автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Повышение эффективности технологических процессов заточки режущих инструментов

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ АЗЕРБАЙДЖАНСКОЙ РЕСПУБЛИКИ АЗЕРБАЙДЖАНСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

РГ6 од

I ч дпр да

МОВЛА-ЗАДЕ ВАГИФ ЗАХИД оглы

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ЗАТОЧКИ РЕЖУЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ

Специальность 05.02.08- "Технологиямашиностроения"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических паук

БАКУ-1998

Работа выполнена в Азербайджанском Техническом Университете.

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, профессор ГАФАРОВ А.М.

Заслуженный деятель науки и техники РФ, действительный член Академии естественных наук и Академии проблем качества Российской Федерации, доктор технических наук, профессор, ХУДОБИН Л.В

Доктор технических наук, профессор КЕРИМОВ Д.А.

Ведущее предприятие - Кишлинский машиностроительный завод

Защита состоится "Л? " апреля 1998 г, в ¿2° час, на заседании специализированного совета Б/Д 054.04.01 при Азербайджанском Техническом Университете по адресу: 370073, г. Баку проспект Г.Джавида, 25.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Азербайджанского Технического университета.

Автореферат разослан марта 1998 г.

Отзывы на автореферат в 2-х экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим направить в адрес специализированного совета.

Ученый секретарь специализированного совета,^* и

д.т.н., профессор ШАХВЕРДИЕВ А.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Технологический процесс заточки режущих инструментов (ТП ЗРИ) является одним из важнейших этапов производственного процесса изготовления лезвийных режущих инструментов и оказывает значительное влияние на условия технологического обеспечения требуемого качества механической обработки деталей машин.

Непрерывное повышение технического уровня, качества продукции машиностроения, широкая автоматизация технологических процессов на базе станков с ЧПУ, гибких производственных систем управляемых от ЭВМ, существенно повысили требования к показателям качества режущего инструмента, которые в значительной степени определяются эффективностью шлифовально-заточных операций. Удельная трудоёмкость шлифовально-заточных операций достигает 80% общей трудоёмкости изготовления инструмента к в этих операциях формируются показатели инструмента определяющие их работоспособность.

В условиях автоматизирс ванного производства особую важность приобретает повышение эффективности технологических процессов, результативность которой находится в прямой зависимости от плотности, достоверности и качества априорной информации, наличия достаточно точного описания процесса. Основой для повышения эффективности технологических процессов заточки режущих инструментов являются технические и экономические связи, которые отражают закономерности теории и практики обработки шл ифованием.

Теоретические и экспериментальные исследования, производственный опыт показывает, что им еется существенные резервы повышения эффективности ТП ЗРИ за счет научно-обоснованных рекомендаций по совершенствованию схем резания, оптимизации параметров режима заточки и геометрии шлифовальнь х кругов.

Исходя из этого, разработка научной и методической основ совершенствования схем резания, оптимизации режимов обработки и геометрических параметров шлифо зальных кругов с целью повышения эффективности ТП ЗРИ является актуальной задачей технологии маши-юстроепия и представляет научный и практический интерес.

Работа выполнена в соответствии с координационным планом на-«шо-исследовательских и опыть о-конструкторских работ по изысканию ювых областей эффективного использования синтетических алмазов в >азных областях промышленности на 1967-И 975 г.г. и программой науч-ю-технических проблем машиностроения на 1986-4990 годы утверждение Постановлением ГКНТ Совета Министров СССР координируемые

АН Азербайджанской Республики и включенные в государственный план экономического и социального развития Азерб. ССР на 1986+1990 г.г., а также с планом НИР АзТУ на 1991+1995 г.г. по теме "Пути повышения эффективности абразивного инструмента в процессах шлифования плоских поверхностей".

Целью работы является повышение эффективности ТП ЗРИ на основе разработки новых принципиальных кинематических схем шлифования, обеспечивающих высокую производительность и требуемое качество обработки.

