1. зміст Вступ
2. 1. Актуальність теми
3. 2. Мета і завдання дослідження, плановані результати
4. 3. Огляд досліджень по темі
5. 4. Основна частина

зміст

Вступ

Розвиток техніки і прогрес в машинобудуванні і приладобудуванні пов'язані з розширенням використання виробів з твердих сплавів, кераміки, скла, феритів зі створенням нових важкооброблюваних матеріалів, для обробки яких широко застосовуються шліфувальні круги з природних і синтетичних алмазів. Алмазні круги, як і будь-який ріжучий інструмент, в процесі експлуатації піддаються знос, внаслідок чого або спотворюється геометрична форма кола, або знижуються його ріжучі властивості. Виправлення кіл цих видів, особливо алмазних, представляє певні труднощі. Саме з цієї причини алмазні кола виготовляють з такою характеристикою зв'язки, щоб по можливості забезпечити режим самозатачіванія.

1. Актуальність теми

У сучасному машинобудуванні відомо кілька способів редагування алмазних шліфувальних кругів. Але правка кіл цих видів представляє певні труднощі. Складність процесу правки алмазних кіл полягає в більшій твердості алмаза, твердості і в'язкості сполучного матеріалу. Магістерська робота присвячена темі дослідження впливу швидкості алмазного круга на процес відновлення його ріжучої здатності за допомогою вільного абразиву. В якості цільового базису використовуються правка алмазного круга за допомогою вільного абразиву.

2. Мета і завдання дослідження, плановані результати

Метою дослідження є підвищення продуктивності і якості правки за рахунок вибору раціональних параметрів процесу впливу вільного абразиву на рабочею поверхню круга.

Основні завдання дослідження:

1. Розробка конструкції для редагування з положенням високочастотних коливань на притир.
2. Експериментальні дослідження впливу співвідношення швидкості кола і притирання на продуктивність видалення зв'язки алмазного круга.
3. Аналіз процесу дроблення абразивних зерен вільного абразиву при правці.
4. Вибір раціональних режимів правки алмазних кіл.

Об'єкт дослідження: алмазний коло.

Предмет дослідження: процес редагування алмазного круга за допомогою вільного абразиву.

В рамках магістерської роботи планується отримання актуальних наукових результатів за наступними напрямками:

1. Визначення раціональних режимів правки алмазних кіл вільним абразивом.
2. Підбір параметрів вільного абразиву для редагування.
3. Розробка методики і пристосування для правки шліфувальних кругів вільним абразивом.

Для експериментальної оцінки отриманих теоретичних результатів і формування фундаменту наступних досліджень, в якості практичних результатів планується розробка нового типу обладнання для праки шліфувальних кругів:

1. Конструкторське забезпечення даного обладнання і пристосування.
2. Алмазні круги різних типів і призначення.
3. Методи контролю стану робочої поверхні кругів.

3. Огляд досліджень по темі

На кафедрі Мехатронні системи машинобудівного обладнання ДонНТУ був розроблений новий спосіб правки алмазних шліфувальних кругів - правка з вільним абразивом [ 3 - 4 ]. Головними особливостями такої правки є цілеспрямований вплив абразивних зерен на зв'язку шліфувальних кругів, (також як при виправленні методами хімічного та електроерозійного впливу) і виправлення геометрії кіл (присутній при механічної редагуванню) [ 5 ].

У книзі В.Ф. Романов, В.В. Авакян в книзі викладено результати експериментальних робіт з виправлення шліфувальних кіл і розробка прогресивних видів правлячих інструментів. На основі експериментальних досліджень надано практичні рекомендації щодо раціонального вибору і застосуванню нових видів алмазних правлячих інструментів при високопродуктивному і швидкісному шліфуванні [ 1 ].

У довіднику В.С. Самойлова, Е.Ф. Ейхманс, В.А. Фальковський, А.Д. Локтєв, Ю.П. Шкури наведені відомості про основні види металообробного твердосплавного інструменту. Велика увага видалено інструменту з механічним кріпленням багатогранних непереточуваних пластин, прогресивним конструкцій інструменту, надано рекомендації щодо їх застосування [ 2 ].

У навчальному посібнику М.І. Хараева представлені матеріали по алмазному інструменту, за його вибором і застосування. Розглянуто шліфувальні матеріали, вказана область їх застосування [ 6 ]. У міжнародному науково - технічному збірнику представлені статті, в яких зачіпаються актуальні питання в області механічної обробки різних сучасних матеріалів із застосуванням високопродуктивних технологій, нових методик, вимірювальних приладів для контролю якості оброблюваних поверхонь і високоефективних ріжучих інструментів. Порушено аспекти оптимізації та математичного моделювання на різних етапах технологічного процесу [ 7 ].

У статті В.В. Гусєва, Л.К. Савченко, А.Л. Медведєв проведена оцінка ріжучої здатності алмазного шліфувального круга та надані рекомендації для вибору міцності абразивного бруска при правці вільним абразивом [ 8 ].

У статті В.В. Гусєв, А.Л. Медведєв розглянуті основні закономірності зміни ріжучої здатності алмазних шліфувальних кругів при правці вільним і полусвязаним абразивом. Швидкість відновлення ріжучої здатності визначається інтенсивністю лінійного зносу шліфувального круга при правці, яка залежить від обсягу подаваного вільного або полусвязаного абразиву і його способу подачі до притиру [ 5 ]. У довіднику молодого шлифовщика ссодержатся відомості по абразивному і алмазному інструменту, його конструкції, вибору характеристик, підготовці до роботи та експлуатації; викладені конструктивні особливості, пристрій, підготовка, налагодження та експлуатація шліфувальних верстатів; дані рекомендації з вибору припусків і правки кіл [ 9 ]. У статті розглядається прогресивний спосіб правки абразивного інструменту. Це правка шліфувального круга вільним абразивом. Під час редагування застосуються спеціальна структура [ 10 ]. У даній статті розглянуті основні можливостями шліфування, особливостями підготовки інструменту і підвищення його ефективності під час роботи [ 11 ].

4. Основна частина

Виправлення - це процес впливу на робочу поверхню шліфувальних кругів з метою відновлення його ріжучих здібностей і необхідної геометрії ріжучих поверхонь. Виправлення кіл проводиться при робочій швидкості. Перед початком обточування слід дати колі 1-2 хв. вільно обертатися для прогріву приводного механізму, так як биття холодних і прогрітих підшипників різний. Під час редагування сточується невеликий шар з периферії абразивного круга. За допомогою правки, по-перше, усувається можливе зміщення кола щодо шпинделя, коло центрується, балансується і приймає ідеальну форму стосовно приводу, на якому він встановлений. Можна сказати, що інструмент притирається до верстата. Тому не рекомендується переставляти робочий коло на інший верстат, так як це вимагає додаткової правки. Зазвичай коло залишається на своєму місці до повного зносу. По-друге, за допомогою обточування надають колі необхідну форму (профілювання) для шліфування профільних виробів. По-третє, домагаються початкової шорсткості робочої сторони кола відповідно до необхідної чистотою шліфування. Якість обробки абразивного круга задається глибиною врізки і швидкістю траверса правлячого інструменту (руху поперечного радіусу кола). Складність процесу правки алмазних кіл на відміну від абразивних полягають у великій твердості алмаза, твердості і в'язкості сполучного матеріалу. Необхідність правки алмазних кіл виникає в наступних випадках: для усунення биття робочої поверхні нового кола при установці його на верстат; при геометричної форми робочої поверхні круга в процесі експлуатації; при втраті ріжучих властивостей в процесі експлуатації. Правильний вибір характеристики алмазного круга, режимів обробки та інших технологічних факторів при шліфуванні на прохід прямолінійних поверхонь повинен по можливості виключити необхідність правки круга або звести число операцій правки до мінімуму. Однак на практиці така необхідність в процесі експлуатації інструменту все ж виникає. З огляду на складність обробки алмазних кіл, для їх правки застосовують такі способи обробки, як шліфування абразивним кругом, електрохімічний, електроерозійний і електроконтактні способи. Труднощі обробки полягає у великій номенклатурі алмазних кіл і в широкому розмаїтті зв'язок. Методи редагування алмазних кіл із застосуванням в якості правлячого інструменту абразивних кіл мають ряд переваг в порівнянні з іншими методами. Вони є найбільш універсальними, так їм можна використовувати при правки алмазних кіл на будь-яких зв'язках. Ці методи досить продуктивні і не вимагають для їх здійснення створення складних пристроїв або модернізації обладнання. Простота конструкції пристроїв для редагування алмазних кіл методами шліфування і обкатування абразивними кругами дозволяє здійснювати правку безпосередньо на робочому місці без зміни швидкості обертання алмазного круга. При правці алмазних кіл на круглошліфувальних верстатах часто використовуються налагодження. На верстаті для зовнішнього шліфування абразивний круг з оправкой встановлюється в центрах верстата замість оброблюваної деталі і отримує обертання від приводу деталі (рис 1, а). Всі переміщення правлячого абразивного круга, необхідні для виконання процесу правки, забезпечуються кінематикою круглошлифовального верстата. Налагодження внутрішньошліфувальних верстатах для редагування алмазного круга методом шліфування абразивним кругом покарана на рис. 1, б. В цьому випадку абразивний круг закріплюється замість деталі в патрон верстата, і оправлення проводиться шляхом шліфування алмазних кіл отвори в абразивному колі [ 10 ].

Малюнок 1 - Налагодження круглошлифовального (а) і внутрішньошліфувального (б) верстатів для редагування алмазного круга методом шліфування абразивним кругом

Виправлення алмазних кіл методом шліфування абразивним кругом. Пристосування для редагування встановлюють і закріплюють на столі шліфувального верстата. Привід абразивного круга здійснюється від електродвигуна потужністю 0,2 - 0,4 кВт; він повинен забезпечити обертання кола зі швидкістю 20 - 25 м / с. Напрямок обертання абразивного і алмазного кіл зустрічну. Для виправлення абразивних кіл на металевих зв'язках рекомендуються кола з карбіду кремнію зеленого зернистістю 25 - 40, твердістю см2 - С2 на керамічній зв'язці. Для редагування алмазних кіл на органічних зв'язках можуть застосовуватися також кола з електрокорунду білого зернистістю 25 - 40, твердістю см2 - С2 на керамічній зв'язці. Рекомендуються наступні режими редагування: поздовжня подача, тобто швидкість переміщення абразивного круга вздовж котра утворює алмазного круга, 1,5 - 2 м / хв; поперечна подача 0,03 - 0,04 мм / дв.хід. Виправлення алмазних кіл методом обкатування абразивним кругом. Абразивний круг в процесі виправлення при цьому методі приводиться в обертання за рахунок контакту з алмазним кругом. Як правлячого інструменту рекомендується застосовувати кола з електрокорунду білого або карбіду кремнію зеленого зернистістю 25 - 40, твердістю М3 і СМ1 на керамічній зв'язці. Поздовжня подача абразивного круга повинна бути в межах 0,8 - 1,2 м / хв, а поперечна подача до 0,02 мм на 6 - 8 дв. хід. При установці на пристосування абразивного круга, його слід, в свою чергу, піддати правці з метою усунення радіального биття. Абразивний круг в процесі виправлення повинен постійно знаходиться в контакті з алмазним кругом. Електроерозійний метод правки алмазних кіл. Для здійснення процесу правки алмазних кіл електроерозійним методом застосовуються схеми, принципова відмінність між якими полягає в використанні електродів-інструментів: дискового або дротяного. Правку алмазних кіл доцільно проводити не на спеціальних електроерозійних верстатах, які, як правило, призначені для обробки некруглих деталей, а на звичайних шліфувальних або заточувальних модернізованих верстатах. Альтернативою електроерозійн способу правки виступають численні механічні способи правки. Механічні способи правки визначаються різноманіттям операцій механічного впливу на абразивний інструмент. Всі ці способи спрямовані на виправлення геометрії інструменту, який піддається виправленню, і створення необхідного мікропрофілю робочої поверхні круга (РПК). Продуктивність правки вільним абразивом в 2 - 3 рази вище, ніж при правці абразивними колами, а витрата абразиву в 6 разів нижче [ 12 ]. На кафедрі Мехатронні системи машинобудівного обладнання ДонНТУ був розроблений новий спосіб правки алмазних ШК - правка з вільним абразивом [ 13 ]. Головними особливостями такої правки є цілеспрямований вплив абразивних зерен на зв'язку ШК, (також як при виправленні методами хімічного та електроерозійного впливу) і виправлення геометрії кіл (присутній при механічної редагуванню).

Малюнок 2 - Схематичне зображення притиру і абразивного бруска: 1 - притир; 2 - абразивний брусок

Малюнок 3 - Схема правки вільним абразивом шліфувального круга 1 за допомогою притирання 2 Vкр - лінійна швидкість шліфувального круга; Vо - швидкість зворотно-поступального руху притиру уздовж твірної шліфувального круга; Vв - швидкість руху притиру при його високочастотних коливань

На кафедрі Мехатронні системи машинобудівного обладнання ДонНТУ розроблений новий спосіб правки вільним абразивом рис. 3 [ 3 ]. На відміну від відомого способу правки [ 4 ]. шліфувального круга 1, що має лінійну швидкість Vкр, при якому притир 2 безперебійно подається в напрямку робочої поверхні круга зі швидкістю Vп і здійснює зворотно-поступальний рух уздовж твірної кола зі швидкістю Vо. У новому способі притир додатково виконує високочастотні коливання зі швидкістю Vв, які спрямовані вздовж котра утворює шліфувального круга, причому частота коливань повинна дорівнювати:

Магістерська робота присвячена дослідженню підвищення продуктивності і якості правки за рахунок вибору раціональних параметрів процесу впливу вільного абразиву на рабочею поверхню круга. В рамках проведених досліджень виконано:

При написанні даного реферату магістерська робота ще не завершена. Остаточне завершення: грудень 2012 року. Повний текст роботи та матеріали по темі можуть бути отримані у автора або його керівника після зазначеної дати.