Осуществлено развитие схемы применения метода Монте-Карло для расчета числа контактирующих зерен при плоском шлифовании, предложенной Г. И. Шевелевой, П. Г. Матюхой и Л. К. Тереховой. Посредством численных экспериментов на ПЭВМ уточнены данные доли контактирующих зерен в инструменте. Полученная информация хорошо согласуется с результатами теоретико-вероятностных расчетов, выполненных автором настоящей статьи ранее. Дано сравнение теоретико-вероятностного подхода и метода Монте-Карло с точки зрения границ применимости, точности вычислений и затрат машинного времени.

Осуществлено развитие схемы применения метода Монте-Карло для расчета вероятности контактирования зерна, расположенного на произвольной глубине абразивного слоя шлифовального круга, с недиспергированным материалом обрабатываемой заготовки. Расчетная схема реализована на ПЭВМ. Полученные при проведении численных экспериментов данные хорошо согласуются с результатами теоретико-вероятностных расчетов, выполненных автором и зарубежными исследователями ранее.

Сравнены результаты расчетов доли контактирующих зерен при плоском шлифовании, выполненных в соответствии с конкурирующими теоретико-вероятностными подходами разных авторов. Критерием их адекватности выступает метод Монте-Карло, посредством которого выполнен расчет при тех же исходных условиях.

Разработаны методы решения интегральных уравнений, выведенных ранее и устанавливающих связь между истинным распределением зерен по глубине в поверхностном слое абразивного пространства инструмента и соответствующим ему распределением, полученным по профилограмме рабочей поверхности. Посредством этого восстанавливается истинное распределение по характеристикам профилограммы. Приведен оригинальный способ определения "среднестатистического" профиля поперечного сечения зерна. Даны сравнения расчетных и наблюдаемых данных.

Аналитически, на базе теоретико-вероятностных представлений о рельефе рабочей поверхности абразивно-алмазного инструмента и различных методах его исследований, устанавливается связь между истинным распределением вершин зерен по глубине их расположения в абразивном пространстве и соответствующим ему распределением, полученным по профилограмме рабочей поверхности. Это иллюстрируется элементарными примерами. Обозначен круг задач, решаемых с помощью полученных зависимостей.

Установлена адекватность теории, построенной автором ранее, экспериментальным данным Л. Тигерштрема. Доказана ограниченность описания механики шлифования исключительно "углом ввода", предложенного Л. Тигерштремом, и недопустимость переноса результатов его эксперимента на другие схемы обработки. Предложена новая область приложения результатов названного эксперимента к динамическому определению некоторых характеристик тестируемого инструмента.

Изложены теоретические основы процессов алмазно-абразивной механообработки и приведены результаты научно-исследовательских работ по созданию инструментов из сверхтвердых материалов. Описаны конструкции специальных шлифовальных инструментов из данных материалов, в частности с функционально-ориентированным слоем, проанализированы показатели их структуры. Определена технико-экономическая эффективность использования алмазно-абразивного инструмента в процессе обработки инструментальных и полимерных материалов, металлов и сплавов.

Індекс рубрикатора НБУВ: К637.113

Рубрики:

Правка (заточка) абразивних кругів

Шифр НБУВ: Ж14159 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Основные закономерности изменения механических характеристик в процессе врезной правки алмазными брусками, установленные и описанные впервые посредством применения аппарата механико-статистической теории шлифования, дополнены на основании рассмотрения некоторых теоретических вопросов работы инструмента с неоднородной рабочей поверхностью - с переменными зернистостью и числом зерен на единице площади поверхности. Показана эффективность такого инструмента.

Исследован абразивный износ отдельных зерен алмазного правящего инструмента при правке абразивных кругов. Дана аналитическая оценка интенсивности износа с учетом механико-статистических и температурных характеристик работы зерен в условиях правки роликами и брусками, а также с учетом температурных изменений твердости алмазов. Установлена связь износа отдельных зерен с износом алмазного слоя правящего инструмента в целом.

С учетом особенностей механико-статистических характеристик работы абразивно-алмазного инструмента и его отдельных зерен предложены и проанализированы различные подходы к расчету мгновенной температуры на поверхности алмазов для условий правки абразивных кругов роликами и брусками. При этом найдено оригинальное аналитическое, асимптотическое по времени действия источника, решение нестационарной тепловой задачи.

