее эффективным, высокопроизводительным методам абразивно - алмазной обработки относится шлифование, чаще всего применяемое в промышленности как чистовой метод окончательной обработки. Шлифовальные операции достаточно широко исследованы и накоплен значительный опыт их применения. Характерные особенности, присущие процессу шлифования кругами, предопределяющие формируемые показатели качества обработанной поверхности в ряде случаев накладывают такие ограничения, которые делают этот процесс в ряде случаев совершенно неприемлемым. В связи с этим, выбор эффективного метода обработки (например, плоских поверхностей малой ширины и большой длины), который позволил бы получить требуемое качество поверхности с наибольшей производительностью, становится актуальной задачей.
Применительно к этим поверхностям, таким методом может быть шлифование брусками. Наряду с тем, что процесс резания здесь идентичен шлифованию (осуществляется большим количеством хаотично расположенных абразивно - алмазных зёрен, образующих прерывистый режущий контур), тем не менее, этот метод характеризуется своими особенностями, которые до сих пор практически не исследованы.
Часть работы выполнялась при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ по НИР МНТП «Разработка научных положений по созданию упругих технологий, имеющих межотраслевое применение в машиностроении», номер юсударственной регистрации 01.2.00.306790.
Целью работы является повышение эффективности обработки при шлифовании поверхностей малой ширины и большой длины. Для достижения поставленной в работе цели необходимо решить следующие задачи:
-
Проанализировать существующие методы и схемы обработки плоских поверхностей абразивно - алмазным инструментом и выявить их достоинства и недостатки при применении.
-
Для различных схем обработки плоских узких длинных поверхностей абразивными брусками разработать теоретические положения по формированию параметров качества поверхностного слоя деталей, снимаемого слоя металла и износа инструмента в зависимости от условий обработки.
-
Разработать и изготовить экспериментальную технологическую установку для шлифования плоских узких длинных поверхностей абразивными брусками по изучаемым схемам обработки.
-
Экспериментально исследовать процесс обработки - шлифование брусками плоских узких длинных поверхностей и установить наиболее эффективную кинематическую схему, обеспечивающую максимальную производительность, качество и минимальный износ инструмента.
-
Экспериментально уточнить полученные математические зависимости процесса шлифования плоских поверхностей брусками и установить их достоверность.
-
Определить область применения шлифования абразивными брусками плоских поверхностей и дать рекомендации по его использованию.
-
Разработать технологическую установку и опробывать процесс шлифования абразивными брусками поверхностей катания моделей железнодорожных рельсов.
БИБЛИОТЕКА СПе OS
Методика исследований. Теоретические исследования базируются на научных основах технологии машиностроения и теории резания, на основных положениях физики, математики и теории вероятностей, а так же теории строения металлов и абразивных материалов. Экспериментальные исследования базируются на теории подобия при моделировании процессов, а также математической статистике. При выполнении работы применялись современные методы оценки и измерения параметров качества поверхностного слоя деталей.
Основныеположениядиссертации,выносимыеназащиту.
-
Разработанные процесс и технологическая оснастка для шлифования брусками плоских узких длинных поверхностей.
-
Физическая картина формирования микрогеометрических параметров качества поверхностного слоя при обработке абразивными брусками плоских поверхностей.
-
Теоретические зависимости комплексных параметров процесса шлифования по шероховатости и толщине снимаемого слоя металла с условиями обработки, с экспериментальным определением эмпирических коэффициентов для нескольких кинематических схем шлифования абразивными брусками плоских поверхностей с целью определения наиболее эффективной.
-
Установленные возможности метода шлифования абразивными брусками плоских поверхностей в обеспечении параметров качества поверхностного слоя деталей и производительности процесса обработки.
-
Методика определения условий обработки, обеспечивающих требуемые значения параметров качества поверхностного слоя деталей, максимальную производительность и минимальный износ инструмента.
-
Возможность снятия продольной волнистости с поверхностей катания железнодорожных рельсов при ремонте шлифованием брусками с поперечной осцилляцией.
Научная новизна работы заключается в установлении и исследовании наиболее эффекгиьной схемы шлифования плоских узких длинньж поверхностей абразивными брусками и получении математических зависимостей формируемьж параметров качества поверхностного слоя деталей и производительности процесса от условий обработки.
Достоверность и обоснованность научных результатов подтверждается результатами экспериментальных исследований.
Практическаязначимость.
-
Определена возможная область применения шлифования брусками плоских поверхностей и установлены возможности данного метода обработки в обеспечении параметров шероховатости поверхности и производительности обработки.
-
Разработана методика определения услозий шлифования, обеспечивающих требуемые значения параметров шероховатости поверхности и наибольшую производительность обработки деталей.
-
Разработаны рекомендации для применения метода в производственных условиях.
-
Установлена возможность снятия продольной волнистости с рабочих поверхностей катания железнодорожных рельсов шлифованием брусками по наиболее эффективной схеме обработки.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на 54-й, 55-й и 56-й научных конференциях профессорско-преподавательского состава БГТУ в 1998, 1999 и 2002 гг. соответственно; на 3-й международной научно-технической конференции «Проблемы повышения качества промышленной продукции», Брянск, 1998г.; на региональной научно-практической конференции - ярмарке «Новые идеи, технологии, проекты и инвестиции», Брянск,
1999г.; на международной научно-технической конференции «Сертификация и управление качеством продукции», Брянск, 1999г.; на международной научно-технической конференции - выставке «Состояние и перспективы развития дорожного комплекса», Брянск, 2001 г.; на международной конференции «Нетрадиционные методы обработки», Воронеж, 2002г.; на международной научно-технической конференции посвященной памяти д.т.н., профессора Э.В.Рыжова «Контактная жёсткость. Износостойкость. Технологическое обеспечение», Брянск, 2003 г..
Публикации. По теме работы опубликовано 15 печатных работ. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав и библиографического списка, содержит 146 страниц печатного текста, 45 рисунков и
16 таблиц.
Похожие диссертации на Повышение эффективности шлифования абразивными брусками плоских поверхностей
