WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

Повышение эффективности технологических операций шлифования на основе прогнозирования изменения тепловыделения в контактной зоне заготовки и абразивного инструмента в процессе его эксплуатац

На правах рукописи

ТЮЛЬПИНОВА НИНА ВЛАДИМИРОВНА

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ

ШЛИФОВАНИЯ НА ОСНОВЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ИЗМЕНЕНИЯ

ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЯ В КОНТАКТНОЙ ЗОНЕ ЗАГОТОВКИ И

АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА В ПРОЦЕССЕ ЕГО ЭКСПЛУАТАЦИИ

Специальность 05.02.08 – «Технология машиностроения»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Брянск – 2008 2

Работа выполнена на кафедре «Триботехнология» ГОУВПО «Брянский государственный технический университет».

Научный руководитель доктор технических наук, доцент Бишутин Сергей Геннадьевич (ГОУВПО «БГТУ»)

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Колтунов Игорь Ильич (МГТУ «МАМИ») кандидат технических наук Бурнашов Михаил Анатольевич (ГОУВПО «ОрелГТУ»)

Ведущая организация – ЗАО УК «Брянский машиностроительный завод».

Защита состоится 23 декабря 2008 г. в 16 ч. 00 мин. на заседании диссертационного совета Д 212.021.01 при Брянском государственном техническом университете по адресу: 241035, г. Брянск, бульвар им. 50-летия Октября, 7, в учебном корпусе № 2, ауд. 220.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУВПО «Брянский государственный технический университет».

Ваш отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью, просим направлять по указанному адресу.

Автореферат разослан 19 ноября 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, доцент Хандожко А.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Диссертация посвящена решению научно-технической задачи повышения эффективности технологических операций шлифования на основе прогнозирования изменения тепловыделения в контактной зоне заготовки и абразивного инструмента вследствие его изнашивания.

Актуальность темы. Качество продукции машиностроения в значительной степени обеспечивается на финишных операциях технологических процессов механической обработки. Наиболее распространенными финишными операциями являются разнообразные виды шлифования. Тепловые явления, сопровождающие процесс шлифования, оказывают существенное влияние на качество шлифованных поверхностей. На практике стремятся, чтобы процесс абразивной обработки не вызывал значительных структурно-фазовых изменений (прижогов) материала поверхностного слоя заготовки вследствие ее нагрева. Для назначения научно обоснованных режимов бесприжогового шлифования необходимо иметь представление о температурном поле в зоне обработки, которое претерпевает значительные изменения вследствие изнашивания шлифовального круга.

Однако существующие математические модели прогнозирования тепловыделения при шлифовании не учитывают в должной мере изменение состояния рабочей поверхности инструмента в процессе его эксплуатации.

Для обеспечения заданных параметров качества детали очень важно точно определить момент, когда круг уже не может работать нормально и необходима его правка. В настоящее время нет достоверных расчетных методик, базирующихся на связи тепловыделения с износом инструмента и позволяющих, не прибегая к экспериментам, определить период стойкости шлифовального круга. На практике это приводит к появлению брака, если назначен завышенный период стойкости инструмента, или к повышению затрат на правку (которые как известно могут достигать 50…70% от себестоимости операций), если назначен неоправданно низкий период стойкости шлифовального круга. Не обоснованно частая правка инструментов приводит к повышенному расходу дорогостоящих шлифовальных кругов, правящих инструментов и ограничивает производительность операций шлифования.

Все это в совокупности ведет к увеличению себестоимости изготовляемых деталей.

В этой связи повышение эффективности операций шлифования на основе прогнозирования тепловыделения в контактной зоне с учетом изнашивания абразивного инструмента является актуальной научно-технической задачей.

Целью работы является повышение качества деталей машин, подвергаемых шлифованию, на основе прогнозирования изменения тепловыделения в контактной зоне заготовки и абразивного инструмента вследствие его изнашивания.

Объектами исследования операции плоского, круглого наружного и внутреннего шлифования периферией круга.

Методика проведения исследований. Теоретические исследования проводились на базе современных представлений о процессе шлифования металлов, теории теплопроводности, теории пластичности, теории математического моделирования, теории вероятностей и математической статистики, методах дифференциального и интегрального исчислений.

Экспериментальные исследования проводились в лабораторных условиях на универсальных шлифовальных станках с применением современной контрольно-измерительной аппаратуры. Результаты экспериментов обрабатывались методами математической статистики с применением ЭВМ.

