Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Повышение работоспособности галтовочных тел на основе применения зерен с контролируемой формой Костенков Сергей Александрович

Повышение работоспособности галтовочных тел на основе применения зерен с контролируемой формой
<
Повышение работоспособности галтовочных тел на основе применения зерен с контролируемой формой Повышение работоспособности галтовочных тел на основе применения зерен с контролируемой формой Повышение работоспособности галтовочных тел на основе применения зерен с контролируемой формой Повышение работоспособности галтовочных тел на основе применения зерен с контролируемой формой Повышение работоспособности галтовочных тел на основе применения зерен с контролируемой формой
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Костенков Сергей Александрович. Повышение работоспособности галтовочных тел на основе применения зерен с контролируемой формой : диссертация ... кандидата технических наук : 05.03.01 / Костенков Сергей Александрович; [Место защиты: Том. политехн. ун-т].- Кемерово, 2007.- 183 с.: ил. РГБ ОД, 61 07-5/5117

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Патентно-литературный анализ состояния вопроса, цель и задачи исследования 9

1.1 Разновидности галтовки и область её применения 9

1.2 Классификация галтовочных тел 16

1.2.1 Виды галтовочных тел и их форма 16

1.2.2 Марки абразивных материалов, алмазов и СТМ 18

1.2.3 Зернистость абразивных материалов, алмазов и СТМ 20

1.2.4 Разновидности связок 22

1.3 Способы изготовления галтовочных тел и технология их производства 24

1.4 Эксплуатационные параметры галтовочных тел 32

1.5 Повышение работоспособности галтовочных тел 35

1.6 Выводы по главе 1 37

1.7 Цель и задачи исследования 38

ГЛАВА 2. Изготовление экспериментальных галтовочных тел 40

2.1 Разновидности экспериментальных галтовочных тел 40

2.2 Маркировка экспериментальных галтовочных тел 44

2.3 Разделение абразивного материала по форме 44

2.4 Методика оценки формы шлифовальных зёрен 53

2.5 Результаты рассева шлифовальных зёрен на разработанном сепараторе 56

2.6 Способ и устройство для изготовления экспериментальных галтовочных тел 61

2.7 Выводы по главе 2 65

ГЛАВА 3. Методика и оборудование для проведения испытаний 67

3.1 Методика проведения исследований 67

3.2 Условия проведения испытаний 69

3.3 Оборудование для изучения эксплуатационных характеристик галтовочных тел 70

3.3.1 Оборудование для барабанной галтовки 71

3.3.2 Оборудование для вибрационной обработки 72

3.3.3 Определение режущей способности и удельного износа галтовочных тел 73

3.3.4 Определение шероховатости обработанной поверхности 74

3.3.5 Измерение микротвёрдости и глубины наклёпанного слоя обработанной поверхности 76

3.4 Выбор обрабатываемых материалов для исследования эксплуатационных параметров галтовочных тел 78

3.5 Алгоритм проведения испытаний 80

3.6 Определение объёма испытаний 81

3.7 Математическое моделирование фактора влияния формы шлифовальных зёрен на параметры галтовочных тел 83

3.8 Определение оптимальной частоты вращения барабана 97

3.9 Выбор оптимальной частоты и амплитуды колебаний камеры вибрационной установки 99

3.10 Выводы по главе 3 100

ГЛАВА 4. Исследование влияния формы шлифовальных зёрен на эксплуатационные параметры галтовочных тел и математическая обработка экспериментальных данных 101

4.1 Влияние формы шлифовальных зерен на режущую способность галтовочных тел 101

4.2 Влияние формы шлифовальных зерен на износ галтовочных тел ... 104

4.3 Влияние формы шлифовальных зерен на коэффициент галтования 106

4.4 Влияние формы шлифовальных зёрен на шероховатость обработанной поверхности 108

4.5 Влияние формы шлифовальных зёрен на микротвёрдость обработанной поверхности 111

4.6 Влияние формы шлифовальных зерен на глубину наклёпанного слоя 113

4.7 Выводы по главе 4 120

ГЛАВА 5. Результаты производственных испытаний и внедрения экспериментальных галтовочных тел 123

