Підвищення ефективності фінішної обробки складно-профільних поверхонь деталей з природного каменю
Дослідження залежності величин і характеру зносу робочого шару інструменту в процесі складнопрофільної обробки. Розрахунок коефіцієнтів заповнення. Виготовлення зразків з переривчастим робочим шаром. Розробка рекомендації з полірування природного каменю.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | автореферат |
Язык | украинский |
Дата добавления | 30.07.2015 |
Размер файла | 322,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ
Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля
Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата технічних наук
05.03.01 - Процеси механічної обробки, верстати та інструменти
ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ФІНІШНОЇ ОБРОБКИ СКЛАДНОПРОФІЛЬНИХ ПОВЕРХОНЬ ДЕТАЛЕЙ З ПРИРОДНОГО КАМЕНЮ
Ковальов Сергій Вікторович
Київ - 2011
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана в Інституті надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля НАН України, м. Київ.
Науковий керівник |
доктор технічних наук, старший науковий співробітник Філатов Юрій Данилович, Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України, м. Київ, завідувач лабораторії технології обробки виробів з каменю |
|
Офіційні опоненти |
доктор технічних наук, старший науковий співробітник Сохань Сергій Васильович, Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України, м. Київ, провідний науковий співробітник відділу перспективних ресурсозберігаючих технологій механообробки інструментами з НТМ доктор технічних наук, професор Гусєв Володимир Владиленович Донецький Національний технічний університет МОН України, м. Донецьк, завідувач кафедри «Металорізальні верстати і інструменти» |
Захист відбудеться « 09 » червня 2011 р. о 1330 на засіданні спеціалізованої вченої ради Д26.230.01 в Інституті надтвердих матеріалів НАН України за адресою: 04074, м. Київ, вул. Автозаводська, 2.
З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Інституту надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України.
Автореферат розісланий « 04 » травня 2011 р.
Вчений секретар спеціалізованої ради Д26.230.01 д.т.н., с.н.с. |
В.І. Лавріненко |
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність роботи. В сучасних умовах розвитку потужної каменеобробної промисловості України не досягнуто значних обсягів виробництва деталей з природного каменю (ПК), які б відповідали могутньому потенціалу вітчизняних родовищ каменів, конкурентоздатних на світовому ринку. Тому необхідні розробка і впровадження у виробництво нових науково-технічних рішень, направлених на підвищення ефективності надтонкого алмазного шліфування і полірування інструментом зі зв'язаним абразивом складнопрофільних поверхонь деталей з ПК.
Існує клас деталей з ПК типу фасонних архітектурно-будівельних виробів: підвіконня, стільниці, колони, карнизи, балясини, криволінійні парапети і поручні, декорації і каміни, барні стійки, ексклюзивні вироби для реставраційних робіт, складнопрофільні поверхні яких складаються з декількох спряжених плоских, конічних, сферичних і тороїдальних поверхонь з різними радіусами кривизни. Сучасна технологія формоутворення складнопрофільних поверхонь при фінішній алмазно-абразивній обробці заснована на використанні схеми обробки з повздовжньою подачею і реалізується на універсальному устаткуванні з використанням фасонного інструменту, який притискається до оброблюваної поверхні. Такий процес забезпечує формоутворення складнопрофільної поверхні деталі з ПК, але має суттєві недоліки, що пов'язані, насамперед, з некерованим зносом робочого шару фасонного інструмента на ділянках з різними радіусами кривизни і, як наслідок, втратою початкової форми робочої поверхні інструмента і неможливістю забезпечення повного контактування з поверхнею деталі, що оброблюється. Через нестабільність форми інструмента в результаті його некерованого зношування при обробці складнопрофільних поверхонь деталей з ПК не можна досягти високої якості обробки, оскільки на ній залишаються ділянки, недостатньо оброблені, або не оброблені взагалі. Для запобігання цього негативного явища потрібно застосовувати алмазний і абразивний інструменти та періодично правити (корегувати) форму їх робочої поверхні при зупинках процесу обробки.
Існуючі в каменеобробній промисловості технології обробки складнопро-фільних поверхонь деталей з ПК, що реалізуються на автоматичних лініях за допомогою інструментів зі зв'язаними абразивними порошками, недосконалі. Навіть інструменти імпортного виробництва з дискретним (переривчастим) заповненням поверхні робочим шаром не забезпечують його рівномірного зносу.
Виходячи з вищевказаного, дослідження закономірностей процесів обробки складнопрофільних поверхонь деталей з ПК, розробка на їх основі інструментів для НТАШ і полірування, що забезпечують підвищення ефективності процесу їх фінішної обробки, а саме продуктивності обробки, зносостійкості інструменту і якості оброблених поверхонь, - є актуальною задачею.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами та темами. Робота виконана в інституті надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля НАН України відповідно до держбюджетних тем: 1.6.7.1954 (№ державної реєстрації 0103U006665) «Дослідження закономірностей формування складнопрофільних поверхонь деталей з неметалевих матеріалів і загартованих сталей і розробка нових інструментальних композитів зі зв'язаними алмазними та абразивними порошками для їх обробки», ІІІ-51-06.1960 (№ державної реєстрації 0106U002959) «Дослідження і впровадження процесів формування високоякісних поверхонь деталей з природного і штучного каменю інструментом із алмазного і абразивного волокна» і III-94-09 (1965) (№ державної реєстрації 0109U001044) «Дослідження контактної взаємодії інструменту, поверхні деталі та частинок зносу і шламу при формуванні поверхневого шару в процесах алмазно-абразивної обробки природного та штучного каменю», договору № 15 від 25.10.2005 р. «Створення прогресивної технології виробництва алмазно-абразивного шліфувального інструменту на термоформованому каркасі для обробки будівельних та декоративних деталей з каменю» між головним управлінням промислової, науково-технічної та інноваційної політики виконавчого органу Київської міської ради та НТАК «Алкон» НАН України, договорів № М/55-2008 від 01.04.08 р. (№ державної реєстрації 0108U007330) «Моніторинг шорсткості оброблюваних поверхонь методом рефлектометрії» та № М/126-09 від 30.03.2009 р. (№ державної реєстрації 0109U003882) «Мікроаналіз та in situ контроль якості поверхонь оптичних матеріалів при алмазно-абразивній обробці» між Міністерством освіти і науки України і ІНМ НАН України.
Метою дисертаційної роботи є підвищення ефективності фінішної обробки складнопрофільних поверхонь деталей з природного каменю за рахунок розробки інструменту спеціальної конструкції, що забезпечує зберігання сталої форми його робочого шару.
Задачі дослідження:
1. Дослідити вплив режимних параметрів процесу обробки, коефіцієнту заповнення поверхні інструменту робочим шаром та складу робочого шару і вмісту абразиву і зв'язуючого на продуктивність процесу фінішної обробки ПК і якість оброблених поверхонь.
2. Визначити склад робочого шару та вміст абразиву і зв'язуючого в інструменті для полірування деталей з ПК, які забезпечують їх високопродуктивну і якісну обробку.
3. Дослідити залежність величини і характеру зносу робочого шару інструменту в процесі обробки складнопрофільних поверхонь від його коефіцієнту заповнення.
4. Розрахувати коефіцієнти заповнення поверхні інструментів для НТАШ і полірування складнопрофільних поверхонь деталей з ПК, за яких забезпечується їх еквідистантний знос в напрямку поперечної подачі.
5. Виготовити зразки фасонного інструменту з переривчастим робочим шаром для полірування складнопрофільних поверхонь деталей з природного каменю, використовуючи технології Rapid Prototyping і «термоформованого каркасу».
6. На основі результатів дослідження розробити рекомендації щодо застосування інструментів для фінішної алмазно-абразивної обробки складнопрофільних поверхонь деталей з ПК та контролю їх якості.
7. Провести дослідно-промислову перевірку інструментів для фінішної алмазно-абразивної обробки складнопрофільних деталей з ПК.
Об'єктом дослідження в роботі є процеси механічної обробки деталей з природного каменю інструментами зі зв'язаним абразивом.
Предмет дослідження - процес фінішної обробки складнопрофільних поверхонь деталей з природного каменю.
Методи дослідження - теоретичні та експериментальні дослідження ґрунтувалися на основних положеннях теоретичної механіки, фізико-хімічної теорії контактної взаємодії, трибології, теорії різання та механічної обробки матеріалів, математичної фізики і статистики.
Наукова новизна отриманих результатів
1. Вперше для умов фінішної обробки природного каменю доведено, що при збільшенні безрозмірного коефіцієнту до 1,4 параметр шорсткості поверхні Ra практично не змінюється, а при и > 1,4 різко зростає, при цьому за підвищення питомої потужності, що споживається в процесі обробки, параметр Ra лінійно зменшується.
2. Вперше показано, що незалежно від хімічного складу оброблюваного природного каменю і типу абразивного порошку в інструменті параметр шорсткості Ra визначається розміром частинок шламу і лінійно знижується при їх зменшенні.
3. Визначено, що з точки зору продуктивності обробки, найдоцільнішим вмістом абразивних порошків в інструментах на кремнійорганічному зв'язуючому є 55-70 мас.% полірувальних порошків УДА і 80-87 мас.% двооксиду церію та на епоксидному зв'язуючому -73-75 мас.% порошків “FR-Remillox” з CeO2.
4. Вперше показано, що для забезпечення еквідистантного зносу в напрямку поперечної подачі необхідно, щоб його робоча поверхня була переривчастою, а коефіцієнт заповнення поверхні робочим шаром визначався згідно рівнянню твірної профілю.
Практична цінність одержаних результатів:
1. Методом комп'ютерного моделювання побудована 3D модель ролика з переривчастою робочою поверхнею для фінішної обробки складнопрофільних поверхонь, на основі якої за технологією Rapid Prototyping виготовлені майстер-модель і формоутворююче оснащення для виготовлення елементів інструменту на кремнійорганічному зв'язуючому для полірування деталей з природного каменю.
2. З використанням методу комп'ютерного моделювання форми, кривизни робочої поверхні, геометричних розмірів та розмірів заглиблень на бічній поверхні інструменту і 3D моделі складнопрофільного інструменту створено інструмент з переривчастим робочим шаром, що складається з попарно симетричних елементів з прорізами, які виготовляються на термоформованному каркасі.
3. За результатами досліджень розроблено рекомендації по здійсненню процесу фінішної алмазно-абразивної обробки складнопрофільних поверхонь деталей з природного каменю і контролю їх якості.
4. В результаті дослідно-промислової перевірки інструментів на основі епоксидних зв'язуючих на термоформованому каркасі і на кремнійорганічному зв'язуючому, виготовлених за технологією Rapid Prototyping, при фінішній обробці складнопрофільних поверхонь деталей з природного будівельного і виробного каменю в умовах СПД «Дудукіна Ю.П.» (м. Київ) та виробничої дільниці «Самоцвіти» ГП «АЛКОН-Сервіс» НТАК АЛКОН (м. Київ) забезпечено зменшення шорсткості поверхонь на 0,005-0,010 мкм за параметром Ra і збільшення відбиваючої здатності на 1-4 відн. од. в порівнянні з аналогічними показниками інструменту «LONGLIFE» (фірма “Marmoelettromeccanica”, Італія).
Особистий внесок автора. Основні наукові положення і висновки були отримані здобувачем особисто або за його безпосередньої участі. При проведенні досліджень, результати яких опубліковано у співавторстві [1-14], автором спільно з науковим керівником проведено аналіз літературних і патентних джерел, сформульовано мету та завдання досліджень, обговорено результати досліджень, сформульовано висновки. Безпосередньо автором роботи виконано експериментальні дослідження контактної взаємодії інструменту та оброблюваної деталі з природного каменю в процесі шліфування і полірування, вивченні залежності параметрів шорсткості поверхонь від питомої потужності, що споживається в процесі обробки природного каменю, розмірів частинок шламу, частот власних коливань молекулярних фрагментів і їх співвідношення та числа фрагментів. Спільно з науковим керівником д.т.н. Філатовим Ю.Д. вивчено закономірностей фінішної обробки ПК та визначені найдоцільніші з точки зору продуктивності зняття оброблюваного матеріалу склади полірувальних інструментів з порошків УДА та двооксиду церію на кремнійорганічному та епоксидному зв'язуючому та розроблено методики розрахунку коефіцієнту заповнення фасонного інструменту та комп'ютерного моделювання інструментів з переривчастою робочою поверхнею.
Розробка 3D моделі інструменту та виготовлення за технологією Rapid Prototyping ливарної форми для складнопрофільного полірувального інструменту на кремнійорганічному зв'язуючому здійснені спільно з д.т.н. проф. НТУ «Харківський політехнічний інститут» Доброскоком В.Л. і асп. Штуттгартського університету Пастернаком С.И. Спільно з д.т.н. Сідорко В.І., к.т.н. Крамаром В.Г., к.т.н. Скрябіним В.В. і асп. Куріловичем В.Д. створено комп'ютерну 3D модель інструменту, виготовлено симетричний ролик з елементів, сформованих в термоформованному каркасі, розроблено технічну документацію і практичні рекомендації по здійсненню фінішної алмазно-абразивної обробки та контролю якості складнопрофільних поверхонь деталей з ПК та виготовлено технологічне оснащення і дослідні зразки інструментів. Автор висловлює подяку співробітникам ЗАТ «Конструкторсько-технологічне бюро веріфікаційного моделювання та підготовки виробництва» при НТУ «ХПІ» за виготовлення твердотільної моделі інструменту способом лазерної стереолітографії та виробничої дільниці «Самоцвіти» ГП «АЛКОН-Сервіс» НТАК АЛКОН за допомогу в проведенні виробничих випробувань розроблених інструментів.
Апробація роботи. Основні положення дисертаційної роботи доповідалися і обговорювалися на міжнародних конференціях, симпозіумах, семінарах: «Современные проблемы подготовки производства, обработки и сборки в машиностроении и приборостроении» (м. Свалява, 2003 р.), «Новые процессы и их модели в ресурсо- и энергосберегающих технологиях» (м. Київ, 2003 р.), «Качество, стандартизация, контроль: теория и практика» (м. Ялта, 2003 р., 2005 р., 2008 р., 2010 р.), «Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент - техника и технологии его изготовления и применения» (с. Морське, 2004 р., 2006 р., 2007 р., 2009 р., 2010 р.), «Надтверді, композиційні матеріали та покриття: отримання, властивості, застосування» (м. Київ, 2004 р., 2006 р., 2008 р.), «Процеси механічної обробки в машинобудуванні» (м. Житомир, 2005 р.), «Приладобудування: стан і перспективи» (м. Київ, 2007 р., 2008 р.), «Резание и инструмент в технологических системах» (м. Харків, 2007 р.), «Современные проблемы подготовки производства, заготовительного производства, обработки, сборки и ремонта в промышленности и на транспорте» (м. Свалява, 2008 р., 2009 р., 2011 р.), «Прогресивна техніка та технологія - 2008» (м. Київ, 2008 р.), «Високі технології в машинобудуванні» (м. Харків, 2008 р.), «Инженерия поверхности и реновация изделий» (м. Ялта, 2008 р., 2009 р.).
Публікації. За темою дисертаційної роботи опубліковано 35 наукових робіт, в тому числі 11 статей у фахових виданнях з переліку ВАК України. Отримано Деклараційний патент України на корисну модель.
Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота складається зі вступу, шести розділів, висновків, переліку використаних джерел, який містить 187 найменувань, 9 додатків. Повний обсяг дисертації складає 204 сторінки, основна частина викладена на 177 сторінках, включає 25 таблиць, 67 рисунків.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ
У вступі обґрунтовано актуальність теми роботи, сформульовано мету та задачі досліджень, показано наукову новизну та практичну цінність, наведені відомості про апробацію результатів, публікації та структуру роботи.
В першому розділі розглянуті особливості будови природного каменю, існуючі теорії полірування, обладнання та інструменти, методи контролю якості полірованих поверхонь.
Дослідженню впливу структури оброблюваного матеріалу на продуктивність обробки та параметри шорсткості обробленої поверхні для випадку полірування кремнеземвміщуючих порід ПК присвячені роботи Ю.Д. Філатова та В.В. Рогова, які розробили кластерну модель зносу, що дозволяє теоретично розраховувати величину продуктивності зняття оброблюваного матеріалу і параметри шорсткості полірованої поверхні. В роботах Філатова Ю.Д. і Сідорка В.І обґрунтовано фізико-статистичну модель утворення та видалення частинок шламу оброблюваного матеріалу при фінішній алмазно-абразивній обробці ПК. Лише на основі спільного використання вказаних моделей можна досліджувати еволюцію форми робочого шару інструменту та характер знімання оброблюваного матеріалу при фінішній обробці складнопрофільних поверхонь. Відомі спроби аналізу існуючих технологій фінішної обробки поверхонь деталей з природного каменю, скла, кераміки та інших функціональних матеріалів і дослідження закономірностей формоутворення поверхонь деталей різноманітних форм (Александров В.А., Бурман Л.Л., Гусєв В.В., Коломієць В.В., Крамар В.Г., Лавріненко В.І., Міфліг Д.М., Рогов В.В., Сідорко В.І., Синкенкес Дж., Скрябін В.В., Смірнов А.Г., Сороченко В.Г., Сохань С.В., Філатов Ю.Д., Цеснек Л.С., Шепелєв А.О., Штандель С. К., Gillman B.E, Jacobs S.D., Fahnle O. W., Komanduri R., Lucca D.A., Tani Y., Fengfeng Xi, David Zhou), зокрема, плоских, сферичних, циліндричних, асферичних, тороїдальних, усічених сферичних, кулькоподібних та фасонних поверхонь, однак дотепер не існує загальних підходів до розробки принципів формоутворення складнопрофільних поверхонь та методів визначення конструкції робочого шару інструменту, який би не втрачав свою вихідну форму.
Відомості та результати досліджень впливу характеристики робочого шару інструменту на ефективність полірування складнопрофільних поверхонь деталей з ПК в літературних джерелах практично відсутні, а даних про вплив конструкції інструменту на характер зносу його робочого шару при фінішній алмазно-абразивній обробці складнопрофільних поверхонь деталей з ПК - недостатньо. Інструменти, що використовуються для фінішної обробки деталей складного профілю з каменю, виготовляються з суцільним та переривчастим робочим шаром, конструкції якого проектуються на основі досвіду, а рекомендації стосовно їх вибору практично відсутні. Невідомі дотепер закономірності утворення мікропрофілю та стану поверхонь деталей з ПК, які б враховували вплив на них режимів обробки та характеру зносу і форми робочої поверхні інструменту.
При поліруванні складнопрофільних поверхонь деталей з ПК їх якість традиційно визначається візуально за дзеркальним блиском та чіткістю відображення предметів. Для об'єктивної оцінки якості полірованих поверхонь необхідно здійснювати комплексну оцінку якості із залученням методів мікроскопії, профілометрії, рефлектометрії та колориметрії.
У другому розділі розглянуто умови проведення дослідів, описано показники, що досліджуються, методи та засоби їх визначення.
В роботі досліджувалися природні камені, які оброблювались на різних операціях фінішної обробки: при надтонкому алмазному шліфуванні інструментом із алмазних мікропорошків із спечених УДА на зв'язці із кремнійорганічних сполук (КОС) і поліруванні інструментами на КОС із полірувальних порошків УДА і СеО2, а також на епоксидному зв'язуючому з алмазних і абразивних порошків на термоформованому каркасі (ТФК).
В якості показників ефективності процесу фінішної обробки використовувались: продуктивність обробки, інтенсивність зносу інструменту та якість обробки, що оцінювалась за дефектністю, хімічним складом поверхневого шару, шорсткістю за параметрами Ra, Rz, Rmax та відбивною здатністю оброблених поверхонь.
Надтонке алмазне шліфування (НТАШ) і полірування здійснювалося на обладнанні, яке широко використовується для обробки деталей з ПК (шліфувально-полірувальний верстат мод. 3ШП-320М, машина тертя, що функціонує за схемою «диск-палець», а також модернізовані металорізальні верстати).
Дослідження дефектності оброблених поверхонь деталей з ПК проводились на зразках-свідках за допомогою мікроскопу-аналізатора «Camscan-4DV», а також оптичного мікроскопу ЛОМО «МЕТАМ Р-1», оснащеного цифровою камерою Vision «STD-Res Series» і комп'ютером. Для дослідження хімічного складу оброблюваних матеріалів використовувався мікроскоп "Camskan-4DV" із приставкою для рентгеноспектрального аналізу «Link-860». Для контролю шорсткості полірованих і шліфованих поверхонь деталей з ПК використовувався профілограф-про-філометр “Mitutoyo”. Оцінка відбиваючої здатності здійснювалась за допомогою спеціальної лазерної установки за коефіцієнтом відбиття світла на довжині хвилі л = 530 нм, а також за спектрами відбиття світла у видимій області 400-680 нм.
У третьому розділі наведені результати дослідження закономірностей фінішної алмазно-абразивної обробки природного каменю. Досліджено вплив кінематичних і режимних параметрів обробки ПК на якість оброблених поверхонь та вивчено вплив найбільш імовірного розміру частинок шламу, що утворюються, та числа молекулярних фрагментів в них на шорсткість оброблених поверхонь.
На основі фізико-статистичної моделі взаємодії інструменту та оброблюваної деталі в контактній зоні показано, що якість обробки ПК залежить від параметрів технологічного процесу, конструктивних параметрів, фізико-механічних властивостей оброблюваного матеріалу і характеристики робочого шару інструменту, узагальнених безрозмірним коефіцієнтом (Lt - довжина шляху тертя елементу робочого шару інструменту по поверхні оброблюваної деталі, лТ - коефіцієнт теплопровідності природного каменю, T - середня температура в зоні контакту інструменту і оброблюваної деталі, pa - тиск притискання інструменту до деталі, u - швидкість відносного переміщення інструменту і деталі, Sk - площа контакту поверхонь інструменту та деталі), який у відповідності до даних Філатова Ю.Д. і Сідорка В.І. визначає продуктивність обробки експоненціальною залежністю. Коефіцієнт и показує яка частина механічної роботи Wm, витраченої на процес обробки, витрачається на утворення і видалення з оброблюваної поверхні частинок шламу, а його відношення до коефіцієнту тертя kt може бути виражено співвідношенням ( - повна енергія переносу). При зменшенні коефіцієнту и, зменшується енергія переносу і збільшується енергія диспергування, що призводить до підвищення продуктивності фінішної обробки природного каменю.
Проведеними нами дослідженнями встановлено, що коефіцієнт пов'язаний також із якістю обробленої поверхні. Залежність параметру шорсткості Ra від коефіцієнту и для різних видів природного каменю (яшма технічна, яшма орська, змійовик, халцедон, агат, нефрит), штучного каменю (базальт плавлений, кришталь) та скла (крон, флінт) показує (рис. 1), що при поліруванні скла, кришталю і плавленого базальту шорсткість поверхонь оцінюється параметром Ra ? 0,01 мкм і практично не залежить від коефіцієнту переносу. При поліруванні деталей з ПК зростання параметра Ra при збільшенні коефіцієнту переносу при и > 1,4 пояснюється тим, що при обробці матеріалів з більшою теплопровідністю лТ (з більшим значенням коефіцієнту переносу и) зростає коефіцієнт масового зносу, розміри частинок шламу збільшуються й, відповідно, погіршується шорсткість.
Вплив режимних та кінематичних параметрів процесу обробки на шорсткість оброблених поверхонь деталей з природного каменю характеризується лінійною спадаючою залежністю параметру Ra шорсткості поверхні від питомої потужності, що споживається в процесі тонкого алмазного шліфування. При збільшенні добутку pau, значення коефіцієнту переносу и зменшується й, відповідно, знижується шорсткість (рис. 2).
При дослідженні впливу розмірів частинок шламу на шорсткість оброблених поверхонь деталей з ПК при поліруванні інструментом зі зв'язаними полірувальними порошками двооксиду церію та оксиду алюмінію встановлено, що параметр Ra лінійно залежить від розмірів частинок шламу, що видалені з оброблюваної поверхні, а саме числа о молекулярних фрагментів, з яких вони утворюються (рис. 3), і найбільш імовірного розміру av частинок шламу (рис. 4). Залежність Ra від о описано функцією Ra = бо + г (б = 0,01 нм, г = 6,6 нм - коефіцієнти, визначені методом найменших квадратів; похибка не перевищує 17 %). Крім того, експериментально доведено, що при зменшенні різниці частот власних коливань молекулярних фрагментів на поверхнях інструменту та оброблюваного каменю (при їх співвідношенні в > 1) шорсткість полірованої поверхні різко зростає, а залежність Ra = f(в) має резонансний характер.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 2. Залежність шорсткості обробленої поверхні від питомої потужності, що споживається в процесі обробки |
||
Рис. 1. Залежність параметру шорсткості Ra від параметру и |
Рис. 3. Залежність Ra від числа о молекулярних фрагментів в частинці шламу |
Рис. 4. Залежність Ra від найбільш імовірного розміру av частинок шламу |
На основі кластерної моделі зносу поверхонь оброблюваної деталі і робочого шару інструменту, що взаємно притираються, для процесу полірування ПК інструментом з ультрадисперсних алмазів (УДА) визначено концентрацію частинок шламу, розміри та функцію їх розподілу за площами поверхні. Встановлено, що при поліруванні мармуру “Verde Serrano” утворюються частинки шламу розмірами 1,8-3,6 нм, їх найбільш імовірний розмір av = 2 нм, а параметр їх розподілу н = 0,24.
Показано також, що найбільш ефективними з точки зору продуктивності зняття оброблюваного ПК та якості обробки є порошки УДА для процесу полірування і алмазні мікропорошки із спечених УДА для НТАШ. При цьому продуктивність полірування мармуру “Verde Serrano” порошком УДА досягає 1,95±0,05 мг/хв., а якість оброблених поверхонь підвищується до рівня, що характеризується шорсткістю - Ra = 0,012 0,003 мкм, Rz = 0,080,01 мкм, Rmax = 0,120,01 мкм і коефіцієнтом відбиття світла від обробленої поверхні К = 6,6±0,1 %.
Четвертий розділ присвячено дослідженню закономірностей впливу складу робочого шару та вмісту алмазних або абразивних порошків і матеріалу зв'язуючого в шліфувальному та полірувальному інструменті на ефективність фінішної алмазно-абразивної обробки складнопрофільних поверхонь деталей з ПК.
Досліджено вплив складу інструменту на ефективність процесу НТАШ складнопрофільних поверхонь деталей з ПК і встановлено, що найбільш доцільно в якості зв'язуючого використовувати епоксидні смоли, в якості абразивів - алмазні мікропорошки, а виготовлення інструменту здійснювати ливарним методом на термоформованому каркасі. Показано, що залежності продуктивності зняття оброблюваного матеріалу (граніту, мармуру тощо) від вмісту полірувального порошку (СеО2, УДА) в інструменті (рис. 5, 6) мають екстремальний характер, що дозволило здійснити раціональний вибір полірувального порошку та матеріалу зв'язуючого полірувального інструменту, а також визначити найдоцільніший з точки зору продуктивності полірування склад інструментів на кремнійорганічному зв'язуючому з полірувальних порошків двооксиду церію (80-87 мас.%) та УДА (55-70 мас.%) і на епоксидному зв'язуючому з порошків “FR-Remillox” (73-75 мас.%). Розроблено полірувальний інструмент на основі кремнійорганічних сполук (деклараційний патент України на корисну модель № 15433).