Научная новизна работы заключается в следующем:

– разработана математическая модель тепловыделения в контактной зоне заготовки и шлифовального круга в процессе его эксплуатации, учитывающая структуру технологической операции шлифования, режимы шлифования, характеристики абразивного инструмента, изменение состояния рабочей поверхности абразивного инструмента вследствие изнашивания, режимы и условия правки, вероятностный характер формирования температурных импульсов в процессе абразивной обработки, изменение теплофизических свойств обрабатываемого материала в ходе его деформирования и нагрева при шлифовании, охлаждение заготовки СОТС;





– разработана математическая модель для определения числа температурных импульсов в зоне обработки с учетом всех основных факторов процесса шлифования в течение всего периода стойкости абразивного инструмента;

– выявлены зависимости комплексных параметров качества поверхностного слоя и единичных параметров качества, входящих в эти комплексы, от времени эксплуатации шлифовального круга после правки.

На защиту выносятся:

1. Математическая модель прогнозирования тепловыделения в контактной зоне заготовки и шлифовального круга с учетом его изнашивания.

2. Математическая модель и программный модуль для определения числа и интенсивности температурных импульсов в зоне обработки с учетом изнашивания шлифовального круга.

3. Методика выбора рационального периода стойкости шлифовального круга, исходя из обеспечения комплексных параметров качества поверхности с учетом изменения тепловыделения в процессе обработки.

4. Алгоритмическое и программное обеспечение по оценке изменения температуры нагрева обрабатываемой поверхности заготовки с течением времени работы шлифовального круга после правки.

Практическая значимость и реализация результатов работы.

Практическую значимость работы составляют:

– методика выбора рационального периода стойкости шлифовального круга, исходя из обеспечения комплексных параметров качества поверхности с учетом тепловыделения в процессе обработки;

– методика, алгоритм и программный модуль для оценки изменения температуры нагрева материала заготовки в ходе обработки и расчета периода стойкости шлифовального круга по критерию отсутствия прижогов на обрабатываемой поверхности.

Результаты выполненных исследований нашли применение на ООО «Центр технических средств профилактики и реабилитации инвалидов»

(г. Брянск) при изготовлении отдельных деталей фрикционных подъемников.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на Всероссийской конференции «Территория развития:

образование, наука, инновации» (Брянск, 2006 г.); на международной научнотехнической конференции «Менеджмент качества продукции и услуг» (Брянск, 2007 г.); на VII международной межвузовской научно-технической конференции студентов, магистрантов и аспирантов «Исследования и разработки в области машиностроения, энергетики и управления» (Гомель, 2007 г.); на 58-й научной конференции профессорско-преподавательского состава БГТУ (Брянск, 2007 г.); на 6-й международной научно-технической конференции «Проблемы качества машин и их конкурентоспособности»

(Брянск, 2008 г).

Диссертация в полном объеме была доложена и одобрена на заседании кафедры «Триботехнология» ГОУВПО «БГТУ» (Брянск, 2008 г.), кафедры «Технология машиностроения» ГОУВПО «БГТУ» (Брянск, 2008 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Отдельные результаты исследований вошли в отчет по х/д НИР №1382 (ГОУВПО «БГТУ», 2007 г.) Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов и результатов, списка использованной литературы и з 127 наименований и приложений. Работа изложена на 196 страницах, содержит 57 рисунков и 18 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, изложены ее научная новизна и практическая значимость, приведена краткая характеристика работы.

В первой главе выполнен анализ состояния вопроса повышения эффективности технологических операций шлифования, проанализированы существующие подходы к прогнозированию тепловыделения при шлифовании и описанию процесса изнашивания абразивных инструментов, определены цель и задачи исследований.

Теплофизическим аспектам процесса шлифования посвящено значительное количество работ отечественных и зарубежных исследователей. В этих работах рассматриваются разнообразные модели тепловых источников и их сочетания, применяются различные методы решения задач. Большой вклад в развитие теории тепловых процессов при шлифовании внесли Е.Н. Маслов, П.И. Ящерицын, А.И. Исаев, С.С. Силин, А.Н. Резников, С.Г. Редько, Д.Г. Евсеев, А.Н. Сальников, С.Н. Корчак, А.В. Якимов, В.А. Сипайлов, Е.С. Киселев, В.Н. Ковальногов, Л.В. Худобин, В.И. Островский, А.Н. Унянин, А.А. Рыжкин, А.Ш. Хусаинов, K. Sato, K. Takazawa, M.C. Shaw, G. Guo, S. Malkin и др.

При описании тепловых процессов шлифования существуют различные мнения по поводу того, что представляет собой тепловой источник в зоне контакта шлифовального круга с заготовкой: 1) сплошной источник тепла;

2) дискретный источник тепла. В первом случае в качестве источника тепла принимается вся площадка контакта круга с обрабатываемой поверхностью. Во втором случае в качестве источников тепловыделения принимаются активные абразивные зерна.