5.1 Методика проведения производственных испытаний и внедрения

на машиностроительных предприятиях 123

5.2 Результаты производственных испытаний экспериментальных

галтовочных тел на машиностроительных предприятиях 124

5.2.1 Результаты проведения производственных испытаний на ООО «Завод электротехнической аппаратуры» 124

5.2.2 Результаты проведения производственных испытаний на ОАО «КУЗБАССРАДИО» 127

5.2.3 Результаты проведения производственных испытаний на 000 «ЭЛЕКТРОПРОМ» 131

5.2.4 Результаты проведения производственных испытаний на 000 «Кемеровское УПП ВОС» 133

5.3 Методика расчёта экономической эффективности 135

5.4 Экономический эффект от использования экспериментальных галтовочных на машиностроительных предприятиях 138

5.4.1 Расчет экономической эффективности на 000 «Завод электротехнической аппаратуры» 138

5.4.2 Расчет экономической эффективности на ОАО «КУЗБАССРАДИО» 140

5.4.3 Расчет экономической эффективности на 000 «ЭЛЕКТРОПРОМ» 141

5.4.4 Расчет экономической эффективности на 000 «Кемеровское УПП ВОС» 142

5.5 Выводы по главе 5 143

Общие выводы 144

Список литературы

Введение к работе

з

Актуальность работы.

Операция галтовки широко используется в машиностроении и приборостроении для безразмерной обработки деталей с целью удаления заусенцев и облоя, округления острых кромок, снятия окалины и ржавчины, получения заданной шероховатости обработанной поверхности, полирования, обезжиривания и очистки поверхностей деталей и т д. Галтовка применяется главным образом тогда, когда необходимо обработать большое количество однотипных деталей, обеспечивая при этом достижение заданных характеристик поверхностей обрабатываемых изделий и сокращение ручного труда Для осуществления галтовки в качестве обрабатывающего инструмента применяются галтовочные тела

Эффективность операции галтовки зависит от её разновидности, режимов обработки, конструктивных особенностей галтовочных устройств и других факторов, среди которых центральное место занимают эксплуатационные свойства галтовочных тел Важная роль галтовочных тел предопределяется тем, что именно на них возложена основная задача по обработке деталей Между тем, анализ литературных данных показывает, что эксплуатационные возможности галтовочных тел используются далеко не полностью Поэтому задача повышения эксплуатационных параметров галтовочных тел является актуальной.

Цель диссертационной работы заключается в повышении работоспособности галтовочных тел на основе применения зерен с контролируемой формой

Методики исследований: Работа выполнена на базе основ теории шлифования, теории сепарирования сыпучих масс, теории статистической обработки результатов механических испытаний и теории регрессионного и корреляционного анализа результатов механических испытаний В работе использовались известные и оригинальные методики определения режущей способности, износа и коэффициента галтования галтовочных тел, оценки шероховатости, измерения микротвердости и глубины наклепанного слоя обработанных поверхностей Проведение экспериментов осуществлялось в лабораторных и производ-

ственных условиях Обработка результатов механических испытаний осуществлялась с применением ЭВМ

Научная новизна работы состоит в.

в разработке концепции создания новых конструкций галтовочных тел из зёрен с контролируемой формой,

разработке нового способа изготовления галтовочных тел (положительное решение по заявке на патент РФ №2006106058),

установлении влияния параметра формы шлифовальных зёрен на режущую способность, износ и коэффициент галтования галтовочных тел, на шероховатость, микротвёрдость и глубину наклёпанного слоя обработанных поверхностей деталей,

разработке математических моделей, отражающих влияние коэффициента формы (Кф) шлифовальных зёрен на эксплуатационные параметры галтовочных тел и качество обработки, а также позволяющих прогнозировать и целенаправленно изменять работоспособность галтовочных тел и качество обработки в зависимости от формы зёрен

Практическая ценность работы заключается в

разработке новой конструкции сепаратора для разделения шлифовальных зерен по признаку формы (патент на изобретение РФ №2236303),