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 5. Залежність продуктивності полірування граніту від вмісту полірувального порошку СеО2 в інструменті |
Рис. 6. Залежність продуктивності полірування мармуру від вмісту полірувального порошку УДА в інструменті |
У п'ятому розділі наведено результати дослідження впливу коефіцієнту заповнення поверхні інструмента робочим шаром на характер його зносу при фінішній обробці деталей складного профілю з ПК. На основі результатів комп'ютерного моделювання форми робочої поверхні інструменту складного профілю описано способи виготовлення складнопрофільного інструменту для полірування деталей з природного каменю на основі регенеративної технології Rapid Prototyping та «на термоформованому каркасі».
Траєкторія руху точки, розташованої на поверхні робочого шару інструменту, в процесі обробки, що розрахована матричним методом, приведена на рис. 7.
Шлях, що проходить розглянута точка по оброблюваній поверхні деталі складного профілю за час обробки визначається формулою:
,
де - момент часу входження інструменту в контакт із поверхнею деталі, - момент часу виходу інструменту з контакту з поверхнею деталі, - кут контакту інструменту з оброблюваною деталлю, y - координата точки на робочій поверхні інструмента в напрямку, що співпадає з віссю його обертання, - величина припуску, N - число обертів інструменту.
Коефіцієнт заповнення поверхні інструменту робочим шаром з урахуванням розподілу тиску та умови сталості кривизни в часі (закон зміни I(y)) визначається рівнянням: складнопрофільний обробка природний камінь
.
Повне заповнення поверхні інструменту робочим шаром в точках переходу тороїдальної (радіусної) поверхні в циліндричну, що відповідає ki(y) = 1, переходить в часткове, тобто робоча поверхня з суцільної переходить в переривчасту. Еквідистантний в напрямку поперечної подачі знос інструменту при фінішній обробці деталей з природного каменю досягається завдяки виконанню на робочій поверхні інструменту заглиблень з різною глибиною і шириною. Профіль заглиблення описується рівнянням (Nс - кількість заглиблень)
. (1)
Комп'ютерне моделювання форми робочого шару інструменту здійснювалось на основі розрахунку інтенсивності зносу робочої поверхні інструменту в залежності від координати y, та розподілу коефіцієнту заповнення його поверхні робочим шаром вздовж вісі обертання. Для фінішної обробки складнопрофільної деталі з ПК, оброблювана поверхня якої складається з поверхонь з радіусами кривизни профілю R = ? і R = 15 мм, за результатами розрахунку ширини та глибини заглиблень, що змінюються в процесі зносу інструменту, комп'ютерне моделювання за допомогою пакетів MathCAD і «КОМПАС» дозволило побудувати 3D модель ролика з переривчастою робочою поверхнею.
Рис. 7. Траєкторія руху точки, що лежить на складно профільнійповерхні інструменту, в напрямку повздовжньої подачі x |
У відповідності до 3D моделі побудовано твердотільний прототип за технологією Rapid Prototyping (RP) на устаткуванні для Stereo Lithographics Apparatus (SLA) в умовах ЗАТ «Конструкторсько-технологічне бюро веріфікаційного моделювання та підготовки виробництва» при НТУ «Харківський політехнічний інститут». Для виготовлення інструменту за майстер-моделлю (рис. 8 а) остання була розпиляна ультратонким відрізним кругом на дві однакові частини (рис. 8 б), за однією з яких було виготовлено ливарну форму для елементів складнопрофільного інструменту. В ливарній формі виготовлені окремі симетричні елементи на основі кремнійорганічної сполуки (Віксинт-К68, каталізатор К18) та порошку СеО2, з яких складався полірувальний інструмент.
Складна форма заглиблення зумовлена тим, що її ширина визначається добутком двох екстремальних функцій (формула 1), одна з яких описується рівнянням кола з мінімумом в середній частині ролика, а друга - функцією [1- ki(y)], яка має максимум (рис. 9). Добуток функцій з різним знаком кривизни представляє функцію з одним або двома максимумами в залежності від їх амплітудних значень. При малих розмірах інструменту, для яких відношення діаметру інструмента до радіусу кривизни D/R ? 3,1, профіль заглиблення описується сідлоподібною функцією з двома максимумами і відповідає конструкції ролика, який можна скласти тільки за технологією ТФК з не менш, ніж чотирьох симетричних елементів (рис. 10) однакової товщини. При виконанні заглиблень на робочій поверхні інструменту більшого діаметру (при D/R ? 9,4, рис. 9, крива 4) їх профіль такий же як в майстер-моделі (рис. 8).
а |
б |
|
Рис. 8. Майстер-модель інструменту для полірування складнопрофільнихповерхонь, виготовлена за технологією RP |
У шостому розділі наведено рекомендації по здійсненню НТАШ і полірування фасонних деталей з ПК та контролю якості оброблених поверхонь, а також результати дослідно-промислової перевірки інструментів для фінішної обробки складнопрофільних поверхонь деталей з природного каменю.
На основі результатів досліджень розроблено рекомендації по здійсненню фінішної обробки складнопрофільних поверхонь деталей з ПК. Згідно з ними для фінішної обробки деталей з будівельного природного каменю - габро, мармуру, граніту Янцівського, Токівського, Капустянського та інших родовищ України, із базальту Новодолинського родовища та плавленого базальту, а також декоративно-художніх виробів з виробного каменю (кварцу, джеспіліту, амазоніту, обсидіану, чароїту, яшми й ін.) на устаткуванні, що застосовується в каменеобробній промисловості, при традиційних режимах їх надтонкого алмазного шліфування й полірування доцільно використовувати інструменти із алмазних і полірувальних порошків УДА, оксиду алюмінію та двооксиду церію на основі кремнійорганічного зв'язуючого. Конструкцію робочого шару інструменту для фінішної обробки складнопрофільних поверхонь деталей з ПК, яка б забезпечувала незмінну форму його робочої поверхні в процесі обробки, слід виконувати у відповідності з розподілом коефіцієнту заповнення по координаті. Згідно з рекомендаціями по контролю якості для забезпечення надійної її оцінки при фінішній обробці складнопрофільних поверхонь деталей з природного каменю необхідно використовувати комплексну методику контролю, що включає методи профілометрії, рефлектометрії, колориметрії та оптичної мікроскопії.
Рис. 9. Залежність ширини канавки від координати для різних значень D/R: 3,1 (1); 4,7 (2); 6,3 (3); 9,4 (4) |
Рис. 10. Інструмент для полірування складнопрофільних поверхонь на ТФК |
В результаті аналізу показників ефективності фінішної обробки складнопрофільних поверхонь деталей з ПК за продуктивністю та якістю обробки (табл. 1), що досягаються при НТАШ інструментом на ТФК з мікропорошків із спечених УДА, при поліруванні інструментом, виготовленим з двооксиду церію і епоксидного зв'язуючого на термоформованому каркасі (ТФК-ЕД-20+СеО2), і інструментом, виготовленим з суперабразиву FR-Remillox (Японія) і кремній органічної сполуки Віксинт за технологією RP (RP-Віксинт+Remillox) показано, що шорсткість поверхонь, оброблених розробленими полірувальними інструментами за параметром Ra на 0,005-0,010 мкм нижча, а відбиваюча здатність на 1-4 відносні одиниці вища, ніж аналогічні показники італійського інструменту «LONGLIFE, pos.6-профіль V3-R15» фірми “Marmoelettromeccanica” (Італія).
За продуктивністю зняття оброблюваного матеріалу при поліруванні складнопрофільних поверхонь деталей з ПК розроблені інструменти і інструмент «LONGLIFE» (pos. 6) знаходяться на одному рівні. Крім того, радіус кривизни робочої поверхні інструменту в процесі полірування залишається незмінним протягом тривалого часу, завдяки чому виключається необхідність корегування (виправлення) його форми і скорочується час допоміжних операцій.
Порівняння показників якості складнопрофільних поверхонь деталей з природного каменю, що досягається при фінішній обробці - НТАШ і поліруванні (табл. 1) та оброблених за італійською технологією, дозволяє зробити висновок, що за шорсткістю і коефіцієнтом відбиття світла поверхні деталей, оброблені розробленими інструментами, не поступаються закордонним аналогам.
Таблиця 1. Результати порівняльного аналізу показників працездатності інструментів при фінішній обробці складнопрофільних поверхонь деталей з природного каменю
Показник |
Фінішна операція процесу обробки ПК, характеристика інструменту |
||||
НТАШ |
Полірування |
||||
ТФК- Віксинт+ УДА* |
ТФК- ЕД-20+ СеО2 |
RP-Віксинт+ Remillox |
LONGLIFE (pos. 6) - V3-R15** |
||
Продуктивність обробки ***, мкм/хв. м/хв. |
1,0-1,5 - |
0,28-0,40 0,4-0,5 |
0,41-0,46 0,5-0,6 |
- 0,4-0,6 |
|
Шорсткість, Ra, мкм |
0,05-0,10 |
0,015-0,030 |
0,01-0,02 |
0,02-0,03 |
|
Відбиваюча здатність, відн. од. **** |
- |
94±1 |
97±1 |
93±1 |
* Інструмент з мікропорошків із спечених УДА;
** Інструмент LONGLIFE фірми “Marmoelettromeccanica” (Італія);
*** За величиною лінійного зняття матеріалу в мкм; за розмірами обробленої поверхні в погонних метрах:
**** Одиниці блиску за показниками блискоміру мод. БФО-1М-60.
За результатами досліджень розроблено технологічні інструкції по виготовленню шліфувального (ТИ 25000.00726 «Шліфувальний інструмент на термоформованому каркасі») і полірувального (ТИ 25000.00727 «Полірувальний інструмент на термоформованому каркасі») інструменту на ТФК та інструменту на основі кремнійорганічного зв'язуючого для фінішної обробки складнопрофільних поверхонь деталей з ПК (ТИ 25000.00700 «Інструмент на основі алмазних порошків для фінішної обробки матеріалів»).
При дослідно-виробничій перевірці результатів дисертаційної роботи і рекомендацій по застосуванню розробленого інструменту, яка проведена в умовах СПД «Дудукіна Ю.П.» та ВД «Самоцвіти» ГП «АЛКОН-Сервіс» НТАК АЛКОН, встановлено, що інструменти з мікропорошків із спечених УДА на ТФК і полірувальні інструменти, що виготовлені на основі епоксидних зв'язуючих на ТФК та на основі КОС за технологією RP, - задовольняють вимогам виробництва за продуктивністю та якістю обробки і рекомендуються для впровадження у виробництво при фінішній обробці складнопрофільних поверхонь деталей з ПК.
Наукові і практичні результати, що наведені в дисертаційній роботі, використовуються в навчальному процесі для студентів Механіко-машинобудівного інституту НТУУ „КПІ”.
ВИСНОВКИ
В дисертаційній роботі наведено нове рішення науково-технічної задачі підвищення ефективності фінішної обробки складнопрофільних поверхонь деталей з природного каменю, що досягається за рахунок використання алмазного і абразивного інструментів спеціальної конструкції при НТАШ і поліруванні, які забезпечують еквідистантний знос робочого шару в напрямку поперечної подачі і підвищення якості оброблених поверхонь.
1. Встановлено, що ефективність фінішної обробки складнопрофільних поверхонь деталей з ПК залежить від режимів процесу обробки, конструкції і характеристики робочого шару інструменту та оброблюваної деталі, вплив яких на продуктивність і якість обробки визначається коефіцієнтом и. При зменшенні коефіцієнту и, розмірів частинок шламу і збільшенні питомої потужності, що споживається в процесі обробки, шорсткість обробленої поверхні природного каменю зменшується і досягає Ra = 0,012 0,003 мкм.
2. Досліджено вплив вмісту алмазного та абразивного порошку в інструменті на ефективність обробки деталей з природного каменю та визначено найдоцільніший з точки зору продуктивності обробки склад інструментів на кремнійорганічному зв'язуючому із полірувальних порошків УДА (55-70 мас.%) та двооксиду церію (80-87 мас.%) (деклараційний патент України на корисну модель № 15433) і на епоксидному зв'язуючому з порошків “FR-Remillox” (73-75 мас.%).
3. Теоретично описано характер зносу інструменту в процесі фінішної обробки складнопрофільних поверхонь деталей і показано, що для забезпечення сталої форми робочої поверхні інструменту необхідно, щоб ця поверхня була переривчастою, її коефіцієнт заповнення визначався згідно рівняння твірної профілю, а ширина заглиблень визначалась в залежності від відношення діаметра інструменту до радіусу кривизни.
4. Побудована методом комп'ютерного моделювання 3D модель ролика з переривчастою робочою поверхнею для фінішної обробки складнопрофільних поверхонь, на основі якої за технологією Rapid Prototyping методом лазерної стереолітографії виготовлено майстер-модель і формоутворююче оснащення для виготовлення елементів складнопрофільного полірувального інструменту на кремнійорганічному зв'язуючому для полірування деталей з ПК.
5. Створено симетричний ролик з переривчастим робочим шаром, що складається з попарно однакових елементів з прорізами, які виготовляються на термоформованому каркасі, при цьому форма, кривизна, геометричні розміри заглиблень на бічній поверхні каркасу визначені за допомогою методу комп'ютерного моделювання.
6. Розроблено технологічні інструкції по виготовленню шліфувального і полірувального інструменту на ТФК (ТИ 25000.00726, ТИ 25000.00727) та інструменту на основі кремнійорганічного зв'язуючого для фінішної обробки складнопрофільних поверхонь деталей з ПК (ТИ 25000.00700), а також рекомендації по здійсненню фінішної обробки складнопрофільних поверхонь деталей з природного каменю та контролю якості обробки.
7. Порівняння показників якості поверхонь деталей, оброблених розробленими полірувальними інструментами та інструментом LONGLIFE фірми “Marmoelettromeccanica” (Італія), показало, що за шорсткістю та коефіцієнтом відбиття світла вони не поступаються закордонним аналогам.
