Введение к работе
Актуальность проблемы. Повышение требований к качеству выпускаемой родукции и ее конкурентоспособности на внешнем рынке обуславливает внимание к роблеме совершенствования технологии финишной абразивной обработки: (Чіерфиниширования, хонингования, доводки. Реальным резервом роста }>фективности абразивной обработки является рациональное применение смазочно-хлаждающих технологических сред (СОТС). Проблема создания СОТС для пераций суперфиниширования и хонингования, а также неабразивной части (Хпензий для доводки, диктуется требованиями пожаро- и взрывобезопасности роизводств, улучшения условий труда и экологической обстановки на ромышленных предприятиях. Это связано с тем, что наиболее широкое аспространение в практике финишной обработки абразивными брусками и ^спензиями в качестве СОТС получили углеводородные среды: керосино-масляные .іесн, легкие масла с присадками. Значительно в меньшей мере на практике рименяются СОТС на водной основе, которые в полной мере не могут энкурировать с углеводородными жидкостями.
Глубокие, многоплановые исследования Л. В. Худобина, В. Н. Латышева. М. И. лушина, П. И. Ящерицына, В. В. Ефнмова, Е. И. Фрагина, А. В. Королева, Д. Г. всеева, 3. И. Кремня, П. Н. Орлова, И. X. Чеповецкого, А. П. Бабичева, А. Н. Мар-,пюва и других отечественных и зарубежных ученых посвящены изложению зложений о механизме действия СОТС, определению путей оптимизации их іставов при абразивной обработке металлов. Результатом данных исследований шлось создание гаммы СОТС, отвечающих современным техническим требо-іниям. предъявляемым к процессам шлифования.
Причины высокой технологической эффективности углеводородных СОТС при 'перфинишировании, хонинговании являются на протяжении длительного времени эедметом исследований специалистов в области металлообработки и других граслей науки и техники. Анализ состояния уровня разработки основных сложений механизма действия технологической среды показывает, что в настоящее >емя отсутствует научно-обоснованный подход, базирующийся на принципах істемного анализа и математического описания механических, физико-химических ілений в зоне обработки. Следствием этого явилось применение в практике іудоемкого, дорогостоящего эмпирического метода создания СОТС для финишных юцессов абразивной обработки.
Повышение требований к качеству и точности обработанных деталеі улучшение условий труда, экологической обстановки на промышленны предприятиях, снижение затрат на СОТС послужило основой для проведени исследований механо-химических процессов, сопровождающих суперфнш ширование, хонингование, доводку свободным абразивом и разработки на их баз эффективных технологических сред взамен пожаро- и взрывоопасны углеводородных. Данные исследования выполнялись в лаборатории смазочнс охлаждающих жидкостей Волжского научно-исследовательского институт абразивов и шлифования и на кафедре автоматизации и робототехники Волжског инженерно-строительного института Волгоградской государственной архитектурнс строительной академии в период с 1983 по 1997 гг.
Цель работы - повышение эффективности операций суперфинишировани хонинговання, доводки свободным абразивом, исключение пожаро-взрывоопасности, улучшение экологических показателей промышленнь предприятий за счет применения водных СОТС, разработанных на осної системного подхода к механо-химическим процессам в зоне обработки.
Методы и средства исследований. Исследования выполнены использованием методов системного анализа процессов, протекающих в зої контакта бруска и заготовки, а также в зазоре между притиром и обрабатываемс поверхностью. Теоретические положения базируются на научных положениях законах физической, коллоидной химии, физико-химической механики материало технологии машиностроения, теории трения и износа материалов, теории резани теории вероятностей и математической статистики, математического и физическої моделирования.
Экспериментальные исследования проведены на современных хонинговальны суперфинишных, плоскодоводочных станках с использованием аттестовант измерительных средств. Оценка характера и параметров явлений, протекающих подбрусковом пространстве и абразивной прослойке между притиром обрабатываемой заготовкой, реализована на специально спроектированнс оборудовании.
Качество обработанной поверхности оценивалось с помощью совремешн приборов и оборудования: профилографа-профилометра со специалыи приставкой, электронного и оптического микроскопов, инфракрасно спектрометра, ротационного вискозиметра с вибрационной площадке
'еологнческие, структурно-механические характеристики систем СПД определялись о известным и оригинальным методикам.
Научная новизна работы. Проведенные комплексные теоретические и кспериментальные исследования, внедрение их результатов в производство озволили решить актуальную научную проблему, связанную с описанием механо-имическнх процессов в зоне контакта инструмента и заготовки при уперфинншировапии, хонинговании, доводке свободным абразивом, создании на их снове методологии рационального выбора состава смазочно-охлаждающих ехнологических сред и неабразивной части суспензий, включающих: механизм явлений в контакте "брусок-заготовка" и "притир-заготовка" с учетом ииематики, динамики, характеристик абразивного инструмента (суспензий), іизико-хнмических параметров СОТС; механизм изнашивания брусков в связи со свойствами технологической среды;
комплекс феноменологических моделей процессов хонингования, суперфи-ишнрования, доводки: режущей способности брусков, шероховатости бработанной поверхности, износа брусков;
результаты теоретико-экспериментальных исследований взаимосвязи выходных араметров финишной обработки брусками, свободным абразивом со свойствами ОТС:
методики создания СОТС с прогнозируемыми технологическими показателями для пераций хонингования, суперфиниширования и абразивных суспензий для доводки;
результаты опытно-промышленных испытаний и внедрения разработанных ожаро- и взрывобезопасных водных СОТС.
Практическая ценность работы. На основании теоретических и
Реализация результатов работы. В результате выполненных исследований а предприятиях подшипниковой, автомобилестроительной, радиоэлектронной граслей промышленности внедрены и успешно эксплуатируются пожаро- и фывобезопасные водные жидкости и абразивные суспензии, отвечающие ^логическим требованиям, предъявляемым к производственным процессам при уперфинншировапии, хонинговании, доводке свободным абразивом.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на I, II, II Всесоюзных научно-технических семинарах "Оптимшлифабразнв-78" (Челябинск) "Оптимшлифабразив-81" (Ленинград), "Оптимшлифабразив-88" (Ленинград) Всесоюзном научно-техническом семинаре "Опыт применения новых СОТС npi обработке металлов резанием" (Горький, 1987 г.); Международных научно технических конференциях: "Интергринд-88" (Будапешт 1988 г.), "Проблемі управления точностью автоматизированных производственных систем" (Пенза 1996г., 1997г.); Научно-технических семинарах "Опыт применения СОТС npi механической обработке деталей" (Москва, 1996г.); Научно-технически конференциях Волгоградской государственной архитектурно-строительної академии в 1983-1997 гг.; научных семинарах ВНИИАШ, ВНИИинструмент (1983 1996 гг.); научном семинаре кафедры технологии машиностроения Ульяновском технического университета (1997г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 38 работ, получено 13 ав торских свидетельств.
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, семи глаї списка литературы (243 наименования), приложений, содержит 253 страниц] машинописного текста, 56 рисунков, 19 таблиц.
Похожие диссертации на Механо-химические процессы и эффективность смазочно-охлаждающих технологических сред при суперфинишировании, хонинговании и доводке
