Підвищення ефективності шліфування важкооброблюваних матеріалів за рахунок удосконалення кінематики процесів

де - середньостатистична відстань між різальними зернами, які розташовані одне за одним; - довжина дуги контакту або зони різання.

Виконання цієї вимоги для круглого шліфування означає, що ювенільна поверхня, яка утворюється під час знімання стружки i різальним зерном, виходить із зони різання і знову до неї ввійде тільки через проміжок часу, який необхідно для одного оберту виробу навколо осі обертання.

Для аналітичного розрахунку зазначеної величини швидкості V_д обертання виробу у разі круглого шліфування здобуто формулу

де r_д радіус оброблюваної поверхні виробу; R_к радіус різальної поверхні абразивного круга; t глибина шліфування; _p(0,08...0,15)_m; _m середня відстань між зернами.

Оцінки, проведені за формулою (6), показали, що для граничних значень режимних параметрів лінійна швидкість обертання оброблюваної поверхні виробу, за якої забезпечуються вимоги для прояву АПЕ у найбільш повній можливій мірі, знаходиться у діапазоні V_д 2,512 м/с. Це значно перевищує ті значення, що передбачені нормативно-довідковою літературою.

Для уможливлення використання таких режимів швидкості оброблюваної поверхні під час шліфування виробів зі складною криволінійною поверхнею було розроблено спосіб формоутворення криволінійних поверхонь методом планетарно-врізного шліфування, схему якого зображено на рис.1. Задану форму оброблюваної поверхні виробів, наприклад турбінних лопаток, одержують у вигляді кусково-неперервної лінії, що складається із формуючих у вигляді ділянок кругових циліндрів поверхонь, які утворюються під час переміщення виробів за траєкторією окружності в процесі керування їх кутовими положеннями навколо планетарних осей та радіусом кривизни R_фi формуючих циліндричних поверхонь.

Цей спосіб було покладено в основу розробки будови копіювально-шліфувального верстата для обробки профілю пера турбінних лопаток.

Визначення подовжньої подачі. Під час визначення режимів подовжньої подачі використано розрахункову схему, що зображено на рис. 2, та прийняті такі умови:

Кожне різальне абразивне зерно має радіус закруглення різальної кромки.

Об'єм металу, який необхідно зняти під час переміщення абразивного круга у подовжньому напрямку відносно оброблюваного виробу на відстань S_пр, повинен бути не більшим ніж загальний об'єм металу, який може бути знятий загальною кількістю різальних зерен за цей час.

За таких умов одержано формулу для розрахунку величини подовжньої подачі:

,

де n_p - середньостатистична щільність різальних абразивних зерен; R_к - радіус різальної поверхні абразивного круга; R_фi - поточне значення радіуса формуючого кола; - середньостатистична товщина стружки, що знімається різальним абразивним зерном; 2 - кут дуги контакту різального виступу абразивного зерна з оброблюваною поверхнею; S_c - площа криволінійного трикутника А_iВ_iВ_i+1 (див. рис. 2); - кут косого шліфування.

Визначення кутової подачі на строчку. Послідовне обертання лопатки навколо планетарної осі окремо на кожну стрічку визначається за вимоги, що глибина шліфування не буде перевищувати граничнодопустимої величини [t]. У даному випадку як параметр [t] вибирається середньостатистична товщина стружки a_z, тобто, [t]=a_z м. Методика визначення кутової подачі виробу на строчку полягає в такому.

Вибирається початкова (або перша) точка (А_i = А₁) готового профілю, ділянку поверхні з якою буде сформовано під час обробки першої строчки, і визначаються координати осі О_крi=О_кр1 (див. рис. 2), шляхом вирішення системи двох рівнянь, одне з яких описує коло з радіусом R_б і центром на початку системи координат і друге - рівняння нормалі до поверхні профілю готового виробу у точці А_i = А₁. Аналітично це має вигляд

де Fx_A1; y_A1 - значення похідної у точці А₁ від функції F_оx; y=0, яка описує профіль готового виробу.