8. В результаті дослідно-промислової перевірки результатів роботи в СПД «Дудукіна Ю.П.» та в умовах виробничої дільниці «Самоцвіти» ГП «АЛКОН-Сервіс» НТАК АЛКОН досягнуто значне підвищення ефективності фінішної обробки складнопрофільних поверхонь деталей з природного будівельного і виробного каменю: шорсткість поверхонь за параметром Ra зменшено на 0,005-0,010 мкм, відбиваючу здатність збільшено на 1-4 відн. од.
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
1. Филатов Ю.Д. Расчет конструкции инструмента для финишной обработки сложнопрофильных поверхностей деталей из природного камня / Филатов Ю.Д., Ковалев С.В. // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент - техника и технологии его изготовления и применения: Сборник научных трудов.- Вып. 7. - Киев: ИСМ им. В.Н. Бакуля, 2004. - С. 80-83. Здобувачем розроблені методики і математичні програми розрахунку розподілу коефіцієнту заповнення поверхні ролика робочим шаром вздовж координати на робочій поверхні інструмента в напрямку, що співпадає з віссю його обертання.
2. Філатов Ю.Д. Закономірності фінішної алмазної обробки мармуру / Філатов Ю.Д., Сідорко В.І., Крамар В.Г., Шульженко О.О., Бочечка О.О., Скрябін В.В., Ковальов С.В. // Збірник наукових праць «Процеси механічної обробки в машинобудуванні». - Житомир, ЖДТУ, 2005. - Вип. 1. - С. 218-234. Здобувачем розраховано продуктивність полірування мармуру, визначено дані по продуктивності надтонкого алмазного шліфування мармуру інструментом із мікропорошків, спечених із УДА.
3. Филатов Ю.Д. Инструменты на термоформированном каркасе для финишной обработки неметаллических материалов / Филатов Ю.Д., Сидорко В.И., Крамар В.Г., Ковалев С.В., Замотаев П.В., Филипович А.Ю // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент - техника и технология его изготовления и применения: Сб. научных трудов-Киев: ИСМ им. В.Н. Бакуля, 2006.- С. 369-372. Здобувачем розроблено інструменти, що виготовляються на термоформованому каркасі, експериментально визначені параметри його працездатності і оптимізовано характеристику робочого шару за продуктивністю зняття оброблюваного матеріалу.
4. Филатов Ю.Д. Износ рабочего слоя инструмента при финишной алмазно-абразивной обработке деталей из неметаллических материалов / Филатов Ю.Д., Сидорко В.И., Ковалев С.В. // Резание и инструмент в технологических системах: Междунар. научн.-техн. Сб. - Харьков: НТУ «ХПИ», 2007. - Вып. 73. - С. 329-334. Здобувач запропонував методику розрахунку величини зносу і характеру зміни форми робочого шару складнопрофільного інструменту.
5. Филатов Ю.Д. Динамика столкновений и рассеяния частиц шлама в зоне контакта инструмента и детали при полировании стекла / Филатов Ю.Д., Сидорко В. И., Ковалев С.В. // Вестник национального технического университета Украины «Киевский политехнический институт». Серия Машиностроение. - К.: НТУУ «КПИ».-2008.- № 52.- С. 201-207. Здобувачем за допомогою чисельних методів визначено коефіцієнти об'ємного зносу і концентрацію частинок шламу на площі контакту поверхонь інструменту та оброблюваної деталі за одиницю часу полірування.
6. Филатов Ю.Д. Контроль качества поверхностей неметаллических деталей при финишной алмазно-абразивной обработке / Филатов Ю.Д., Сидорко В. И., Ковалев С.В., Филатов А. Ю., Ящук В. П., Пригодюк О.А., Хайзель У., Сторчак М. // Сверхтвердые материалы, 2008, № 3. - С. 75-80. Здобувачем підготовлені зразки з граніту і яшми з полірованими поверхнями, проведені експериментальні дослідження спектрів відбиття і розсіювання світла.
7. Филатов Ю.Д. Повышение эффективности финишной обработки сложнопрофильных изделий из природного камня / Филатов Ю.Д., Сидорко В.И., Ковалев С.В., Филатов А.Ю., Пастернак С.И., Доброскок В.Л. // Високі технології в машинобудуванні: Збірник наукових праць НТУ «ХПІ». - Харків.- 2008.-Вип.. 2 (17).- С. 454-459. Здобувачу належить розробка 3D-моделі ролика, побудова майстер-моделі за технологією Rapid Prototyping, виготовлення ливарної форми, елементів і зразків інструменту для полірування фасонних поверхонь деталей з каменю.
8. Филатов Ю.Д. Оценка качества обработанных поверхностей деталей из неметаллических материалов / Филатов Ю.Д., Сидорко В.И., Ковалев С.В., Филатов А.Ю., Ящук В.П. // Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія: Машинобудування і машинознавство. Вип. 5 (139).- Донецьк: ДонНТУ, 2008 - С. 127-133. Здобувачу належить методика контролю якості обробки поверхонь виробів з природного будівельного і виробного каменю та декоративно-художніх виробів з каменів самоцвітів за параметрами шорсткості.
9. Филатов Ю.Д. Шероховатость поверхностей при финишной алмазно-абразивной обработке / Филатов Ю.Д., Сидорко В. И., Филатов А. Ю., Ковалев С. В., Хайзель У., Сторчак М. // Сверхтвердые материалы, 2009, № 3. - С. 68-74. Здобувачем запропоновано для оцінки впливу параметрів процесу, конструкції інструменту та фізико-механічних властивостей оброблюваного матеріалу на шорсткість обробленої поверхні використати коефіцієнт переносу.
10. Філатов Ю.Д. Інструменти для фінішної обробки деталей з природного каменю складного профілю / Філатов Ю.Д., Ковальов С.В., Сідорко В.І. // Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія: Машинобудування і машинознавство. Вип. 6 (154).- Донецьк: ДонНТУ, 2009 - С. 137-143. Здобувач аналітично обґрунтував залежність конструкції робочого шару інструменту від співвідношення діаметру ролика та радіусу кривизни.
11. Филатов Ю.Д. Взаимодействие частиц износа инструмента с частицами шлама в зоне контакта при полировании кварца / Филатов Ю.Д., Ковалев С.В. // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент - техника и технология его изготовления и применения: Сб. научных трудов - Киев: ИСМ им. В.Н. Бакуля, Вып. 13, 2010.- С. 419-424. Здобувачем розроблено методику розрахунку траєкторії руху частинок зносу інструменти в контактній зоні.
12. Новіков М.В. Маса для виготовлення робочого шару абразивного інструмента / Новіков М.В., Філатов Ю.Д., Сідорко В.І., Скрябін В.В., Крамар В.Г., Ковальов С.В., Богатирьова Г.П., Полтарацький В.Г., Нікітін Ю.І. // Деклараційний патент України № 15433. - 2006. - Бюл. № 7. Здобувачем виконано серію експериментів по оптимізації вмісту полірувальних порошків УДА і двооксиду церію та кремнійорганічних сполук в абразивній масі.