разработке новой конструкции устройства для изготовления галтовочных тел (положительное решение по заявке на патент РФ №2006106044);

изготовлении опытной партии экспериментальных галтовочных тел из сортированных по форме шлифовальных зёрен, подтвердивших свои преимущества при испытаниях перед галтовочными телами, состоящими из несортированного по форме абразивного материала,

разработке практических рекомендаций по применению галтовочных тел с контролируемой формой зерен, по выбору режимов барабанной и вибрационной галтовки ими

Реализация результатов работы. Опытные образцы галтовочных тел внедрены на ООО «Завод электротехнической аппаратуры»

(г Кемерово), ОАО «КУЗБАССРАДИО» (г Белово), ООО «ЭЛЕКТРОПРОМ» (г Прокопьевск), ООО «Кемеровское УПП ВОС» (г Кемерово). Кроме того, разработки, выполненные по теме диссертации используются в учебном процессе для студентов специальности 151002 «Металлообрабатывающие станки и комплексы» КузГТУ

Апробация работы. Основные положения работы доложены и обсуждены на 1-й Региональной научно-практической конференции «Потенциальные возможности региона Сибири и проблемы современного сельскохозяйственного производства» (г Кемерово, 2002г), на Ш-й Всероссийской научно-практической конференции «Ресурсосберегающие технологии в машиностроении» (г Бийск, 2003 г), на Региональном конкурсе «Инновации и изобретения года» (г Кемерово, 2005 г ), на Всероссийских научно-практических конференциях «Проблемы повышения эффективности металлообработки в промышленности на современном этапе» (г. Новосибирск, 2006, 2007 гг) где по результатам конференции в 2006 г. был получен Диплом за лучшую научно-исследовательскую работу, на V-й Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Инновационные технологии и экономика в машиностроении» (г Юрга, 2007 г.), на Международном научно-техническом семинаре по проблеме «Применение низкочастотных колебаний в технологических целях» (г. Днепропетровск, 2007 г.). Результаты диссертационной работы обсуждались также на научных семинарах кафедры «Металлорежущие станки и инструменты» КузГТУ, в период с 2002 по 2007 гг Отдельные части работы докладывались на семинарах кафедры «Станкостроение» ТУ Кемнитц (Германия) и на заводе по производству шлифовальных инструментов «Rottluff» (Германия) во время прохождения там научной стажировки по теме диссертации (2003 г)

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 печатных работ, получен патент РФ и два положительных решения по заявкам на патенты

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложений Она изложена на 183 стра-

б ницах машинописного текста, содержит 67 рисунков, 31 таблицу, список литературы из 216 наименований.

Классификация галтовочных тел

Для осуществления операций галтовки могут использоваться различные виды галтовочных тел естественного (природного) происхождения и изготовленные промышленным способом, с произвольной и заданной формой [12, 56, 124,130,141,160].

Естественными материалами для изготовления галтовочных тел являются: морская галька, гранит, мрамор, диабаз, кварциты, байкалит, уралит, початки кукурузы, скорлупа различных орехов (например, грецкого), кожа, войлок, и т.д. В качестве галтовочных тел могут также быть использованными бой абразивных кругов, фарфора и керамических материалов. Такие материалы, прежде чем использоваться для осуществления операции галтовки, предварительно подготавливают. Основными этапами подготовки являются дробление и сортировка по размеру. [56] Галтовочные тела естественного происхождения имеют разную форму.

Искусственные галтовочные тела изготавливаются заданной формы из различных материалов в зависимости от их назначения. Обычно галтовочные тела изготавливаются из абразивного материала, связки и специальных наполнителей, но также они могут быть изготовлены и без содержания абразивных частиц. Галтовочные тела, содержащие абразивный материал, изготавливаются на керамических и органических связках призматической, пирамидальной, конической, ромбической, сферической и других форм. Не содержащие абразивного материала галтовочные тела - это металлические, керамические, пластиковые и деревянные частицы и элементы разной формы. Металлические тела - изготавливают в виде шариков, планет, пластин, призм, игл и цилиндров (прямых и скошенных) из различных марок углеродистых и нержавеющих сталей. Керамические и пластиковые тела - изготавливают призматической, пирамидальной, конической, ромбической, сферической и других форм. Деревянные - изготавливают в виде прямых, скошенных и острозаточенных призм и цилиндров.