Визначається установчий кут _i=₀ лопатки (рис. 2) за формулою

Визначається радіус R_ф1 окружності, яка формує точку А₁

4. Визначаються координати точки В₁, що лежить на перетині лінії профілю заготовки з лінією окружності, що формує точку А1

5. Вибирається наступна точка обробки А_i = А₂ і аналогічно з попереднім за формулами (7)-(10) визначаються координати точки О_кр2 і значення ₂ і R_ф2.

6. Перевіряється виконання вимоги обмеження

де - число яке визначає задану точність виконання умови.

Якщо вимога (13) не виконується, то необхідно задати нове положення точки А_i+1, яке буде ближче до точки А_i, і знову повторити розрахунки за згаданим алгоритмом. Ця процедура повторюється до виконання вимоги (13), після чого величина кутової подачі на строчку визначається як .

Так визначаються кутові подачі на строчку для всіх ділянок готового профілю.

Визначення лінійної швидкості V_д оброблюваної поверхні. На етапі врізання (під час формування ділянки з точкою А₁) швидкість V_д визначається за формулою (6), але при цьому замість r_д використовуються значення R_ф1, а на етапі здійснення подовжньої подачі поперечна подача S_п визначається за формулою S_п=S_прtg.

За вищенаведеним алгоритмом можна визначати режими планетарно-врізного шліфування будь-яких виробів із монотонною криволінійною поверхнею, яку можна сформувати у вигляді кусково-неперервної поверхні із ділянок кругових циліндрів.

Проведений аналіз показав, що використання планетарно-врізного розмірного шліфування виробів з криволінійною формою оброблюваної поверхні дозволяє, по-перше, підвищити точність обробки таких складних поверхонь, як турбінні лопатки, кулачкові розподільні вали і т. і., а по-друге - підвищити якість оброблюваної поверхні шляхом використання раціональних кінематичних параметрів, які забезпечують значне зниження енергоємності та теплонапруженості процесу за рахунок АПЕ.

Інтенсифікація шліфування плоских поверхонь. Розроблено спосіб планетарно-спряженного шліфування плоских поверхонь, який передбачає використання спеціальної планетарно-шліфувальної головки (ПШГ) й дозволяє вести обробку в режимі маятникового та врізного шліфування і забезпечує виконання вимог (1) та (2) для прояву АПЕ в найбільш повній можливій мірі. Спосіб включає етапи правки інструменту, чорнової та чистової обробки і полягає в такому.

Як абразивний інструмент беруть ПШГ (рис. 3), абразивні круги якої мають ділянки для чистової та чорнової обробки. При цьому ділянки для чистової обробки формують у вигляді поверхні, спряженої з поверхнею готового виробу, а ділянки для чорнової обробки формують у вигляді поверхні, спряженої з площиною, яка розташована по відношенню до ділянки для чистової обробки під кутом, де - глибина шліфування; L - довжина ділянки чорнової обробки.

Шліфування ведуть зі швидкістю подовжньої подачі де [a_z] - гранично допустима величина припуску, що знімається зерном за один прохід; m - кількість абразивних кругів на ПШГ; _кр - кутова швидкість обертання ПШГ, яку визначають за вимоги забезпечення умов для АПЕ за формулою .

Визначення режиму катодної поляризації виробів під час шліфування. Зроблено припущення, що раціональною ефективність електрохімічного шліфування буде тоді, коли кількість протонів (катіонів), які підводяться до ювенільної поверхні, буде співпадати з кількістю центрів адсорбції, що знаходяться на утвореній ювенільній поверхні. За таких умов здобуто формулу для розрахунку величини струму катодної поляризації оброблюваної поверхні, яка має вигляд

де е - елементарний заряд, - радіус ріжучого виступу абразивного зерна.

Аналіз формули (14) показує, що з урахуванням впливу насичення воднем на енергоємність стружкоутворення раціональна величина струму катодної поляризації залежить як від чисто режимних параметрів шліфування, так і від характеристик абразивного інструменту та властивостей оброблюваного металу.

Четвертий розділ присвячено експериментальним дослідженням. Досліджено вплив кінематичних параметрів та катодної поляризації оброблюваної поверхні на енергетичні та силові показники процесу круглого шліфування таких важкооброблюваних матеріалів, як 20Х13Ш, ЭИ957, ЖС6-К та інструментальної сталі У8А та на розподіл фізико-механічних властивостей сформованого поверхневого шару по глибині, які визначалися методом виміру мікротвердості та рентгеноструктурних досліджень й зображено на рис.4 - 9.

Як видно з графіків (див. рис.4 -7), енергетичні та силові показники процесу круглого шліфування досліджених матеріалів значно залежать як від швидкості подачі V_д, так і від наявності катодної поляризації оброблюваної поверхні. Так, із зростанням V_д (див. рис. 4), в усьому дослідженому діапазоні інтенсивності W_i [мм²/с] шліфування питома тангенціальна складова сили шліфування Р_z [Н/мм] та питома ефективна робота, зменшуючись, сягають свого мінімуму за таких величин V_д, коли виконуються критеріальні вимоги (1) і (2). При цьому, якщо контурна подача виробу V_д, за якої досягається мінімум тангенціальної складової сили шліфування Р_z, залежить від інтенсивності шліфування W_i [мм²/с], то абсолютне мінімальне значення Р_z майже не залежить. Аналогічно змінюється і залежність питомої роботи А_уд шліфування від швидкості оброблюваної поверхні (див. рис. 5) та проміжку часу _р (див. рис. 6). Слід відзначити, що за умов використання раціональної швидкості оброблюваної поверхні (за якої критеріальні умови прояву АПЕ виконуються) питома робота шліфування А_уд сягає мінімуму і майже не залежить від інтенсивності шліфування (див. лінію 6 на рис. 6 і лінію 4 на рис. 7). Катодна поляризація оброблюваної поверхні найбільший вплив на Р_z та А_уд чинить в основному за малих значень швидкості оброблюваної поверхні V_д0,7 м/с, тобто за відомих режимів шліфування (див. рис. 4 -5 і рис. 7). Коли ж V_д > 2,5 м/с, то катодна поляризація приводить до збільшення А_уд в порівнянні зі шліфуванням без катодної поляризації (див. рис. 5). Однак застосування катодної поляризації приводить до збільшення зносостійкості абразивного інструменту. Що ж до електричних параметрів насичення катодним воднем, то для дослідженої інтенсивності шліфування металів і використання в якостіі ЗОТС 35% содового розчину, раціональною виявилася густина електричного струму катодної поляризації [j]=15002000 (А/м²).

Моделювання теплового стану зони різання. Розрахунки показали, що на тепловий стан зони різання під час шліфування дуже впливають кінематичні параметри процесу. Встановлено, що за традиційних режимів шліфування, коли V_д=0,26 м/с, температура на поверхні зони різання (рис.10 а) сягає найбільших значень (Т700С). У разі збільшення швидкості V_д переміщення оброблюваної поверхні відносно інструменту вона зменшується (див. рис. 10 б і 11 а) і сягає мінімальних значень за умов забезпечення критеріальних вимог щодо прояву адсорбційного ефекту, за яких на поверхні металу температура сягає 150200 С (див. рис. 11 б) для круглого шліфування й 60-120С (рис. 12) для планетарно-спряженного навіть без застосування ЗОР, що й підтвердили випробовування.

Таким чином, забезпечення критеріальних вимог щодо прояву адсорбційного ефекту сприяє значному зниженню інтенсивності теплових явищ зони різання і тим самим повинно сприяти підвищенню міцності та якості оброблюваних поверхонь.