Описанию процессов изнашивания абразивного инструмента посвящены многочисленные исследования отечественных и зарубежных ученых: Т.Н. Лоладзе, Г.В. Бокучавы, Л.Н. Филимонова, Л.Л. Мишнаевского, В.А. Хрулькова, А.А. Сагарды, В.Б. Ильицкого, П.М. Салова, Б.М. Кравченко, N. Ikawa, T. Tanaka и др.

Анализ научных работ указанных исследователей позволил сделать следующие выводы:

– известные математические модели тепловыделения при абразивной обработке не позволяют учитывать изменение числа и интенсивности температурных импульсов от вершин зерен шлифовального круга в процессе его эксплуатации, и, как следствие этого, до сих пор отсутствуют методики назначения условий и режимов шлифования с учетом изменения тепловыделения в контактной зоне вследствие изнашивания абразивного инструмента;

– в существующих математических моделях тепловыделения при абразивной обработке не учитывается влияние изменения разновысотности вершин зерен и формы рабочей поверхности абразивного инструмента вследствие изнашивания на распределение температур в поверхностном слое заготовки;

– остается невыясненным влияние на тепловыделение динамики съема металла при многократном взаимодействии абразивного инструмента с рассматриваемым участком обрабатываемой поверхности заготовки в процессе обработки;

– отсутствуют достоверные расчетные методики определения периода стойкости шлифовального круга, учитывающие нестационарность состояния рабочей поверхности абразивного инструмента в процессе его эксплуатации.

Для разрешения сложившейся ситуации были поставлены и решены следующие задачи:

1. Разработать математическую модель прогнозирования тепловыделения в контактной зоне заготовки и шлифовального круга с учетом его изнашивания и оценить ее эффективность.

2. Разработать методику определения числа и интенсивности температурных импульсов в зоне обработки с учетом изнашивания шлифовального круга.

3. Разработать методику выбора рационального периода стойкости шлифовального круга.

4. Провести экспериментальные исследования распределения температур в обрабатываемой заготовке и количества тепловых импульсов в зоне обработки.

5. Разработать алгоритмическое и программное обеспечение по применению результатов проведенных исследований.

6. Оценить экономическую эффективность результатов исследований.

поверхности заготовки при шлифовании определяется мощностью теплового источника, числом тепловых импульсов, теплофизическими характеристиками контактирующих материалов. Мощность теплового источника определяется тепловыделением от трения вершин зерен о заготовку и от пластической деформации обрабатываемого материала. Тепловыделение при трении зависит о т коэффициента трения, скорости вращения круга, контактирующих материалов, применяемого СОТС, интенсивности напряжений в рассматриваемой точке. Тепловыделение о т пластической деформации определяется интенсивностью напряжений и деформаций в рассматриваемой точке. Интенсивность напряжений и деформаций определяются глубиной вдавливания зерна в металл az и радиусом скругления зерна, которые в свою очередь являются функциями величины износа шлифовального круга. Число тепловых импульсов определяется характеристиками инструмента, режимом обработки, геометрическими размерами круга и заготовки, числом рабочих ходов шлифовального круга, распределением по высоте вершин зерен инструмента, которое в свою очередь, является функцией величины износа шлифовального круга и зависит от режимов правки. Таким образом, износ, влияя на распределение по высоте вершин зерен, радиус скругления вершины зерна и глубину вдавливания зерна в металл, определяет напряженнодеформированное состояние в рассматриваемой точке, и в конечном счете определяет температуру при шлифовании.

В рамках данной модели используется имитационное моделирование процесса формирования тепловых импульсов в контактной зоне заготовки и шлифовального круга, которое позволяет путем проведения статистических испытаний на ЭВМ прогнозировать число тепловых импульсов в контактной зоне заготовки и шлифовального круга с учетом всех основных факторов процесса обработки в течение всего периода стойкости абразивного инструмента.

Целью экспериментальных исследований являлась проверка разработанной математической модели изучаемого процесса.

Температура шлифуемой поверхности определялась с помощью установки на базе плоскошлифовального станка 3Г71, на столе которого устанавливался составной образец с защемленной искусственной термопарой хромель-алюмель. Сигнал от термопары регистрировался двухканальным осциллографом С1-116 и фиксировался цифровой фотокамерой. Для получения осциллограмм, соответствующих различной степени изношенности инструмента, шлифовальный круг перед экспериментом обрабатывал дополнительный образец на заданных режимах в течение различных промежутков времени.