Различные галтовочные тела выпускаются такими зарубежными фирмами как: - «Reni Cirillo» (Италия), - «Otec» (Германия), - «Dreher» (Германия), - «ROSLER Oberflachentechnik» (Германия), - «Kyngty» (КНР), - «Raytech Industrial Inc.» (США), - «Robin» (США), - «Ikoche» (США).

В России галтовочные тела выпускаются Московским абразивным заводом на керамической связке в форме треугольной призмы (ПТ) и четырёхлуче-вой звёздочки (Зл4) высотой 10, 15, 20, 30 мм из различных абразивных материалов (ТУ2-036-205) [30, 56]. С 1984 года на Волжском абразивном заводе освоен также серийный выпуск галтовочных тел на керамической связке в форме треугольной прямой и скошенной под углом призмы (ПТ) высотой 10, 15, 20, 30 мм с применением абразива зернистостью от 10 до 250 мкм (ТУ2-036-925-83) [56, 57].

Для изготовления галтовочных тел в основном используются следующие природные и искусственные абразивные материалы, алмазы и СТМ: - алмаз природный (А); - алмаз синтетический (АС, АР); - эльбор (кубонит, боразон) (ЛО, ЛП); - электрокорунд нормальный (13А, 14А, 15А); - электрокорунд белый (23А,24А, 25А); - электрокорунд хромистый (технический рубин) (ЗЗА, 34А); - электрокорунд титанистый (технический сапфир) (37А); - электрокорунд циркониевый (38А); - карбид кремния зелёный (63С, 64С); - карбид кремния чёрный (53С, 54С); - карбид бора (КБ).

Алмаз синтетический [30, 46, 89, 90, 97, 110, 147, 153, 189] -получают синтезом из графита при высоких давлениях и температуре. Алмаз обладает наибольшей твёрдостью из всех известных абразивных материалов. Наряду с высокой твёрдостью и сравнительно большим сопротивлением сжатию, алмаз обладает значительной хрупкостью из-за наличия плоскостей спайности в кристалле, небольшого сопротивления изгибу и вибрационным нагрузкам. Он обладает высокой тепло- и температуропроводностью. Алмаз широко используется для изготовления различных режущих инструментов, в том числе и галтовочных тел.

Разделение абразивного материала по форме

Экспериментальные галтовочные тела различаются формой, габаритными размерами, структурой, зернистостью и видом абразивного материала. Разными авторами установлено, что такой параметр, как форма галтовочных тел влияет на производительность процесса галтовки, качество обработанной поверхности и способность проникать в глубокие карманы и полости. Так, известно, что на машиностроительных и ювелирных предприятиях широко используются галтовочные тела в виде пирамид, призм, конусов и цилиндров с габаритными размерами преимущественно 10x10 мм и 15x15 мм. Поэтому экспериментальные галтовочные тела были выполнены в виде наиболее часто встречающихся треугольных и четырёхугольных пирамид, а также конусов с габаритными размерами a h или 0xh: 10x10 мм и 15x15 мм.

Отличительной особенностью данных экспериментальных галтовочных тел является то, что они изготовлены из шлифовальных зерен с контролируемой формой - изометрической, промежуточной (осколочной), игольчатой и пластинчатой (рис. 2.2). Для сравнения со стандартными галтовочными телами по разработанной технологии и при тех же условиях были изготовлены галтовочные из несортированного по форме абразивного материала.

Перед изготовлением основной экспериментальной партии галтовочных тел была подобрана их рецептура. В частности, экспериментальные галтовочные тела изготавливались из абразивных зёрен и эпоксидной смолы марки ЭД-20 с аминным отвердителем. В состав галтовочных тел не вводились дополнительные добавки.

Установление оптимального соотношения шлифовальных зёрен и эпоксидной смолы определялось следующим образом. Были изготовлены галтовочные тела в виде треугольных пирамид с габаритными размерами 15x15 мм с разным соотношением эпоксидной смолы и абразивных зёрен произвольной формы марки 13А63. Для них были приняты следующие объёмные соотношения абразивных зёрен и эпоксидной смолы: 70/30; 65/35; 60/40; 55/45; 50/50. Среднее соотношение зёрен и смолы 60/40 соответствует нулевой структуре принятой для шлифовальных кругов. Затем изготовленными галтовочными телами были обработаны стальные образцы на вибрационной установке при условиях, заданных для проведения эксперимента (глава 3). Выбор рецептуры экспериментальных галтовочных тел производился по параметрам режущей способности (рис. 2.3), износу (рис. 2.4) и коэффициенту галтования (рис. 2.5).

Влияние рецептуры на коэффициент галтования галтовочных тел Проведённые исследования показали, что наибольшей режущей способностью обладают галтовочные тела с рецептурой 70/30, но они имеют высокий износ и минимальный коэффициент галтования. Это позволило сделать вывод, что такая рецептура для экспериментальных галтовочных тел не подходит. Галтовочные тела с рецептурой 50/50 имеют максимальный коэффициент галтования и минимальный износ, но при этом имеют низкую режущую способность. Галтовочные тела с рецептурой 60/40 имеют режущую способность в 2,25 раза большую, чем галтовочные тела с рецептурой 50/50. Их износ в 3,34 раза меньше, чем у галтовочных тел с рецептурой 70/30, а коэффициент галтования почти равен галтовочным телам с рецептурой 50/50 (всего в 1,06 раза меньше). Таким образом, для изготовления основной экспериментальной партии галтовочных тел была выбрана рецептура с соотношением абразивных зерен и связки 60/40. Выбранная рецептура также обеспечивает и необходимые технологические свойства формовочной смеси.

Экспериментальные галтовочные тела, изготовленные способом, описанным в разделе 2.6, показаны на фотографиях рис. 2.6.

Внешний вид экспериментальных галтовочных тел 2.2 Маркировка экспериментальных галтовочных тел Экспериментальные галтовочные тела для их идентификации маркировались следующим образом (рис. 2.7). В основе данного принципа маркировки, как и для стандартных галтовочных тел, заложена их форма (1) (ЗП - треугольная пирамида, 4П - четырёхугольная пирамида, К - конус). Далее идёт информация о габаритных размерах галтовочных тел (2), затем марка абразивного материала (3), зернистость (4), индекс содержания основной фракции (5). Если галтовочные тела изготовлены из сортированного по форме абразивного материала, то в конце в скобках указывается номер ячейки сепаратора, из которой были взяты шлифовальные зерна для их изготовления (6).

Разделение абразивного материала по форме

Для разделения абразивных материалов и твёрдых частиц по форме в настоящее время существует ряд методов. По литературным данным известно, что наибольшее распространение среди них получили такие методы, как: вибрационный, воздушный, центробежный, гидравлический, метод, учитывающий упругие свойства шлифовальных зёрен, электростатический и метод учитывающий коэффициент трения шлифовальных зерен. Вибрационный метод [16, 17, 18, 19, 20, 24, 26, 27, 29, 38, 58, 59, 67, 74, 98, 145] (рис. 2.8). Сепарация вибрационным методом происходит на вибродеке, которая представляет собой плоский или вогнутый лист, совершающий гармонические колебания с частотой f, и наклоненный к горизонту в одном или двух направлениях. Для осуществления сепарации подбирают углы наклона вибродеки (а и /?) и параметры колебаний (f), так чтобы при насыпании на ее поверхность шлифовальных зерен стало происходить их веерообразное распределение. В веерообразном потоке шлифовальные зёрна двигаются по траекториям, зависящим от их формы. Данный метод позволяет получить высокое качество рассева, но он обладает относительно низкой производительностью при одно-дековой конструкции.

Оборудование для изучения эксплуатационных характеристик галтовочных тел

На машиностроительных предприятиях наиболее часто используются операции галтовки в барабанах и на вибрационных установках, поэтому лабораторные испытания эксплуатационных характеристик галтовочных тел с контролируемой формой зерна производились именно таким способом. Для этой цели были спроектированы и изготовлены специальные установки.