Фізико-механічні показники. Розподіл мікротвердості (див. рис. 8, лінія 2) та залишкових мікронапружень (див. рис. 9, лінії 1-3) в поверхневому шарі зразків оброблених за відомих режимів, тобто коли V_д0,7 м/с, зростає від мінімальних значень на поверхні до максимальних на глибині, причому, за інших рівних умов, характер розподілення і темп зростання залежить від інтенсивності шліфування. Шліфування за умов прояву АПЕ в найбільшій мірі (у даному випадку коли V_д = 5,5-7,5 м/с) сприяє зміні характеру розподілення по глибині поверхневого шару і мікротвердості (див. рис. 8 лінія 1), і мікронапруження (див. рис. 9 лінії 4-6). Найбільша мікротвердість й найбільше мікронапруження виникає на поверхні й знижуються по глибині до вихідних значень.

Висновки

1. Запропоновано методику критеріальної оцінки наявності умов для прояву адсорбційного ефекту під час шліфування. Визначено, що досягнення зазначених вимог можливе за рахунок керування кінематичними параметрами процесу, або за рахунок електрохімічних, хімічних та інших впливів на процес взаємодії мастильно-охолоджувального технологічного середовища з оброблюваною поверхнею, або за рахунок одночасного використання того й іншого водночас.

2. Розвинене уявлення відносно механізму впливу адсорбованих атомів на утворення та еволюцію ядер дислокацій, що стало основою робочої гіпотези мікромеханізму адсорбційного ефекту та було використане під час розробки методики розрахунку латентного періоду його розвитку в процесі шліфування.

3. Теоретично обґрунтовано й експериментально досліджено кінематичний спосіб інтенсифікації процесу круглого шліфування за рахунок забезпечення критеріальних вимог для прояву адсорбційно-пластифікуючого ефекту шляхом регулювання лінійної швидкості V_д обертання оброблюваної поверхні. Встановлено, що, в залежності від розмірів та властивостей абразивного кругу й виробу, раціональні значення лінійної швидкості V_д, за якої виконуються критеріальні вимоги, обіймають діапазон V_д3,5...14 м/с, що в 5ч10 разів перевищує значення, відомі з практики.

4. Виявлено, що використання раціональних значень кінематичних параметрів шліфування, за яких забезпечуються критеріальні умови для прояву адсорбційно-пластифікуючого ефекту, якісно змінює процес стружкоутворення та сприяє підвищенню його ефективності, яке виявляється як:

– зменшення енергетичних та силових параметрів у 1,5-3 рази;

– зниження температури у зоні різання до значень, за яких повністю виключається ймовірність виникнення шліфувальних тріщин та припалин;

– підвищення мікротвердості поверхні та зміна на краще розподілу фізико-механічних показників утворюваних поверхонь по глибині;

– зменшення на порядок потреб у витратах охолоджувальної рідини, причому вимоги до їхніх фізико-хімічних властивостей стають менш критичними.

Крім того, у 2-5 разів підвищується стійкість та зносостійкість абразивного інструменту. Встановлено також, що планетарно-сполучений спосіб шліфування за допомогою планетарно-шліфувальної головки дозволяє вести високоякісну глибину обробку навіть без застосування мастильно-охолоджувальних рідин.

5. Експериментально встановлено, що за відомих кінематичних параметрів круглого шліфування доцільне застосування катодної поляризації оброблюваної поверхні поза зоною різання, що дозволяє у 1,2-1,5 рази знизити питому ефективну енергоємність процесу стружкоутворення, підвищити зносостійкість абразиву у 1,5-3 рази й покращити показники фізико-механічних властивостей оброблюваної поверхні.

6. Запропоновано та обґрунтовано оригінальні способи та будови пристроїв для групового планетарно-врізного й планетарно-спряженого шліфування складних криволінійних та плоских поверхонь виробів типу турбінних лопаток, кулачкових валів, зразків для механічних випробовувань і т. і., які дозволяють кінематичне забезпечення критеріальних вимог для прояву адсорбційно-пластифікуючого ефекту під час шліфування зі всіма їхніми перевагами.