В исследованиях применялись образцы из стали 45 (ГОСТ 1050-88), 40Х (ГОСТ 4543-71) и 9ХС (ГОСТ 5950-73), которые обрабатывались электрокорундовыми шлифовальными кругами прямого профиля.

Комплексные параметры качества шлифованных поверхностей и единичные параметры, входящие в эти комплексы (см. с. 15), определялись с использованием профилографа-профилометра мод. 170311, микротвердомера ПМТ-3М и вертикального оптиметра.

Третья глава посвящена прогнозированию тепловыделения в контактной зоне заготовки и шлифовального круга.

перемещающиеся с большой скоростью абразивные зерна, создающие тепловые импульсы (скачки температуры) (рис. 2). В процессе шлифования каждый элементарный участок зоны контакта заготовки и шлифовального круга от момента входа в контакт до выхода из контакта испытывает действие ряда тепловых импульсов. Каждый импульс вызывает нагрев и последующее охлаждение шлифуемой поверхности. Интервал между тепловыми импульсами определяет степень охлаждения и температуру, до которой успеет остыть поверхность к моменту подхода очередного зерна. Считаем, что процесс охлаждения между импульсами происходит адиабатически, без конвективных потерь. Итак, когда рассматриваемый участок находится в контакте, он испытывает воздействие i импульсов, в промежутках между которыми происходит значительное снижение температуры, но не до первоначального значения: каждое последующее зерно входит в металл, нагретый действием предыдущих зерен. Другими словами, к температуре от второго импульса добавляется температура, до которой успел остыть металл от действия первого импульса к моменту начала второго (добавляется «остаток» от предыдущего импульса); к температуре от третьего импульса добавляется остаток от действия двух предыдущих и т.д., т.е. происходит постепенное накопление тепла от каждого импульса.

T, o C Цикл охлаждения между контактами Цикл охлаждения между контактами Рис. 2. Схема нагрева и охлаждения обрабатываемого материала при контактировании с абразивным инструментом Обрабатываемая поверхность входит в контакт с кругом периодически, т.е. за один рабочий ход рассматриваемый участок поверхности заготовки испытывает Н контактов с кругом. В промежутках между этими повторными контактами поверхность заготовки охлаждается окружающей средой:

смазочно-охлаждающим технологическим средством (СОТС) и воздухом.

С.Г. Бишутина задачи о напряженно-деформированном состоянии обрабатываемого материала и в значительной степени зависят от износа шлифовального круга, поскольку он приводит к изменению формы вершин активных зерен.

Число тепловых импульсов i определялось следующим образом. На обрабатываемой поверхности детали условно выделяем участок площади контакта шириной 1 мм и длиной L. Через этот участок при единичном контакте со шлифовальным кругом проходит n вершин абразивных зерен. С учетом распределения по высоте вершин зерен величина n определяется по формуле где L – длина дуги контакта круга и заготовки; VК – скорость вращения круга;

VЗ – скорость вращения (перемещения) заготовки; FС(u) – распределение по высоте вершин зерен как функция линейного износа u шлифовального круга; N – зернистость инструмента; V – объемное содержание зерен в круге:

V = 62 – 2Cт, где Ст – порядковый номер структуры круга (1, 2, 3, … 12).

Очевидно, что i=f(n). Для выявления этой функции необходимо рассмотреть расположение рисок (царапин) от вершин зерен на обработанной поверхности. Реально риски могут быть сдвинуты по ширине и длине относительно друг друга в каждый момент времени на произвольные расстояния. Ширина рисок не является постоянной величиной. Каждая риска характеризуется своими конкретными значениями ширины b и глубины az. Для выявления распределения числа рисок в зависимости от az необходимо рассмотреть поверхностный слой 1 шлифовального круга, контактирующего с рассматриваемым участком 2 поверхности заготовки на каждом рабочем ходе (рис. 3). Общее число N вершин зерен, находящихся в рассматриваемом поверхностном слое круга, пропорционально площади S. Число NЗ вершин зерен, глубина внедрения которых в обрабатываемую поверхность может составлять az[0;tф], пропорционально площади S (Lа и az – размеры участка поверхностного слоя круга, содержащего NЗ рассматриваемых вершин зерен).

Рис. 3. Схема взаимодействия шлифовального круга с заготовкой Тогда распределение числа рисок в зависимости от az имеет вид По формуле (4) были определены значения вероятностей образования рисок (царапин) вершинами зерен от глубины их внедрения в обрабатываемый материал.