Для оценки эксплуатационных параметров галтовочных тел роторным способом был изготовлен барабан (рис. 3.1) цилиндрической формы диаметром 220 мм и шириной 400 мм [83, 84]. Барабан для роторной галтовки, закреплённый на токарном станке

Для предотвращения съёма металла галтовочными телами со стенок барабана его внутренние поверхности обклеены износостойкой резиной. Барабан выполнен герметичным с целью проведения обработки с присутствием СОЖ. Одна из торцовых крышек барабана выполнена съёмной для загрузки и выгрузки обрабатываемых деталей и галтовочных тел. Заливка и спуск СОЖ осуществляются через специальные отверстия в съёмной торцовой крышке барабана. При проведении опытов барабан закреплялся на токарном станке (модели 1К62) в патроне и вращающемся центре (рис. 3.2).

Вибрационная установка состоит из рамы 4, на которой, при помощи восьми пружин 2, закреплена виброплощадка 3, снизу к которой прикреплён вибратор 5 с трёхфазным асинхронным электродвигателем. В верхней части виброплощадки находится ёмкость 1 для загрузки обрабатываемых образцов и рабочей среды. Конструкция установки позволяет устанавливать вертикальное или горизонтальное направление вибрации. На виброплощадку размером 300x400 мм можно устанавливать одну или несколько ёмкостей для обработки изделий. Амплитуду колебаний виброплощадки от 0 до 5 мм можно изменять за счёт регулирования угла между несбалансированными грузами вибратора. Частоту вращения электродвигателя можно изменять от 10 до 3000 об/мин (fmax=50 Гц). Регулирование частоты вращения электродвигателя производится коммутатором (рис. 3.4), управление которым производится встроенной цифровой логической схемой или компьютером [66].

Для управления коммутатором при помощи персонального компьютера подготовлена специальная программа. Программа позволяет задавать предварительно выбранные режимы обработки. Во время галтовки, в соответствие с заданным режимом, может изменяться частота и направление вращения двигателя.

Оценку режущей способности и износа галтовочных тел можно производить двумя методами - весовым и объёмным. Анализ этих методов показал, что наиболее подходящим для данного типа инструмента и способа обработки является весовой метод, так как он не требует трудоёмких измерений геометрических параметров деталей и всех галтовочных тел по отдельности.

Расчёт режущей способности и износа галтовочных тел производился по формулам (3.1) и (3.2). Точность этого метода зависит, главным образом от точности весов, при условии, что эксперимент проводится с соблюдением установленных правил. При проведении экспериментов для взвешивания заготовок и галтовочных тел использовались лабораторные квадрантные весы модели ВЛКТ-500 г-М (рис. 3.5)

Шероховатость обработанной поверхности измерялась при помощи профилографа-профилометра «Talysurf-5M» производства фирмы «RANK TAYLOR HOBSON» (Великобритания) (рис. 3.6). Прибор представляет собой измерительную систему модульной конструкции, предназначенную для измерения параметров шероховатости поверхностного слоя. Большая часть данных измерения получается в результате выполнения одного перемещения датчика над поверхностью; значения параметров выбираются затем по желанию из запоминающих устройств. Состояние поверхностного слоя характе- ризуется наличием шероховатости и волнистости, которые образуются в результате различных причин и имеют различное функциональное значение. Система обеспечивает возможность раздельной или комбинированной оценки этих двух характеристик. С помощью системы могут быть получены графики шероховатости, волнистости или неслаженного профиля [41, 51].

Влияние формы шлифовальных зерен на износ галтовочных тел

При помощи полученных моделей определялась глубина наклёпанного слоя для разных материалов обработанных галтовочными телами с шлифовальными зёрнами разной формы. Для расчёта глубины наклёпанного слоя использовалось значение микротвёрдости на 5% превышающее среднее значение микротвёрдости для обрабатываемого материала. Рассчитанные значения глубины наклёпанного слоя показаны на рис. 4.14.