Для достижения поставленной цели определены следующие задачи исследования:

1. Математическое описание закономерностей технологического процесса заточки шлифованием:

- вывод основного уравнения плоского шлифования для расчета толщины слоя, снимаемого одним зерном;

- вывод формулы для расчета краевых напряжений в опоре зерна позволяющая оценивать условия потери устойчивости зерен в связки и описание взаимосвязи между устойчивостью зерен в связке и параметрами режима обработки, характеристикой кругов;

- закономерность распределения нагрузки по ширине круга и образования рабочей поверхности алмазно-абразивного инструмента.

2. Разработка новых принципиальных кинематических схем шлифования на основе целенаправленного изменения вида распределения энергии и управления тепловым режимом в зоне обработки.

3. Сравнительное исследование кинематики единичного зерна, закономерности распределения нагрузки по ширине круга и температуры обработки при обычной и новых схемах плоского шлифования.

4. Параметрическая оптимизация новых схем шлифования и оценка их эффективности по сравнению с обычными схемами обработки.

5. Промышленное испытание результатов исследований.

Научная новизна работы заключается в следующих полученных результатах:

1. На основании системного анализа выявлены главные направления поиска эффективности управления ТП ЗРИ.

2. Определены основные закономерности процесса плоского шлифования, в том числе:

- выведено основное уравнение плоского шлифования торцом круга для расчета толщины слоя снимаемого одним зерном;

- выведено уравнение для расчета краевых напряжений в опоре зерна, позволяющая описывать условия потери устойчивости зерен в связке и

выявить некоторые особенности механизма износа абразивного инструмента;

- определена закономерность распределения нагрузки по ширине круга и составлена формула с достаточной для практики точностью описывающая кривую профиля рабочей поверхности абразивных кругов;

- выведены формулы для расчета температуры шлифования торцом эксцентричного и периферией наклонного круга.

3. Разработаны новые схемы плоского шлифования, позволяющие обеспечить снижение теплового воздействия на обрабатываемую поверхность и повышение эффективности использования абразивного инструмента, улучшение качества обработки и высокую производительность.

4. Созданы математические модели целевых функций и технологических ограничений новых схем шлифования применительно к условиям операций заточки режущих инструментов.

5. Впервые выявлен, изучен эффект "ротационного перемещения" фронта рабочей зоны активных абразивных зерен по всему периметру, достигаемый целенаправленными изменениями кинематики процесса.

Методы исследования и достоверность результатов. Для описания ТП ЗРИ как объекта оптимизации использованы методы системного анализа, структурного синтеза, моделирование на различных уровнях.

Математическое описание закономерностей технологического процесса составлено с применением научных основ технологии машиностроения, теории резания материалов, теплофизики. Экспериментальные исследования проводились с использованием методов полного факторного планирования, современных приборов, методов и средств измерения.

Экспериментально и промышленными испытаниями установлена достоверность результатов исследования.

Практическая ценность работы. Разработаны новые схемы плоского шлифования торцом эксцентричного круга, периферией наклонного круга, с дополнительным вращательным движением заготовки и ступенчатой скоростью резания. Определены оптимальные значения параметров режима обработки и геометрии кругов.

Разработаны и доведены до уровня инженерных расчетов методики:

- определения геометрии износа рабочей поверхности алмазно-абразивного инструмента;

- расчета температуры шлифования эксцентричными и наклонными кругами;

- расчета геометрических параметров эксцентричных и наклонных кругов.

Результаты проведенных исследований предоставляют в распоряжение технолога методологическую основу разработки ТП ЗРИ, обеспечивающего требуемое качество обработки и высокую эффективность использования алмазно-абразивного инструм ента.

Реализация работы. Новые схемы шлифования разработанные на основе результатов проведенных исследований, испытаны в промышленных условиях Кишлинского машиностроительного завода, Бакинского завода нефтепромыслового машиностроения и Бакинского машиностроительного завода имени Саттархана. Результаты промышленных испытаний подтвердили эффективность применения новых схем шлифования в ТП ЗРИ в операциях финишной обработал плоских поверхностей деталей машин и приняты к внедрению.

Отдельные результаты работы использованы:

1. Абразивная и алмазная обработка материалов. Справочник. /Под ред. А.Н. Резникова. - М.: Машиностроение, 1977. - 392 с.

2. Резников А.Н. Теплофизика процессов механической обработки материалов. -М.: Машиностроение, 1981. - 279 с.

3. Захаренко И.П., Шепелев A.A. Алмазная заточка твердосплавного инструмента совместно со стальной державкой. - Киев: Наукова думка, 1976. - 220 с.

4. Мишнаевский Л.Л. Износ шлифовальных кругов. Киев: Наукова думка, 1982. -188 с.

5. Мовла-заде В.З., Расулов Н.М. и др. Технэлогия машиностроения. I часть. Учебник (на азерб. языке), Баку: Чашыоглы-Тахсил, 1995. - 386 с.

6. Гусейнов Г.А. Повышение эффективности технологических операций плоского шлифования на основе моделирования и управления точности обработки. Дисс.... д.т.н. - Москва, Мостанкина, 1994.

7. Селех В.Ф. Исследование некоторых конструктивных параметров и разработка основ проектирования алмазно-абразивного инструмента на примерах шлифовальных кругов. Дисс.... к.т.н., Тбилиси, ГТУ, 1976.

8. Гаджиев А.М. Исследование процесса глуби иной заточки инструмента из быстрорежущей стали кругами из кубического нитрида бора (кубони-та). Дисс. ... к.т.н., Баку, АзПИ, 1976.

9. Ахундов' Э.А. Исследование процесса заточки из маловольфрамовых быстрорежущих сталей кругами из кубического нитрида бора. Дисс.... к.т.н., Киев, ИСМ АН УССР, 1978.

10. Гордеев A.B. Исследование плоского торцового шлифования алмазными кругами с прерывистой рабочей поверхностью. Дис.... к.т.н., Куйбышев, 1973.

11. Brandin H. Pendelschleifen und Tiefschleifen. Diss.... Dr.-Ing., TU Braunschweig, BRD, 1978.

Апробация работы. По основным вопросам выполненных исследований сделано 34 доклада на международных, республиканских и университетских конференциях, в том числе на:

1. Международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы фундаментальных наук", Москва, 1991г.;

2. Республиканских научно-технических конференциях: "Эффективные технологические процессы производства машин", Баку, 1977г., "Автоматизация машиностроения на базе гибких технологических систем", Баку, 1989 г., "Новые материалы и технологии в повышении эксплуатационной надежности машин и инструментов", Баку, 1991 г., "Исследование и преподавание точных и естественных наук в высших педагогических школах", Баку, 1996 г.

3. Научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Азербайджанского Технического Университета в 1966+1997 г.г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 57 работ, из них 5 авторских свидетельств на изобретения.

На защиту выносятся следующие основные научные положения:

1. Описание технологического процесса заточки режущих инструментов на основе системного подхода. Структурная схема операции технологического процесса заточки режущих инструментов.

Положение о главных направлениях поиска эффективного управления процессом.

2. Теоретическая основа повышения эффективности технологического процесса заточки режущих инструментов, представляющая собой детерминированные модели процесса в виде системных уравнений, описывающих закономерности механизма явлений, протекающие в процессе.

3. Методологическая основа совершенствования принципиальных кинематических схем шлифования в условиях характерных для технологических процессов заточки режущих инструментов.

Новые схемы плоского шлифования торцом и периферией круга.

4. Результаты кинематического и теплофизического анализа новых схем шлифования.

5. Методика и результаты расчета геометрических параметров шлифовальных кругов при плоском шлифовании торцом эксцентричного и периферией наклонного круга.

6. Оптимизационные модели новых схем шлифования.

7. Результаты параметрической оптимизации и выявления эффективности новых схем шлифования.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов по каждой главе, общих выводов, списка литературы из 207 наименования и приложений, содержит 315 стр. машинописного текста, 60 рисунков, 15 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ТП ЗРИ

Повышению эффективности ТП ЗРИ предшествует раскрытие физической природы явлений, происходящих в зоне обработки, определение факторов, влияющих на протекание процесса, выявление их взаимосвязи, построение, таким образом, адекватной модели объекта исследования.

ТП ЗРИ характеризуется большим количеством элементов, сложными и разнообразными связями между ними и может быть рассмотрен как многомерная система, выполняющая функцию количественного и качественного преобразования рабочей части лезвийного режущего инструмента из состояния заготовки в готовый заточенный инструмент и имеющая структуру, представляющую соэой совокупность взаимосвязанных этапов, операций и переходов.

Накоплен значительный материал по теории и практике шлифования и заточки режущих инструментов. В трудах Г.И.Грановского, Е.Н.Маслова, Л.В.Худобина,Т.Н.Лоладзе, Г'.В.Бокучава, П.И.Ящерицына, С.Г.Бабаева, Г.Б.Лурье, С.А.Попова, А.М.Гафарова, Л.Л.Мишнаевского, В.И.Островского, В.А.Абасова, Э.В.Рыжова, И.П.Захаренко, А.А.Шепелева, М.М.Палей, Н.С.Дегтяренко и др. раскрыты закономерности струж-кообразования, механизма износа абразивного инструмента, формирования обработанных поверхностей и особеннэсти технологических процессов заточки режущих инструментов.

Благодаря фундаментальным исследованиям А.Н.Резникова, С.Г. Редько, П.И.Ящерицына, Г.В.Бокучава, С.Г.Редько, В.А.Сипайлова, А.В.Гордеева и др. созданы теоретические основы теплофизики процесса шлифования.

Труды У.И.Веденевского, Г.А.Гусейнова, И.Инасака, С.Н.Корчака, Г.Б.Лурье, А.Д.Макарова, В.К.Старкова, А.В.Якимова, Г.КХЯкобса и др. внесли значительный вклад к решению проблем оптимизации и управления процессом шлифования.

С использованием системного подхода обобщены и систематизированы накопленный практический опыт, результаты теоретических и экспериментальных исследований в области заточки режущих инструментов и дано описание ТП ЗРИ, включающее в себя описание объекта преобразований, преобразований и действий, которыми реализуются эти преобразования, и операторов действий процесса.

Преобразование рабочей части лезвийного режущего инструмента из состояния заготовки в состояние готового изделия, в рамках сущест-

вугощих условий, достигается преобразованием геометрической структуры (формы, размеров и точности) рабочей части инструмента, качества обработанных поверхностей и состояния режущей кромки. Исходя из этого, определены основные признаки объекта преобразования и дано их описание. Систематизация и глализ системных характеристик объекта преобразования позволили устгяовить, что преобладающей формой заточенных поверхностей является плоскость, и плоское шлифование торцом и периферией круга является основным методом обработки при заточке режущих инструментов.

Заточка шлифованием как метод обработки рассмотрена с системных позиций в виде двух подсистем (рис.1): энергетической и информационной, где целенаправленное преобразование объекта реализуется энергетическими и информационными действиями таких факторов действий, как технические системы - ХТС, люди - ЕЛ и окружающая среда - ОС. Энергетическая система доставляет и преобразует энергию (Е), необходимую для физико-химического воздействия на заготовку с целью целенаправленного изменения физико-механических свойств обработанных поверхностей и снятия припуска. Эта система определяет вид процесса обработки. Информационная подсистема управляет потоками энергии (Е) и материалом (М), обеспечивая их доставку в заданном виде и количестве в определенное место рабочего пространства с целью создания определенной геометрической структуры, качества обработанных поверхностей и состояния режущей кромки рабочей части лезвийного инструмента. Эта подсистема в свою очередь может быть охарактеризована зависимостями процесса формообразования.

Составлены структурные схемы метода обработки (заточка шлифованием) (рис.1) и операции ТП ЗРИ (рис.2), определены основные элементы системы, установлены связи между ними, выявлены основные признаки объекта преобразовав ия, технической системы, входные, функциональные и выходные параметры системы преобразования. Установ-чено, что технологический процесс может быть эффективно управляем юсредством целенаправленного изменения вида распределения энергии, ;хемы формообразования и регулирования теплового режима обработки.