7. Розрахунками показано, що за кінематичного забезпечення умов для прояву адсорбційно-пластифікуючого ефекту (коли _{р х}) температура у зоні різання знижуються в 3,5-6 разів і не перевищує 150 С для круглого шліфування без охолодження рідиною та 60 С - для планетарно-спряженого. Це дозволяє повністю виключити ймовірність виникнення шліфувальних тріщин та припалин й спростити вимоги до вибору мастильно-охолоджувальних рідин.

8. За розробленими способами шліфування створено експериментальні зразки пристроїв, які пройшли успішні випробовування у лабораторних та промислових умовах й підтвердили очікувані результати. Окремі результати дисертаційної роботи були впроваджені на дослідному виробництві Інституту проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного НАН України та були використані при виконані науково-дослідних робіт за бюджетними та хоздоговірними темами, про що свідчать відповідні протоколи іспитів та акти впровадження.

Список опублікованих робіт за темою дисертації

1. А. А. Тарелин, Н. В. Сурду. Планетарно-врезное шлифование изделий с аэродинамическим профилем типа турбинных лопаток // Пробл. машиностроения. Харьков, 1998. Т. 1. №2. с. 109-116.

Здобувач приймав участь у постановці задачі й розробив методику та алгоритм розрахунку кінематичних параметрів процесу планетарно-врізного шліфування виробів з аеродинамічним профілем.

2. Н. В. Сурду. Адсорбционное влияние сред при шлифовании // Пробл. машиностроения. Харьков, 1999. Т. 2. №1-2. с. 106-113.

3. Н. В. Сурду. Минимизация подачи СОТС в зону шлифования путем совершенствования кинематики процесса // Високі технології в машинобудуванні. Харьков: НТУ "ХПІ", 2000. с. 253-259.

4. Н. В. Сурду, А. И. Долматов, А. Ф. Горбачев, А. А. Горбачев. Влияние скорости круговой подачи и катодной поляризации обрабатываемой поверхности на эффективность круглого врезного шлифования // Вопросы проектирования и производства летательных аппаратов. Харьков: НАКУ "ХАИ", 2000. Вып. 21 (4). С. 130-140.

Здобувач розробив методику обробки експериментальних результатів, та здійснив їхній аналіз.

5. Н. В. Сурду, А. И. Долматов, А. Ф. Горбачев, А. А. Горбачев. Повышение эффективности шлифования путем совершенствования кинематики процесса // Вопросы проектирования и производства летательных аппаратов. Харьков: НАКУ "ХАИ", 2000. Вып. 22 (5). С. 118-124.

Здобувачем визначено основні вимоги що до методів удосконалення кінематики процесів формоутворення виробів, та здійснено основні узагальнення.

6. Н. В. Сурду. Микромеханизм влияния сред на пластическое деформирование и разрушение металлов. Часть 1. О наличии полости вдоль оси дислокации // Вопросы проектирования и производства летательных аппаратов. Харьков: НАКУ "ХАИ", 2000. Вып. 23 (6). С. 116-123.

7. Н. В. Сурду. Микромеханизм влияния сред на пластическое деформирование и разрушение металлов. Часть 2. Модель микромеханизма // Вопросы проектирования и производства летательных аппаратов. Харьков: НАКУ "ХАИ", 2001. Вып. 24 (1). С. 139-147.

8. Н. В. Сурду. Планетарно-сопряженное шлифование плоских поверхностей изделий // Матеріали міжнар. наук.-практ. конф. Інформаційні технології: наука, техніка, технологія, освіта, здоров'я. Харків: НТУ "ХПІ", 1999. Вип. 7. Ч 2. с. 202-207.

9. Н. В. Сурду. Повышение эффективности шлифования путем совершенствования кинематики процесса // Оборудование и инструмент для профессионалов. Харьков. 2004. №2 (49). С. 32-36.

10. Н. В. Сурду, А. А. Тарелин. "Холодное" шлифование реальность? // Бизнес-мост. Харьков. 2004. №2 (21). С. 15-17.

Здобувач провів обробку та аналіз результатів експериментальних досліджень та брав участь у розробці узагальнень.

11. Пат. №1732599 РФ, МКИ В24В 1/00. Способ абразивной обработки деталей / Н.В. Сурду, А.А. Тарелин, А.Ф. Горбачев, Э.В. Подольский. (Украина) №4739272; Заявл. 20.09.89; Опубл. 19.03.93, Бюл. № 25. 3 с., ил.

Здобувач брав участь у розробці формули винаходу та розробив алгоритм розрахунку швидкості обертання оброблюваної поверхні.

12. А.с. №1682131 СССР, МКИ В24В 19/14, В23Q 35/00. Копировально-шлифовальный станок / Э.В. Подольский, А.А. Тарелин, Н.В. Сурду. (Украина). №4763629; Заявл. 17.10.89; Опубл. 07.10.91, Бюл. №37. 3 с.

Здобувач брав участь у розробці формули винаходу та розробив алгоритм розрахунку подачі оброблюваної поверхні навколо планетарної осі обертання.

13. Пат. №7840 Україна, МКИ В 24 В 51/00. Спосіб шліфування складних поверхонь та пристрій для його здійснення / Сурду Н.В., Тарелін А.А., Горбачов О.Ф., Криженко В.П. (Україна). №1378228/SU; Заявл. 05.08. 86; Опубл. 26.12.95, Бюл. №4. 3 с.

Здобувач запропонував пружний контакт інструменту з виробом, за якого під час обробки радіальну складову сили шліфування регулюють пропорційно площі контакту інструменту з виробом, та обґрунтував можливість здійснення способу шліфування.

14. Пат. №2066268 РФ, МКИ В24В 1/00 Способ шлифования / Н.В. Сурду, И.М. Буюкли, А.А. Тарелин, А.Ф. Горбачев. (Украина). №5064223; Заявл. 05.10.92; Опубл. 10.09.96, Бюл. №25.5 с.

Здобувач брав участь у розробці формули винаходу та алгоритму розрахунку повздовжньої подачі, крім того, обґрунтував можливість здійснення способу шліфування.

15. Пат. №2080238 РФ, МКИ В 24 В 51/00. Способ шлифования / Н.В. Сурду, Э.В. Подольский, А.А. Тарелин, А.Ф. Горбачев. (Украина). №5064219; Заявл. 05.10.92; Опубл. 27.05.97, Бюл. № 5 с.

Здобувач брав участь у розробці формули винаходу та обґрунтував можливість здійснення способу шліфування.

16. Н.В. Сурду. Тарелин А.О., Подольский Э.В. Повышение эффективности абразивной обработки материалов // Тез. докл. Республиканской научно-технической конференции "Сверхтвердые материалы и инструменты в ресурсосберегающих технологіях". Киев: Укриниинти. 1989. Вып. 2. с. 29-30.

17. Н.В. Сурду. О физических основах интенсификации процессов деформирования и разрушения металлов при резании // Тез. докл. Всесоюзной научно-технической конференции "Пути повышения стойкости и надежности режущих и штамповых инструментов". Николаев: Всесоюзный НИИ технологии судового машиностроения "СИРИУС". 1990 г. С. 130-131.

18. Н.В. Сурду. Физические предпосылки и технологические методы повышения эффективности шлифования плоских и криволинейных поверхностей // Совершенствование турбоустановок методами математического и физического моделирования: Материалы международной научно-технической конференции (18-22 сент. 2000 г.). Харьков: ИПМаш НАН Украины, 2000. С. 197.

19. Н.В. Сурду. Микромеханизм адсорбционного влияния сред на свойства деформируемых металлов // Труды III Международной конференции "ВОМ-2001": Водородная обработка материалов. Донецк: ДГТУ, 2001.Т.2. С. 374-376.

20. Н.В. Сурду. Влияние катодного наводораживания обрабатываемой поверхности на эффективность круглого врезного шлифования // Труды III Международной конференции "ВОМ-2001": Водородная обработка материалов. Донецк: ДГТУ, 2001.Т.2. с. 241-243.

