Введение к работе
Актуальность темы исследования:
В приборостроение в настоящее время широко используют керамические материалы. В то же время они находят широкое применение и в других областях техники. Керамика за счет своих уникальных свойств используется в качестве деталей машин, режущего инструмента, приборов, радиоэлектронной аппаратуры.
Конфигурация керамических деталей после обжига вследствие деформаций может значительно отличаться от указанной на чертеже. Это приводит к необходимости назначать большие припуски на обработку. Поэтому использование алмазно-абразивной обработки является необходимым условием получения изделий высокого качества.
Для снятия больших припусков при шлифовании необходимо выбирать такое оборудование, инструмент и технологические режимы, которые обеспечат высокую производительность процесса обработки и необходимые показатели качества функциональных поверхностей.
Известно, что шлифование оказывает значительное влияние на формирование окончательного слоя детали, получаемого после операций доводки и выглаживания. Поэтому разработка эффективного процесса шлифования позволит сформировать окончательное качество получаемых минералокерамических деталей и обеспечить эффективность процесса механической обработки в целом.
Работы многих ученых свидетельствуют о сложности механических и физико-химических взаимодействий в зоне резания. В настоящее время нет достаточно полных сведений о процессах, протекающих в зоне контакта абразивного инструмента и хрупкого керамического материала. Поэтому проведение исследований с целью повышения производительности и улучшения качества обработанной поверхности путем регулирования контактных процессов в зоне диспергирования керамики является актуальной задачей.
Цель работы:
Повышение эффективности чистовой обработки поликристаллических материалов связанным абразивом.
Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решались следующие задачи:
1. Установить связь между показателями качества и структурными особенностями обрабатываемой керамики.
2. Разработать режимы шлифования, позволяющие улучшить показатели качества обработки керамики.
3. Улучшить управление процессом резания керамики связанным абразивом путем использования эффективных СОТС.
4. На основании моделирования термодинамики процесса получить теоретическую функциональную зависимость производительности обработки поликорундовой керамики связанным абразивом от технологических условий.
5. Провести промышленную апробацию работы.
Методы исследования:
Физическое моделирование реального технологического процесса, методы статистической обработки результатов, лабораторные методы механических и физико-механических испытаний.
Достоверность полученных результатов:
Основные результаты и выводы настоящей работы обеспечиваются корректным применением известных экспериментальных методик , применения методов статистической обработки экспериментальных данных, адекватностью построенных регрессионных моделей.
Научная новизна исследования:
-
Установлена прямая корреляционная зависимость шероховатости обработанной поверхности от разброса микротвердости поверхности, а также от параметров зерна керамического материала.
-
Предложена новая схема алмазного шлифования керамики с использованием алмазных кругов, работающих торцем, позволяющая обеспечить шероховатость поверхности ниже 0,63 мкм.
-
На основании моделирования термодинамики процесса получена теоретическая функциональная зависимость производительности обработки поликорундовой керамики связанным абразивом от технологических условий.
Практическая ценность:
-
По результатам исследований на основе существующих теоретических подходов установлено существенное положительное влияние схемы тонкого алмазного шлифования изделий из керамики ВК 100-1 в виде пластин 60х48х1 мм, на качество деталей.
-
Предложена эффективная смазочно-охлаждающая технологическая среда, что в совокупности с рационализацией режимов обработки связанным абразивом, позволило повысить в производственных условиях выход годных изделий на 10% по всему производственному циклу.
-
Промышленная апробация результатов на базовом предприятии показала, что предложенные технологические мероприятия привели к улучшению показателей качества поверхности, сокращению времени обработки, санитарно-экологических условий производства, повышению коэффициента выхода годных изделий на 10% по всему производственному циклу.
Соответствие паспорту специальности:
