Підвищення продуктивності та якості оброблення торців кілець роликопідшипників методом переривчастого шліфування

Abstract

Дисертація присвячена вирішенню важливої науково - технічної задачі – підвищення ефективності торцевого шліфування при обробленні торців кілець роликопідшипників зі сталі ШХ15 на двосторонніх торцешліфувальних автоматах за рахунок застосування переривчастого шліфувального інструмента, скорочення числа шліфувальних операцій. Розроблена математична модель зв’язків температури плоского переривчастого шліфування з режимами процесу різання, геометричними параметрами ріжучого інструменту та теплофізичними параметрами змащувально-охолоджувальної рідини. Отримано вираз для визначення швидкості подачі заготовки в зону різання, який враховує об’єм матеріалу, що підводиться, зернистість, концентрацію і різновисотність абразивних зерен, геометричні параметри переривчастого абразивного інструмента та оброблюваної деталі. Розроблено прогресивну технологію процесу торцевого переривчастого шліфування на двосторонніх торцешліфувальних автоматах, що дозволило проводити оброблення за один прохід вилучивши операцію чорнового шліфування та зменшити енерговитрати технологічного процесу при обробленні торців кілець роликопідшипників з одночасним забезпеченням заданих показників якості оброблених поверхонь.

Диссертация посвящена решению важной научно - технической задачи – повышению эффективности торцового шлифования при обработке торцов колец роликоподшипников изготовленых со стали ШХ15 на двусторонних торцешлифовальных автоматах за счет применения прерывистого шлифовального инструмента, сокращения числа шлифововальных операций. Разработанная математическая модель связей температуры плоского прерывчатого шлифования с режимами процесса резания, геометрическими параметрами режущего инструмента и теплофизическими параметрами охлаждающей жидкости. Получено выражение для определения скорости подачи заготовки в зону резания, которое учитывает объем подводимого материала, зернистость, концентрацию и разновысотность абразивных зерен, геометрические параметры прерывистого абразивного инструмента и обрабатываемой детали. Разработана прогрессивная технология процесса торцового прерывистого шлифования, которая позволила проводить обработку за один проход исключив операцию чернового шлифования и уменьшить энергозатраты технологического процесса при обработке торцов колец роликоподшипников с одновременным обеспечением заданных параметров показателей качества обработанных поверхностей. В первом разделе рассматривается состояние вопроса торцового шлифования деталей. Рассмотрен характер влияния вида и способа подачи смазочно - охлаждающего средства (СОТС), характеристики абразива и конструкционных особенностей режущего инструмента на точность и производительность процесса шлифования.. Во втором разделе проведен анализ механизма формирования параметров микро- и макрогеометрии, физико-механических свойств на операциях безцентрового торцового шлифования. Определенно влияние технологических факторов на формирование параметров качества, точности и производитель-ности процесса. Разработанная структурная схема исходной точности процесса торцового шлифования, котороя учитывает особенности, показатели процесса и связывает входные: управляющие, возбуждающие параметры с исходными. Отмеченны особенности процесса торцешлифования: появление двусторонних сил резания, изменение скорости шлифования в зоне обработки. В третьем разделе математически сформулированная задача для описания тепловых процессов. Разработана математическая модель теплонапряженности процесса с учетом режимных параметров, геометрических параметров инструмента и теплофизических параметров СОЖ. Проведено улучшение конструкции шлифовального инструмента и определены его оптимальные геометрические параметры, которые разрешают получить оптимальные отношения относительно режущей способности и теплонапряженности в зоне резания. Полученная расчетная зависимость устанавливает степень влияния зернистости, концентрации и разновысотности абразивных зерен, геометрических параметров обрабатываемой детали и шлифовального круга на режимы обработки. В четвертом разделе приведенные результаты экспериментальных исследований параметров шероховатости, температуры в зоне резания, твердости поверхности, режущей способности прерывистого шлифовального круга з подачей СОЖ под давлением через канавки круга на операциях безцентрового шлифования торцов колец роликоподшипников. В пятом разделе реализовано результаты теоретических и эксперимен-тальных исследований в виде инженерной методики интенсивной бездефектной обработки торцов колец роликоподшипников и проведено технико-економическое обоснование внедрения прерывистого инструмента на операциях безцентрового торцового шлифования.

Dissertation is sacred to the decision of important scientifically - technical task - to the increase of efficiency of the butt-end polishing at treatment of butt ends the rings of roller-bearings from steel of ШХ15 on bilateral butt-end-polishing automats due to application of irregular polishing instrument, combination of clean and draft treatment in one operation. On the basis of the worked out mathematical model and shown out analytical dependences intercommunication is set between a temperature, rate of movement of detail, by a regime parameters of cutting process, by the geometrical parameters of working surface of circle and thermophysical parameters of cool liquid. Got calculation dependence, which sets the degree of influence of grittiness, concentration and different-tallness of abrasive grains, geometrical parameters of workpart and polishing circle on the modes of treatment. Progressive technology of process of the butt-end irregular polishing is worked out on bilateral butt-end-polishing automats, that allowed to conduct treatment for one passage-way, withdrawing the operation of the draft polishing and to decrease energy consumption of technological process at treatment of butt ends the rings of roller-bearings with the simultaneous providing of preset parameter of indexes of quality of the treated surfaces.