21. Н.В. Сурду. К вопросу о наличии полости в ядре дислокации // Труды III Международной конференции "ВОМ-2001": Водородная обработка материалов. Донецк: ДГТУ, 2001.Т.2. с. 371-373.

Анотація

Сурду М. В. Підвищення ефективності шліфування важкооброблюваних матеріалів за рахунок удосконалення кінематики процесів. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.03.01 - процеси механічної обробки, верстати та інструменти. - ІПМаш ім. А. М. Підгорного НАН України, Харків, 2005 р.

В дисертації викладено результати теоретичних та експериментальних досліджень взаємозвязку кінематичних параметрів шліфування з кінетичними умовами адсорбційного впливу ЗОТС у зоні різання на енергетичні та силові показники процесу. Запропоновано методику та критеріальні вимоги щодо визначення та забезпечення прояву адсорбційно-пластифікуючого ефекту (АПЕ) у найбільш повній можливій мірі. Показано, що кінематичні параметри відомих методів шліфування не забезпечують прояв АПЕ у найбільш повному можливому обсязі. Експериментально досліджено вплив кінематики та катодної поляризації на енергетичні та силові параметри процесу шліфування та на формування фізико-механічних властивостей поверхневого шару. Встановлено, що забезпечення критеріальних вимог щодо прояву АПЕ сприяє зниженню енергетичних та силових параметрів процесів шліфування в 1,5-3 рази, а застосування катодної поляризації оброблюваної поверхні доцільне за відомих режимів шліфування. Розроблено теоретичні та технологічні передумови для застосування раціональних кінематичних параметрів процесів шліфування плоских та складних криволінійних поверхонь виробів із важкооброблюваних матеріалів за рахунок удосконалення кінематики процесів формоутворення. Наведено будову оригінальних пристроїв для групового планетарного, та планетарно-спряженого шліфування виробів, експериментальні зразки яких випробувано.

Ключові слова: шліфування, абразивне диспергування, адсорбційний ефект, дислокації, пластичне деформування, якість поверхонь, напруження, поверхня, процес.

Аннотация

Сурду Н. В. Повышение эффективности шлифования труднообрабатываемых материалов за счет усовершенствования кинематики процессов.- Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.03.01 - процессы механической обработки, станки и инструменты. - ИПМаш им. А. Н. Подгорного НАН Украины, Харьков, 2005 г.

Диссертационная работа посвящена разработке теории и способов повышения эффективности шлифования труднообрабатываемых материалов за счет обеспечения условий для проявления адсорбционного эффекта в наиболее полной возможной мере путем совершенствования кинематики процессов формообразования.

Проведен анализ теории шлифования материалов, который показал, что как физическое явление она основана на явлении пластического деформирования и разрешения, энергетические и силовые параметры которого и определяют эффективность и качество обработки. Показано, что на интенсивность и характер процесса стружкообразования значительно может влиять адсорбционный эффект, микромеханизм и условия проявления, которого при шлифовании мало изучены и приводят иногда к противоречивым суждениям. Сделан вывод о необходимости теоретического решения этого вопроса, что потребовало решения ряда задач.

Предложена научно обоснованная методика критериальной оценки наличия в зоне шлифования кинетических условий для проявления адсорбционного эффекта в наиболее полной возможной мере. Для ее реализации были развиты физические представления о способе влияния адсорбированных атомов на зарождение и эволюцию дислокаций, которые использованы при разработке рабочей гипотезы микромеханизма проявления адсорбционного эффекта и определения латентного периода его развития при шлифовании. Проведен анализ кинетики адсорбционных процессов, протекающих в зоне резания при шлифовании. Установлено, что при известных методах и режимах шлифования критериальные требования для протекания адсорбционных явлений в наиболее полной возможной мере чаще всего которая позволила показать, тности, ей атомов поверхностно активных веществ не обеспечиваются. Сделан вывод о необходимости усовершенствования процессов шлифования и выявлены возможные пути повышения их эффективности, среди которых особое внимание уделено усовершенствованию кинематики процессов формообразования.