Введение к работе
Актуальность работы. В настоящее время значительная часть шлифовальных головок представлена' головками с однослойными гальваническими алмазно-никелевыми покрытиями. Такие инструменты имеют более высокие эксплуатационные характеристики, чем объемные, получаемые методами прессования, и могут быть изготовлены в более широком диапазоне типоразмеров. При этом высокие стоимость и дефицитность применяемых материалов и низкая производительность гальванического процесса обуславливают высокую себестоимость инструментов. Снижение себестоимости изготовления шлифовальных головок является важной задачей, актуальность которой непрерывно возрастает в связи с широким их использованием в стоматологии, где к инструменту предъявляется требование одноразовости, обусловленное распространением вирусных заболеваний.
Не менее важной задачей, касающейся абразивных инструментов вообще, и шлифовальных головок в частности, является повышение их эксплуатационных характеристик на основе управления строением их режущего слоя. Хаотичное расположение зерен абразива в связке относительно рабочей поверхности инструмента, близкое их взаимное расположение, обусловленные технологией изготовления инструмента, не позволяют в полной мере использовать режущие свойства шлифовального материала, способствуют засаливанию режущей поверхности, повышению теплонапряженности процесса резания. Геометрическая ориентация зерен и их расстановка с заданными межзерновыми расстояниями способствует улучшению показателей обработки, снижению затрат на абразивные материалы. Однако в специальной литературе отсутствуют данные, относящиеся к решению данной проблемы применительно к шлифовальным головкам.
Изложенное свидетельствует об актуальности данной работы, направленной на разработку и исследование способа изготовления шлифовальных головок, позволяющего управлять строением их режущего слоя и использовать материалы и методы воздействия, способствующие снижению себестоимости продукции.
Целью работы является снижение себестоимости и повышение эксплуатационных характеристик шлифовальных головок.
Общая методика исследований. В работе использованы теоретические и экспериментальные методы исследования. Теоретические
4 исследования выполнены на базе научных основ теории шлифования, физики диэлектриков и теории электростатики, аэродинамики псевдоожижснных зернистых слоев, теоретической механики, аппарата теории вероятностей и математической статистики с широким использованием численных методов, реализованных в виде программ для ЭВМ. Экспериментальные исследования проводились в соответствии с законами планирования эксперимента на специально разработанных и созданных автором экспериментальных установках.
Научную новизну исследований составляют:
процесс нанесения заданного абразивного рельефа на корпуса шлифовальных головок из взвешенного воздушным потоком слоя абразива в присутствии неоднородного электростатического поля;
- модель процесса нанесения заданного абразивного рельефа на корпуса
шлифовальных головок, отражающая влияние основных технологических
факторов на его параметры;
научно-обоснованная методика проектирования стеклоабразивных покрытий шлифовальных головок, включающая выбор материалов и определение его геометрических характеристик;
зависимости процесса обработки шлифовальными головками с заданным режущим рельефом от его параметров.
Практическая ценность заключается в разработке:
способа нанесения ориентированных абразивных зерен с заданной концентрацией на корпуса шлифовальных головок;
вычислительной программы для расчета параметров наносимого абразивного рельефа в зависимости от основных технологических факторов;
способа и технологии изготовления однослойных шлифовальных головок с заданным режущим рельефом на стеклоэмалевой связке, позволяющих значительно снизить себестоимость инструментов;
практических рекомендаций по выбору материалов для стеклоабразивных покрытий шлифовальных головок.
Высокая эффективность новых технологических процессов
подтверждена результатами испытаний, опытно-промышленной партии
шлифовальных головок. /
Реализация результатов работы. Результаты исследований использованы при разработке опытно-промышленной технологии изготовления шлифовальных головок с заданным режущим рельефом на
5 стеклосвязке в НовГУ. Испытания опытно-промышленной партии инструментов в Новгородской областной стоматологической поликлинике и на заводе "Квант" показали их высокую эффективность и рекомендованы к использованию.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались на 1,2,3,4 научных конференциях преподавателей, сотрудников и студентов НовГУ ( Новгород, 1994, 1995, 1996, 1997 гг.); на 16 совещании по защитным покрытиям ( С.-Петербург, 1995 г.); на научно-технической конференции "Современные технологии в машиностроении" ( Пенза, 1996 г.); на Международной научно-технической конференции "Технология - 96" (Новгород, 1996). Результаты работы были представлены на открытом смотре-конкурсе научно-технических идей (Новгород, 1996).
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 11 печатных работ. Из них две разработки признаны изобретениями.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, общих выводов, библиографического списка из 112 наименований, шести приложений. Содержит 144 страницы основного текста, поясняемого 56 иллюстрациями и 18 таблицами.