Установка измерительная LTR в исследованиях процесса плоского шлифования

Внедрение: 2012 г.

Установка измерительная LTR применяется в Ижевском государственном техническом университете имени М.Т. Калашникова для исследования процесса шлифования. Первый пример такого применения мы публиковали ранее в статье Исследование процесса обработки специальными шлифовальными кругами.

Второй пример применения LTR приведён в диссертации [1], где рассматриваются вопросы повышения качества и производительности процесса плоского шлифования деталей из коррозионностойких, хромоникелевых сталей аустенитного класса благодаря использованию алмазных кругов с коническими отверстиями на торце.

В диссертационной работе были проведены экспериментальные исследования, направленные на оценку достоверности математического моделирования теплопроводности процесса и определения действующих сил резания. Для экспериментальных исследований были спроектированы и изготовлены алмазные круги (рисунок 1) и специальный измерительный комплекс (рисунок 2), включающий в себя:

• малоинерционные датчики усилий, закрепленные на специальном динамометре;
• систему регистрации, состоящую из Установки измерительной LTR и программного комплекса автоматизации экспериментальных и технологических установок ACTest;
• ПК для визуализации экспериментальных данных;
• станок для проведения исследования модели 3Е642Е (модернизированный).

Рисунок 1. Алмазный шлифовальный круг с коническими отверстиями на торце.

Рисунок 2. Измерительный комплекс.

Приводим далее основные выводы диссертации: 

1. Теоретически и экспериментально доказано, что конические отверстия на торце алмазных шлифовальных кругов позволяют существенно снизить силы и температуру резания (при шлифовании стали 20Х23Н18 с различными режимами обработки радиальная сила не превышала 68Н, а температура – 112°С).
2. На основании уравнения теплопроводности с граничными условиями третьего рода решена тепловая задача для условий плоского шлифования алмазными кругами с коническими отверстиями на торце. Экспериментальная проверка показала корректность проведенных расчетов (расхождение между расчетными и экспериментальными данными составило 15,1 %).
3. Экспериментальные исследования и промышленная апробация показали, что явление кавитации, возникающее при прохождении смазочно-охлаждающего технологического средства (СОТС) через конические отверстия на торце круга, позволяет избежать засаливания инструмента и тем самым повысить его стойкость и качество обработанной поверхности (R_a не более 1,1 мкм).
4. Получены эмпирические зависимости для определения сил резания.
5. Разработана методика проектирования алмазных кругов с коническими отверстиями на торце.
6. Разработаны рекомендации по назначению рациональных режимов плоского шлифования деталей из коррозионностойких, хромоникелевых сталей аустенитного класса, обеспечивающих получение обработанных поверхностей с требуемой производительностью без тепловых дефектов.
7. Промышленная апробация алмазных кругов для плоского шлифования с коническими отверстиями на торце показала, что снижаются издержки производства на инструмент почти в 4 раза и обеспечивается получение обработанных поверхностей без тепловых дефектов.

Источник:
Колегов С.А. Совершенствование процесса плоского шлифования коррозионностойких, хромоникелевых сталей аустенитного класса алмазными кругами с коническими отверстиями на торце: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. – Ижевск. – 2012. – 18 с.

Разработчик: Колегов С.А. (Ижевский государственный технический университет им. М.Т. Калашникова)