Показано, что правящий ролик или брусок как однослойный абразивно-алмазный инструмент может быть охарактеризован, как и многослойный, двумя независимыми параметрами - зернистостью (причем достаточно указать верхнее сито) и условной концентрацией. Остальные характеристики (поверхностная плотность навески, удельное число алмазов) однозначно определяются с использованием этих двух параметров по теоретически обоснованным и экспериментально подтвержденным зависимостям. Установлены предельные значения количества алмазного порошка на поверхности однослойного и многослойного инструмента, отличающиеся от данных других авторов.

Исследован износ рабочей поверхности алмазных правящих брусков, полученных гальванопластикой, в процессе врезной правки абразивных кругов на стадии, предшествующей ее разрушению. Установлен характер разрушения - массовый вырыв алмазов из связки - и основные факторы, определяющие момент наступления разрушения, - зернистость и вид никелевой связки. Уточнена связь параметров закономерности гидроабразивного износа связки с кинематическими характеристиками процесса правки и физико-механическими характеристиками связки. Показано, что вследствие различных темпов износа алмазов и связки однослойного правящего инструмента определение удельного расхода алмазов методом взвешивания имеет высокую погрешность. Предложена методика учета изменения пропорции массового износа алмазов и связки для повышения точности метода.

Продолжено теоретическое изучение правки алмазными брусками. Исследовано явление накопления неснятого припуска срезаемого абразивного круга в процессе многократных проходов стола с бруском. Установлена механико-статистическая природа явления. Построена математическая модель, прогнозирующая рост и последующую стабилизацию параметров резания, в том числе главной величины - фактической подачи на глубину. Теоретические выводы подтверждены экспериментально.

Исследовано влияние ионно-плазменных покрытий на эксплуатационные свойства алмазного правящего инструмента в условиях алмазно-абразивной обработки. Показано, что перспективным способом повышения эффективности правящего инструмента, изготовленного методами гальваностегии и гальванопластики, является применение толстых износостойких покрытий из нитрида и карбида титана с компенсирующими прослойками из пластичного металла (кобальта).

Предложена методика испытания сложнофасонных роликов по схеме так называемой квазиврезной правки, имитирующей истинно врезную и не требующей дорогостоящего специального оборудования, а позволяющей использовать универсальное. Названная схема получает обоснование как для самосогласованности теоретико-экспериментальных подходов к изучению врезной правки, так и для эффективности использования абразивного материала в модельных экспериментах.

Висвітлено проблеми в галузі медицини в цілому; особливості та етапи відновлення педіатричної служби в медичному управлінні ДУС, досягнення та шляхи подальшого розвитку.

Изложены результаты разработок ИСМ им. В. Н. Бакуля, завершенных в 2011 г.: по прецизионной обработке алмазным микроточением деталей металлооптики и микроэлектроники, деталей из херулена для эндопротеза тазобедренного сустава; по 3D моделированию и обработке сложнопрофильных лекальных поверхностей трения элементов эндопротеза коленного сустава; по лазерному спеканию композитов из СТМ инструментального назначения; по шлифованию при дополнительном электрофизическом воздействии на зону контакта круга из СТМ и детали, гидроабразивной резке; по алмазно-абразивной обработке изделий из полимерных композиционных материалов на основе высокопрочных высокомодульных волокон; по финишной обработке поверхностей оптических изделий и изделий микроэлектроники из стекла и сапфира.

Manufacturing process design of high-precision diamond tool for special applications carried out at V. M. Bakul Institute for Superhard Materials of NAS of Ukraine is described. Presented developments open up scientific and technological capabilities of special dress diamond tool production for mechanical engineering and substitution of imported tools at Ukrainian enterprises by home-produced.

Шляхом побудови та застосування стохастичної теорії процесу алмазної правки абразивних кругів вирішено науково-технічну проблему його вдосконалення та створення правлячого інструменту - алмазних роликів і брусків - з ефективними наперед заданими експлуатаційними характеристиками. Знайдено нову ефективну область режимів правки кругів алмазними роликами (попутне різання з відношенням швидкостей q = 0,6), що забезпечує зниження питомої витрати алмазів (на 64 %) за підвищення продуктивності обробки. Розраховано та рекомендовано низку параметрів технологічного процесу правки профільних кругів алмазними брусками, в тому числі з неоднорідною робочою поверхнею. Ряд рекомендованих режимів і конструкційних параметрів правлячого інструменту пройшли дослідно-промислову перевірку та впровадження на машинобудівних підприємствах України.