Скачати повний текст

Створено та реалізовано методологію оптимального синтезу й направленого вибору систем застосування змащувально-охолоджувальних рідин (ЗОР) під час шліфування з урахуванням специфічних особливостей обробки за різних умов, що грунтується на комплексному аналізі факторів впливу складових їх дії на вихідні технологічні параметри обробки й вирішує проблему керування ними для підвищення ефективності технологічної системи. Визначено принцип стабілізації теплового режиму шліфування, згідно з яким гідравлічні параметри системи повинні точно відповідати інтенсивності знімання матеріалу. Удосконалено математичну модель температурного поля в оброблюваній заготовці, що дозволяє враховувати розходження інтенсивності тепловідведення у зоні контакту й за нею. Сформульовано тезу стосовно превалювального впливу на зниження температури шліфування фізико-хімічної дії ЗОР у порівнянні з її охолоджувальною дією. З використанням методів визначення пропускної здатності абразивних кругів і теорії контактних схем та електродинамічної аналогії. Одержано кількісну оцінку факторів проникнення та поведінки ЗОР у зоні контактної взаємодії круга й заготовки. Доведено, що параметри подачі ЗОР визначають параметри продуктивності шліфування та якості одержуваної поверхні. Розширено класифікацію джерел формування гідродинамічної силової дії ЗОР й оцінено ступінь їх впливу на процес обробки. Розроблено принципи використання особливостей елементів конструкцій оброблюваної заготовки та верстата для підвищення проникаючої здатності ЗОР у зоні різання та керування параметрами точності обробки, зумовленої деформувальною дією ЗОР на елементи технологічної системи. Запропоновано нові енергетичні критерії її оцінки на базі зниження енергоємності процесу обробки деталей різних класів шляхом раціональної мінімізації витрати й тиску подачі ЗОР. Одержано закономірності процесу гідроочищення робочої поверхні шліфувального круга зосередженими струменями високого й надвисокого тисків, які відзеркалюють зв'язок між гідравлічними параметрами струменю та технологічними параметрами обробки.

  Скачати повний текст

Вирішено науково-технічну проблему підвищення ефективності абразивного шліфування різноманітних поверхонь за рахунок раціонального профілювання та перехрещення осей інструмента та деталі в процесі зняття пропуску формоутворення. Вперше на базі трьох модулів розроблено ієрархію загальних 3D геометричних моделей формотвірних систем верстатів, процесу зняття припуску, формоутворення, інструментальних і оброблюваних поверхонь. Запропоновано нову концепцію профілювання абразивного інструмента та відповідну загальну 3D геометричну модель, які враховують кількість одночасно оброблюваних деталей одним кругом, форму заготовки й обороблюваної деталі, цикл шліфування та кут схрещення осей інструмента та деталі. Теоретично обгрунтовано новий принцип поздовжнього шліфування циліндричних і криволінійних поверхонь на верстатах з ЧПК з компенсацією зносу шліфувального круга. Вперше визначено та регламентовано вплив стабілізації положення центрів сфер і осей обертання циліндричних деталей на геометричну точність під час безцентрового поздовжнього шліфування. Розроблено нову концепцію визначення потужності різання, теплового потоку та зносу профілю круга на базі загальної моделі продуктивності шліфування залежно до об'ємів металу, що зрізається та деформується. На базі аналізу модульних 3D моделей розроблено та впроваджено у виробництво нові способи шліфування.

  Скачати повний текст

Запропоновано методологію та розроблено систему статистичного об'єктно-орієнтованого 3D моделювання абразивно-алмазних інструментів, виявлено композиційний статистичний механізм формування закону розподілу вершин зерен за робочою поверхнею інструменту. На базі результатів теоретичних, модельних і експериментальних досліджень розроблено основні принципи практичної реалізації регулювання статистичних характеристик шліфувальних кругів на токопровідних зв'язках шляхом примусової зміни геометричних і фізичних характеристик поверхні зв'язки. Розроблено технічні рішення та рекомендації для створювання високоефективних робочих процесів обробки важкооброблюваних матеріалів та виготовлення прецизійних різальних інструментів.

  Скачати повний текст

З метою підвищення ефективності процесу шліфування інструментальних матеріалів розроблено спеціальні секторні круги, що поєднують ефективність роботи надтвердих матеріалів і спрямовану зміну характеристик робочого шару безпосередньо у зоні різання. Для реалізації даного процесу досліджено та використано ефекти нерівномірного руху хвильової формозміни різальної поверхні кругу, спрямованої зміни коефіцієнта абразивного різання для відповідних секторів і вмісту зв'язуючого у поверхневому шарі композитів. Визначено особливості шліфування секторними кругами, одержано показники їх працездатності та показано, що в цілому, сумарний ефект, який полягає у застосуванні шарів певних геометричних розмірів із зниженою зернистістю для досягнення спрямованого поновлення різальної здатності та збільшення твердості основного шару дозволяє у порівнянні зі стандартними майже втричі підвищити зносостійкість кругів і більше ніж удвічі зменшти ефективну потужність шліфування, що свідчить про покращання різальної здатності спеціальних кругів. Розроблено технічну документацію на нові констуркції секторних кругів, здійснено їх впровадження у виробництво.