Представленная зависимость показывает, что с увеличением коэффициента формы в галтовочных телах глубина наклёпанного слоя уменьшается. При переходе от изометрических галтовочных тел к игольчатым и пластинчатым глубина наклёпанного слоя уменьшается в 1,7-2,8 раза. При переходе от стандартных галтовочных тел к галтовочным телам с изометрическими шлифовальными зёрнами глубина наклёпанного слоя увеличивается в 1,2-1,4 раза. При переходе от галтовочных тел со стандартными шлифовальными зёрнами к галтовочным телам, состоящим из игольчатых и пластинчатых шлифовальных зёрен глубина наклёпанного слоя уменьшается в 1,4-2,0 раза.

На основе полученных данных были получены математические модели зависимости глубины наклёпанного слоя от коэффициента формы шлифовальных зёрен в галтовочных телах табл. 4.14.

Адекватность полученных моделей подтверждена при помощи критерия Фишера, а теснота взаимосвязи полученных данных подтверждается высоким коэффициентом корреляции. Полученные зависимости показывают, что при увеличении коэффициента формы шлифовальных зёрен в галтовочных телах глубина наклёпанного слоя уменьшается.

1. В результате проведения лабораторных испытаний было установлено влияние формы шлифовального зерна на режущую способность (Q), износ галтовочных тел (q), коэффициент галтования (Кг), а также шероховатость обработанной поверхности (Ra), микротвёрдость обработанной поверхности (ЯА) и глубину наклёпанного слоя (И).

2. Режущая способность (Q) при переходе от изометрических шлифовальных зёрен к игольчатым при барабанной и вибрационной галтовке возрастает на 33-95%. При переходе от стандартных абразивных зёрен с произвольной формой к игольчатым режущая способность возрастает на 25-45%. Переход от стандартных шлифовальных зёрен к изометрическим сопровождается уменьшением режущей способности на 11-27%. Таким образом, при каждом увеличении значения коэффициента формы (Кф) шлифовальных зёрен на величину 0,1 режущая способность возрастает в среднем на 5%

3. Износ галтовочных тел (q) при переходе от игольчатых шлифовальных зёрен к изометрическим уменьшается в среднем на 39%. При переходе от стандартных шлифовальных зёрен с произвольной формой к игольчатым износ галтовочных тел возрастает в среднем на 24%. При переходе от стандартных шлифовальных зёрен произвольной формы к изометрическим износ галтовочных тел уменьшается в среднем на 23%.

4. Рассчитанные значения коэффициента галтования показывают, что наиболее эффективными являются галтовочные тела, состоящие из изометрических шлифовальных зёрен. Так коэффициент галтования для галтовочных тел состоящих из изометрических шлифовальных зёрен на 9-14%) выше, чем для галтовочных тел состоящих из стандартных шлифовальных зёрен произвольной формы, а игольчатой на 18-24%.

5. Полученные данные по измерению шероховатости обработанной поверхности деталей экспериментальными галтовочными телами показывает, что галтовочные тела, состоящие из изометрических шлифовальных зёрен, позволяют получать поверхности с шероховатостью на 8-12% меньше, чем галтовочные тела, состоящие из стандартных шлифовальных зёрен произвольной формы. Галтовочные тела, состоящие из игольчатых шлифовальных зёрен, формируют поверхность с шероховатостью на 62-74% больше, чем галтовочные тела, состоящие из стандартных шлифовальных зёрен.

6. Исследование влияния формы шлифовальных зёрен в галтовочных телах на микротвёрдость обработанной поверхности показывает, что микротвёрдость поверхности обработанной галтовочными телами, состоящими из изометрических шлифовальных зёрен, в 1,15-1,30 раза выше, чем микротвёрдость поверхности обработанной галтовочными телами, состоящими из игольчатых шлифовальных зёрен. Микротвёрдость поверхности обработанная галтовочными телами, состоящими из стандартных шлифовальных зёрен в 1,05-1,13 раза меньше чем после обработки галтовочными телами из изометрических шлифовальных зёрен и в 1,06-1,18 раза выше, чем из игольчатых.

Похожие диссертации на Повышение работоспособности галтовочных тел на основе применения зерен с контролируемой формой