Следующим этапом исследований было построение имитационной модели взаимодействия зерен круга с поверхностью заготовки. Если представить прохождение участка поверхности определенного диаметра через зону контакта, то на своем пути до выхода из зоны контакта этот участок может i раз испытать тепловое воздействие зерен. Считаем, что тепловой импульс возникает при любом касании зерна площади этого участка, т.е. не только от зерна, проходящего через центр участка, но и от зерен, риски которых касаются и частично перекрывают этот участок. При этом отсекаем те риски, которые попадают в ранее образовавшиеся, более глубокие и широкие риски. Итак, рассмотрев движение нашего участка, получаем число импульсов i. Затем берется k реализаций картин наложения рисок (в зависимости от требуемой точности), для каждой реализации определяется i и проводится осреднение числа импульсов по всем реализациям. Полученное в результате такого осреднения значение i принимается в качестве конечного результата. При таком подходе учитывается хаотичное расположение зерен на периферии круга, оставляющих различные по глубине и ширине риски. Рис. 4 иллюстрирует изложенный выше алгоритм определения числа тепловых импульсов i.

Описанный алгоритм был реализован в виде программного модуля, написанного на языке Visual Fortran. Результаты работы программного модуля обрабатывались методами математической статистики для выявления удобных для расчета зависимостей вида:

– при тонком режиме алмазной правки:

– при среднем режиме алмазной правки:

– при грубом режиме алмазной правки:

Переменные, входящие в эти формулы, варьировались в следующих диапазонах: N [16; 63]; V [38; 60]%; u [0,001; 0,020]мм; tф [0,005; 0,016]мм;

VЗ [20; 50]м/мин; VК [20; 60]м/с.

Адекватность представленной имитационной модели оценивалась путем экспериментальными данными С.Г. Редько и собственными данными.

Максимальное расхождение теоретических и экспериментальных данных не превышало 27 %, что можно считать приемлемым.

Рис. 4. Определение числа тепловых импульсов (светлыми участками показаны зоны, в которых анализировались царапины от вершин зерен) Поскольку источником тепла является абразивное зерно, то температурное поле, создаваемое таким источником, зависит от формы и глубины внедрения az той части зерна, которая контактирует с обрабатываемым материалом. Поверхность перемещающейся в металле части зерна представляет собой шаровой сегмент, радиус которого меняется в зависимости от линейного износа u круга. С учетом этого температурное поле, создаваемое единичным зерном можно описать зависимостью С.Г. Редько, которая в условиях работы круга с затуплением вершин зерен имеет вид где, а – теплофизические характеристики обрабатываемого материала; u – линейный износ шлифовального круга; 0 – радиус скругления вершины зерна после правки круга; k – коэффициент, зависящий от угла между образующими конуса (если представить вершину зерна в виде конуса со скругленной вершиной); az – глубина внедрения зерна в металл; – время действия теплового источника; z – координата точки, в которой нужно определить температуру; t* – координата времени; t' – переменная интегрирования.

Некоторые результаты расчетов, выполненных по предложенной методике с помощью DIGITAL Visual Fortran, представлены на рис. 5.

Экспериментальная проверка полученной математической модели тепловыделения (результаты которой применительно к чистовому шлифованию стали 45 частично представлены на рис. 6) показала удовлетворительное совпадение расчетных и экспериментальных данных.

Результаты исследований данной главы позволяют достоверно оценить температуру нагрева обрабатываемого материала и определить период стойкости шлифовального круга по критерию отсутствия прижогов.

В четвертой главе представлены результаты исследований по оценке изменений единичных и комплексных параметров качества обрабатываемой поверхности в процессе эксплуатации шлифовального круга, необходимые для разработки методики определения рационального периода стойкости абразивного инструмента.

Результатами многочисленных исследований Брянской научной технологической школы доказано, что эксплуатационные свойства деталей машин и их соединений характеризуются комплексными параметрами качества.

Например, если поверхность подвергается усталостному изнашиванию, то качество такой поверхности может быть регламентировано комплексным параметром Сх=(RaWzHmax)1/6/(tm3/2Sm1/2k2/3), если регламентируется величина контактных перемещений в соединении, то требуемое качество сопрягаемых поверхностей определяется комплексным параметром П=0,93(RaWzHmax)1/3/k1/6.