  Скачати повний текст

Наведено результати теоретичних і експериментальних досліджень взаємозв'язку кінематичних параметрів шліфування з кінетичними умовами адсорбційного впливу змащувально-охолоджувальних технологічних середовищ (ЗОТС) у зоні різання на енергетичні та силові показники процесу. Запропоновано методику та критеріальні вимоги щодо визначення та забезпечення прояву адсорбційно-пластифікуючого ефекту (АПЕ) найбільш повною мірою. Показано, що кінематичні параметри відомих методів шліфування не забезпечують набільш можливого прояву АПЕ. Експериментально досліджено вплив кінематики та катодної поляризації на енергетичні та силові параметри процесу шліфування і формування фізико-механічних властивостей поверхневого шару. Установлено, що забезпечення критеріальних вимог щодо прояву АПЕ сприяє зниженню енергетичних і силових параметрів процесів шліфування в 1,5 - 3 рази, а застосування катодної поляризації оброблюваної поверхні доцільне за відомих режимів шліфування. Розроблено теоретичні та технологічні умови застосування раціональних кінематичних параметрів процесів шліфування плоских і складних криволінійних поверхонь виробів з важкооброблюваних матеріалів, базуючись на удосконаленні кінематичних процесів формоутворення. Наведено будову пристроїв для групового планетарного та планетарно-спряженого шліфування виробів, експериментальні зразки яких випробувано.

  Скачати повний текст

На підставі результатів проведених теоретичних і експериментальних досліджень розроблено методологічні основи створення ефективного способу плоского торцевого шліфування у разі схрещених вісей деталі та круга з калібрувальною ділянкою, що забезпечує підвищення продуктивності та точності за умов одно- та двобічного шліфування матеріалів за рахунок збільшення довжини лінії контакту деталі з кругом, підвищення стійкості кругів, раціонального кута схрещення вісей, управління обертанням оброблюваної деталі. Запропоновано узагальнену математичну модель формоутворення та досліджено вплив довжини, форми калібрувальної ділянки, кутів орієнтації кругів, обертання заготовок у зоні обробки на точність торцевої поверхні у разі шліфування зі схрещеними осями деталі та круга з калібрувальною ділянкою. Для знаходження локальної, миттєвої та середньої продуктивності для забезпечення потрібної точності та якості оброблюваних поверхонь запропоновано узагальнене рівняння для визначення проекції вектора швидкості відносного руху на напрям вектора одиничної нормалі до поверхні круга. Одержано вираз для визначення максимальної температури у зоні різання, який враховує взаємозв'язок довжини та форми калібрувальної ділянки з кутами орієнтування кругів і досліджено залишкові напруження у поверхневому шарі деталі, що дозволило керувати теплонапруженістю процеса. Розвинуто розрахункові формули для сил різання та зношення, які передбачають врахування особливостей процесу шліфування з фіксованою калібрувальною ділянкою.

  Скачати повний текст

Наведено методологію та розроблено систематику складового процесу пристосовуваності за умов алмазного шліфування надтвердих матеріалів. На базі комплексного теоретико-експериментального вивчення 3D топографії оброблюваної поверхні та робочої поверхні шліфувального круга з використанням методу лазерного сканування, моделювання 3D напружено-деформованого стану єдиної системи оброблюваний матеріал - робоча поверхня абразивно-алмазного круга і динаміки зносу її елементів розроблено експертну систему процесу шліфування, що дозволяє прогнозувати й оптимізувати процес бездефектної обробки існуючих і створюваних надтвердих матеріалів. Запропоновано технічні рішення та рекомендації для практичного застосування, що дозволяє на їх основі створювати високоефективні робочі процеси виготовлення прецизійних ріжучих інструментів з надтвердих матеріалів.

  Скачати повний текст

Досліджено найважливішу науково-технічну проблему - забезпечення стабільності якісних показників у процесі високопродуктивного чистового та тонкого шліфування. Розглянуто операцію як динамічну систему, у якій процес формоутворення поверхні досліджується в просторі та часі. На підставі системного підходу проаналізовано структуру операції шліфування, висвітлено основні положення та принципи аналізу процесу шліфування. Показано, що побудова граничних циклів можлива за рахунок розробки більш адекватних моделей процесу, які враховують зміну стану технологічної системи (ТС) за часом. Запропоновано методику динамічної стабілізації поводження ТС відповідно до заданих порогових граничних режимів технологічних циклів з мінімально припустимими запасами. На підставі динамічної моделі процесу шліфування синтезовано стохастичний спостерігач з блоком стохастичного підстроювання у формі фільтра Калмана - Бюсі для діагностики ТС.

  Скачати повний текст