13. Филатов Ю.Д. Закономерности влияния физико-механических свойств обрабатываемого материала и инструмента на шероховатость обработанной поверхности / Филатов Ю.Д., Сидорко В.И., Ковалев С.В., Филатов А.Ю., Ящук В.П., Хайзель У., Сторчак М. // Сучасні процеси механічної обробки інструментами з НТМ та якість поверхні деталей машин: Зб. наук. праць (Серія Г «Процеси механічної обробки, верстати та інструменти»)/НАН України. ІНМ ім. В.М. Бакуля. - Київ, 2009.- С. 36-46. Здобувачу належать результати дослідження впливу найбільш імовірного розміру частинок шламу на шорсткість обробленої поверхні природного каменю при поліруванні.
14. Ковальов С.В. Характер зносу робочого шару профільного інструменту при фінішній обробці деталей з природного каменю / Ковальов С.В., Філатов Ю.Д. // Тез. докл. ІІ Всеукраїнської конф. мол. вчених та спец. «Надтверді, композиційні матеріали та покриття: отримання, властивості, застосування». - Київ. - ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України. - 2004. - С. 24-25. Здобувачу належить обґрунтування умов еквідистантного зносу інструменту вздовж твірної профілю.
...Подобные документы
Технологічна характеристика деталей. Вибір заготовки, різального інструменту та верстатів для обробки деталей. Технічні характеристики верстатів. Трикулачковий самоцентрувальний патрон. Маршрутна карта обробки. Організація робочого місця токаря.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 10.04.2014Розрахунок черв'ячної фрези для обробки зубчатого колеса. Проектування комбінованого свердла для обробки отвору. Розробка та розрахунок конструкції комбінованої протяжки для обробки шліцьової розвертки. Вибір матеріалів для виготовлення інструменту.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 24.09.2010Маршрутна схема поетапної механічної обробки поверхонь деталі. Розрахункові уточнення та послідовність обробки і технологічні допуски, використання типових планів обробки поверхонь. Технологічний процес за принципом концентрації та точність обробки.
практическая работа [200,2 K], добавлен 17.07.2011Методи обробки поверхонь деталі. Параметри шорсткості поверхонь. Забезпечення точності розмірів і поворотів. Сумарна похибка на операцію. Розміри різального інструменту. Точність обробки по варіантах технологічного процесу. Точність виконання розміру.
практическая работа [500,0 K], добавлен 21.07.2011Розробка технологічного процесу виготовлення і обробки деталі: підбір необхідного ріжучого і вимірювального інструменту; складання операційних ескізів обробки, схем і конструкцій необхідних пристосувань. Вибір заготовки і раціонального режиму різання.
курсовая работа [135,6 K], добавлен 25.12.2012Дослідження пластичної деформації, яка відбувається при обробці заготовок різанням під дією прикладених сил в металі поверхневого шару і супроводжується його зміцненням. Аналіз зміни глибини поширення наклепу в залежності від виду механічної обробки.
контрольная работа [540,7 K], добавлен 08.06.2011Технологічна характеристика деталей. Вибір заготовки, різального інструменту, обладнання та верстатів для виготовлення, обробки деталі. Організація робочого місця верстатника, фрезерувальника та токаря. Охорона праці на токарних та фрезерних верстатах.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 04.10.2014Шляхи підвищення ефективності механічної обробки деталей. Розробка математичної моделі технологічної системи для обробки деталей типу вал як системи масового обслуговування. Аналіз результатів моделювання технологічної системи різної конфігурації.
реферат [48,0 K], добавлен 27.09.2010Вибір методу виготовлення заготовки деталі "Корпус", установлення технологічного маршруту її обробки. Визначення розмірів, допусків, шорсткості поверхонь, виду термічної обробки з метою розробки верстату для фрезерування торцю та розточування отвору.
курсовая работа [475,7 K], добавлен 07.07.2010Наукова-технічна задача підвищення технологічних характеристик механічної обробки сталевих деталей (експлуатаційні властивості) шляхом розробки та застосування мастильно-охолоджуючих технологічних засобів з додатковою спеціальною полімерною компонентою.
автореферат [773,8 K], добавлен 11.04.2009Вихідні дані при виборі баз, вирішення технологічного забезпечення процесу проектування встановленням послідовності та методів механічної обробки поверхонь та її продуктивності; принцип "сталості" і "суміщення баз"; алгоритм вибору варіанту базування.
реферат [69,0 K], добавлен 16.07.2011Чистове обточування, точіння алмазними різцями або різцями, обладнаними твердими сплавами. Швидкісне шліфування, притирка, хонінгування, суперфінішування, полірування та обкатування поверхонь. Фізико-хімічні та електрохімічні методи обробки матеріалів.
реферат [21,4 K], добавлен 17.12.2010Контрольний розрахунок теплофізичних коефіцієнтів природного газу. Розрахунок ємності для конденсату, сепаратора, теплообмінника разом з дроселем. Технологічний режим незабруднення поверхні фільтрації. Необхідна концентрація інгібітору, добові витрати.
курсовая работа [189,7 K], добавлен 27.12.2011Вибір методу дослідження інтенсивності зношування та стійкості різців. Теоретичне обгрунтування та результати досліджень впливу обробки імпульсним магнітним полем на мікротвердість поверхневого шару та структуру безвольфрамового твердого сплаву ТН20.
реферат [100,9 K], добавлен 27.09.2010Аналіз технологічності деталі. Обгрунтування методу виготовлення заготовки. Вибір металорізальних верстатів. Вибір різального інструменту. Розрахунок режимів різання. Розробка конструкції верстатного пристрою. Розробка конструкції контрольного пристрою.
курсовая работа [368,8 K], добавлен 18.11.2003Технічні характеристики компресорної установки. Аналіз технологічності деталі. Вибір та техніко-економічне обґрунтування методу отримання заготовки. Визначення припусків для обробки поверхні аналітичним методом та етапи обробки поверхонь деталі.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 31.10.2013Способи остаточної чистової фінішної обробки зубів: обкатування, шевінгування, шліфування, притирання і припрацювання. Запобігання похибок, пов`язаних зі зношуванням шліфувальних кругів верстатів. Схеми притирання зубців циліндричних зубчастих коліс.
контрольная работа [251,5 K], добавлен 20.08.2011Фрезерування за методом копіювання при виготовленні коліс з прямим, тангенціальним і криволінійним зубом. Нарізання зубів на зубостругальних верстатах. Стругання двома різцями за методом обкатування для нарізання конічних коліс. Схема фінішної обробки.
реферат [312,7 K], добавлен 20.08.2011Технологічна спадковість як перенесення на готову деталь у процесі її обробки властивостей вихідної заготовки чи властивостей і похибок, що сформувалися у заготовці на окремих операціях виготовлення деталі. Вплив режимів обробки на властивості деталей.
контрольная работа [643,3 K], добавлен 08.06.2011Вибір матеріалів, розрахунок вибору заготовки. Використання технологічного оснащення та методи контролю. Розрахунок спеціального пристрою для механічної обробки шпинделя. Проектування дільниці механічного цеху, охорона праці. Оцінка ефективності рішень.
дипломная работа [641,9 K], добавлен 23.06.2009