Изменения комплексных параметров П и Сх и единичных параметров, входящих в эти комплексы, в процессе эксплуатации шлифовального круга после его правки оценивались на основе серии экспериментов. На плоскошлифовальном станке 3Г71 закаленные стальные образцы подвергались чистовому шлифованию кругом 1 – 2007640 24А40С16К. При обработке образцы периодически смещали относительно шлифовального круга. В результате на шлифованных поверхностях были сформированы участки, обработанные в различные моменты времени эксплуатации шлифовального круга после правки. Затем определялись единичные и комплексные параметры качества каждого участка обработанной поверхности образца. Параметры шероховатости и волнистости поверхности Ra, tm, Sm, Wz определялись с помощью профилографа-профилометра мод. 170311, степень упрочнения поверхностного слоя k – с помощью микротвердомера ПМТ-3М, величину макроотклонения Hmax оценивали на вертикальном оптиметре.

Полученные данные свидетельствуют о значительном (до 1,5-2 раз) изменении параметров качества поверхности в процессе эксплуатации шлифовального круга. Значения комплексных параметров качества непрерывно возрастают с течением времени. Интерполяция экспериментальных данных позволила получить значимые по F-критерию Фишера функции параметров качества поверхности от времени эксплуатации шлифовального круга после правки. В случае обработки стали 9ХС (НRC 58…60) эти зависимости имеют вид:

где Т – безразмерная величина, характеризующая время t ( t (0; t к ] ) работы круга после правки (или линейный износ круга); T = t t к ; tк – конечный момент времени эксплуатации шлифовального круга.

Полученные зависимости позволяют назначить период стойкости шлифовального круга при обработке высокоуглеродистых закаленных сталей по критерию обеспечения заданного комплексного параметра качества R.

Например, если в ходе шлифования необходимо выполнить условие R RЗ, где RЗ – заданное предельное значение комплексного параметра качества, то период стойкости круга tс равен уменьшения основного времени на этих операциях. Благодаря этому был получен экономический эффект, подтвержденный соответствующим актом внедрения, представленным в приложении диссертационной работы.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Решена актуальная научно-техническая задача повышения эффективности технологических операций шлифования на основе прогнозирования изменения тепловыделения в контактной зоне заготовки и абразивного инструмента вследствие его изнашивания. Решение данной задачи способствует повышению конкурентоспособности изделий машиностроения за счет снижения брака при финишной абразивной обработке деталей машин.

2. Разработана математическая модель тепловыделения в контактной зоне заготовки и шлифовального круга в процессе его эксплуатации, учитывающая структуру технологической операции шлифования, режимы шлифования, характеристики абразивного инструмента, изменение состояния рабочей поверхности абразивного инструмента вследствие изнашивания, режимы и условия правки, вероятностный характер формирования температурных импульсов в процессе абразивной обработки, изменение теплофизических свойств обрабатываемого материала в ходе его деформирования и нагрева при шлифовании, охлаждение заготовки СОТС. Данная модель позволяет определить период стойкости шлифовального круга по критерию отсутствия прижогов на обрабатываемой поверхности.

3. Разработана математическая модель для определения числа температурных импульсов в зоне обработки с учетом всех основных факторов процесса шлифования в течение всего периода стойкости абразивного инструмента.

4. В ходе экспериментальных и теоретических исследований тепловыделения при чистовом шлифовании сталей в течение всего периода стойкости круга было установлено, что число температурных импульсов увеличивается в 1,5-2 раза, среднеинтегральная (контактная) и максимальная температура в зоне резания возрастает на 150…180% и 50…100% соответственно.

5. Вследствие нестационарности состояния рабочей поверхности шлифовального круга происходит значительное изменение единичных (Ra, Sm, Wz, Hmax, k) и

ТЮЛЬПИНОВА НИНА ВЛАДИМИРОВНА

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ

ШЛИФОВАНИЯ НА ОСНОВЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ИЗМЕНЕНИЯ

ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЯ В КОНТАКТНОЙ ЗОНЕ ЗАГОТОВКИ И

АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА В ПРОЦЕССЕ ЕГО ЭКСПЛУАТАЦИИ

Специальность 05.02.08 – «Технология машиностроения»

Подписано в печать 12.11.2008г. Формат 6084 1/16.

Бумага офсетная. Офсетная печать. Усл. изд. л. 1,0.

Издательство Брянского государственного технического университета 241035,г. Брянск, БГТУ, бульвар 50-летия Октября, 7.




Похожие работы:

«КУМПЕН АЛЕКСАНДР АНДРЕЕВИЧ КЛАССОВАЯ СТРУКТУРА СОВРЕМЕННОГО РОССИЙСКОГО ОБЩЕСТВА: СОЦИАЛЬНО-ФИЛОСОФСКИЙ АНАЛИЗ Специальность 09.00.11 – Социальная философия Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата философских наук Санкт-Петербург 2010 Работа выполнена на кафедре философии Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета “ЛЭТИ” им. В.И.Ульянова (Ленина) Научный руководитель доктор...»

«НГУЕН НГОК ХЫНГ СОЗДАНИЕ АНТИФРИКЦИОННЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ФЕНИЛОНА С ПОМОЩЬЮ ВЗРЫВНОЙ ОБРАБОТКИ Специальность 05.02.01 Материаловедение (машиностроение) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Волгоград – 2009 2 Работа выполнена на кафедре Материаловедение и композиционные материалы Волгоградского государственного технического университета Научный руководитель – доктор технических наук, профессор Адаменко Нина...»

«ЗАКИРНИЧНАЯ МАРИНА МИХАЙЛОВНА ОБРАЗОВАНИЕ ФУЛЛЕРЕНОВ В УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЯХ И ЧУГУНАХ ПРИ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ И ТЕРМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ Специальность 05.02.01 - Материаловедение (машиностроение в нефтегазовой отрасли) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Уфа 2001 г. www.sp-department.ru Работа выполнена в Уфимском государственном нефтяном техническом университете (УГНТУ) Научный консультант - д.т.н., профессор И.Р. Кузеев Официальные...»

«Поваров Прохор Владимирович ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС С РАЗВИВАЮЩЕЙСЯ СТРУКТУРОЙ МОНИТОРИНГА СОСТОЯНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ АЭС 05.11.16 – Информационно-измерительные и управляющие системы (в машиностроении) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Волгоград –2011 Работа выполнена на кафедре Вычислительная техника Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Волгоградский...»

«ЧЕКАНОВ МАКСИМ АНАТОЛЬЕВИЧ ПОВЫШЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ И КАЧЕСТВА СБОРКИ НЕРАЗЪЕМНЫХ СОЕДИНЕНИЙ НЕДЕФОРМИРУЕМЫМИ ЗАКЛЕПКАМИ Специальность 05.02.08 – Технология машиностроения АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Бийск - 2006 Работа выполнена в Бийском технологическом институте (филиале) Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Алтайский государственный технический университет им. И.И....»

«ХАМЗИНА АЛЬБИНА РАСИХОВНА СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ГТД ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ И СТОЙКОСТИ К ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ГАЗОВОЙ КОРРОЗИИ Специальность: 05.02.08 – Технология машиностроения АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук УФА – 2010 ХАМЗИНА Альбина Расиховна СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ГТД ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ...»

«Тумаков Алексей Григорьевич ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОГИДРАВЛИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕПЛООБМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ 05.11.16 – Информационно-измерительные и управляющие системы (в машиностроении) А ВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Волгоград - 2008 -2- -19 Работа выполнена в компании Энергомаш (Ю.К.) Лимитед доктор технических наук, профессор Научный руководитель Чернов Александр Викторович доктор...»

«ШИНГАРКИНА ОЛЬГА ВИКТОРОВНА ПОВЫШЕНИЕ ЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ КОМПОЗИЦИЙ ДЛЯ РЕМОНТА СТЕКЛОЭМАЛЕВЫХ ПОКРЫТИЙ НЕФТЕХИМИЧЕСКОЙ АППАРАТУРЫ Специальность 05.02.13 – Машины, агрегаты и процессы (Машиностроение в нефтеперерабатывающей промышленности) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Уфа 2001 2 Работа выполнена на кафедре Машины и аппараты химических производств Уфимского государственного нефтяного технического университета (УГНТУ) Научный...»

«МАРКЕВИЧ СЕРГЕЙ ВАЛЕРЬЕВИЧ ПЛАНИРОВАНИЕ ИНВЕСТИЦИОННОГО ЦИКЛА ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ (ПРИНЦИПЫ И МЕТОДЫ) Специальность 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (экономика, организация и управление, предприятиями, отраслями, комплексами: промышленность) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук Санкт-Петербург-2013 2 Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего...»

«АБИДОВА Елена Александровна ИДЕНТИФИКАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ В СИСТЕМЕ ДИАГНОСТИКИ ЭЛЕКТРОПРИВОДНОЙ АРМАТУРЫ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ 05.11.16 – Информационно-измерительные и управляющие системы (в машиностроении) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Волгоград – 2011 Работа выполнена на кафедре Информационные и управляющие системы Волгодонского инженерно-технического института филиала научно-исследовательского ядерного университета МИФИ...»

«Сиротин Дмитрий Викторович ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ЭЛЕКТРОПРИВОДНОЙ АРМАТУРЫ Специальность 05.11.16 – Информационно-измерительные и управляющие системы (в машиностроении) Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Волгоград-2006 Работа выполнена на кафедре Информационные и управляющие системы Волгодонского института (филиала) государственного образовательного учреждения высшего технического образования...»

«Левитова Ольга Николаевна ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОЧИСТКИ ВНУТРЕННИХ ПОЛОСТЕЙ СИСТЕМ ГТД ПУТЕМ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ДВИЖЕНИЯ ПРОМЫВОЧНЫХ СРЕД Специальность 05.07.05 – Тепловые, электроракетные двигатели и энергетические установки летательных аппаратов АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Рыбинск – 2013 2 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Рыбинский...»

«Мирошин Игорь Викторович ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ НАСЛЕДУЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ КАЧЕСТВА ПРИ УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКЕ НА ОСНОВЕ ВЫБОРА РАЦИОНАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ МЕТОДОМ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ 05.02.08 – Технология машиностроения Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Барнаул 2008 Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Кузбасский государственный технический университет (ГОУ ВПО КузГТУ)....»

«Дорогова Екатерина Георгиевна РАЗРАБОТКА МЕТОДИК И АЛГОРИТМОВ КОМПЛЕКСА СРЕДСТВ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ ИНФОРМАЦИОННЫХ РИСКОВ ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВОМ Специальность 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами в приборо- и машиностроении АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва — 2007 2 Работа выполнена на кафедре Информатики и программного обеспечения вычислительных систем...»

«Махалов Максим Сергеевич СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ МАШИН РАЗМЕРНЫМ СОВМЕЩЕННЫМ ОБКАТЫВАНИЕМ 05.02.08 – Технология машиностроения Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Барнаул - 2007 2 Работа выполнена в Государственном учреждении высшего профессионального образования Кузбасский государственный технический университет (ГОУ ВПО КузГТУ). Научный руководитель : Доктор технических наук, профессор Блюменштейн...»

«АНДРОНЕНКО СЕРГЕЙ ИВАНОВИЧ МАГНИТНОЕ СОСТОЯНИЕ ПРИМЕСНЫХ ИОНОВ И ДЕФЕКТОВ В МАГНИТНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКАХ И ИХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АНАЛОГАХ 01.04.07 – физика конденсированного состояния АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук Казань – 2013 Работа выполнена в ФГАОУ ВПО Казанский (Приволжский) федеральный университет Научный консультант : д. ф.-м. н., профессор Кочелаев Борис Иванович...»

«ШАБАЛИН АНТОН ВЛАДИМИРОВИЧ КОНФИГУРАЦИОННЫЕ ПРОСТРАНСТВА ДЛЯ ОЦЕНКИ СОБИРАЕМОСТИ ИЗДЕЛИЙ МАШИНОСТРОЕНИЯ С ПРОСТРАНСТВЕННЫМИ ДОПУСТИМЫМИ ОТКЛОНЕНИЯМИ Специальность 05.02.08 – Технология машиностроения АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Иркутск – 2011 Работа выполнена на кафедре Технология машиностроения ФГБО УВПО Иркутский государственный технический университет Научный руководитель : доктор технических наук, профессор Журавлв Диомид...»

«ГОЛЕМИ СТАНИСЛАВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МИНИМАЛЬНОЙ НЕУРАВНОВЕШЕННОСТИ МАСС ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ВЫСОКОПОРИСТЫХ ШЛИФОВАЛЬНЫХ КРУГОВ Специальность 05.02.08 – Технология машиностроения Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук МОСКВА – 2006 2 Работа выполнена в МГТУ СТАНКИН, фирмах Best-Business a.s. и Carborundum Electrite a.s. (Чехия). Научный руководитель – Заслуженный Деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор В.К....»

«ЯКУТИНА СВЕТЛАНА ВИКТОРОВНА ПОВЫШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ДЕТАЛЕЙ ИЗ СТАЛИ 30ХГСН2А ИМПЛАНТАЦИЕЙ ИОНОВ МЕДИ И СВИНЦА Специальность 05.16.09 – Материаловедение (машиностроение) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук Москва 2011 2 Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Московском государственном индустриальном университете (ГОУ МГИУ) Научный руководитель : доктор...»

«КРАШЕНИННИКОВ Сергей Валерьевич ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ФОРМИРОВАНИЯ И СВОЙСТВ ИНТЕРМЕТАЛЛИДНЫХ ПОКРЫТИЙ СИСТЕМ Ti-Cu и Ti-Ni НА ПОВЕРХНОСТИ СТАЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ Специальность 05.02.01 Материаловедение (машиностроение) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Волгоград – 2006 Работа выполнена на кафедре Оборудование и технология сварочного производства Волгоградского государственного технического университета Научный руководитель...»





 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.