Исходя из этого, устанонлены главные направления поиска оптимальных условий обработки в ТП ЗРИ:

1. Кинематический анализ и изыскание способов воздействия на тех-юлогический процесс целенаправленными изменениями схемы шлифо-(ания.

2. Теплофизический анализ и поиск рациональных способов распре-;еления энергии и регулирование теплового режима.

Энергетические действия

Метод обработки (Заточка шлифованием)

Признаки функциональные

N3, кВт

Р, Н

<2,

мм3/мин 8, °С

2>э

Процесс обработки

Электрическая энергия

Л

Механическая энергия

Л

ФХМ

Тепловая энергия

Информационные действия

1>3 А

Процесс формообразования

Способ подвода энергии

Вид распределения энергии

Схема движения формообразован

Поверхностный

Непрерывистый

Прерывистый

Вращат-ое Поступ-ое

Вращат-ое Поступ-ое Вращат-ое

Признаки функциональные

1. Эффективная мощность

2. Сила резания

3. Производительность

4. Температура резания

Признаки управляемые

1. Схема шлифования

2. Схема правки круга

3. Режим шлифования

4. Характеристика и типоразмер круга

5. Условия охлаждения

6. Режим охлаждения

Рис. 1. Структурная схема метода обработки (заточка шлифованием) лезвийного режущего инструмента

3. Жесткость 2. Точность 1. Типоразмер 5. Способ правки 4. Кинематика 3- Жесткость 2. Точность 1. Мощность 5. Устойчивость зерна 4. Стойкость 3. Удельный износ 2. Характеристика 1. Типоразмер 3. Расход 2. Способ подачи 1. Состав

ОСНАСТКА СТАНОК ИНСТРУМЕНТ сож У

I м

Энергетические действия

Информационные действия

1. Схема шлифования

2. Режим обработки

3. Характеристика круга

4. Условия и режим охлаждения

5. Условие и режим правки круга

Входные

Эффективная мощность 1. Сила резания 3. Температура резания ¿1. Производительное^

.Функциональные

1. Точность обработки

2. Качество обработанной поверхности

3. Состояние режущей кромки

4. Экономичность

5. Стабильность

Выходные

ПАРАМЕТРЫ ПРОЦЕССА

Рис.2. Структурная схема операции заточки режущего инструмента

На основании системного анализа ТП ЗРИ сформулированы задачи исследования.

2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ШЛИФОВАНИЯ

Основой повышения эффективности процесса является детерминированные модели, раскрывающие сущность технологического процесса его причинноследственными связями. Детерминированная модель технологического процесса - это система математических уравнений, описывающих закономерности механизма явлений протекающего процесса.

В процессе шлифования наиболее характерной для специфической сущности процесса функциональной зависимостью является уравнение для определения толщины слоя, снимаемого одним зерном - а2 , так как влияние толщины слоя на процесс шлифования исключительно велико, причем при изменении толщины слоя резко изменяются режим работы круга, сила резания, стойкость круга, чистота шлифованной поверхности и температура шлифования.

Выведена формула (1) для расчета а2 для плоского шлифования торцом алмазного круга, которая справедливо называется основным уравнением процесса и определяет зависимость толщины слоя, снимаемого одним зерном, от параметров режима обработки, характеристики круга и состояния его режущей поверхности:

а2=- "Р '' а-^ (1)

У,

|К • (1 - е)(2 • а0 +1) • гп р л 2 2 ~ V 200 - к - а - (с, +3-с2)

где Хн - номинальный размер зерна, мм; К - концентрация алмаза в круге, %; а0, а, с,, с2 - коэффициенты, характеризующие форму зерен и их распределение по размерам; Ур - скорость резания, м/с; Бпр - продольная подача, м/мин; р; - текущее значение угла поворота зерна град.; ш и е -безразмерные величины, характеризующие состояние режущей поверхности алмазного круга.

Проф. А.Н. Резниковым установлено, что

4,24-| —-— - 0,3 5

Дтах

(2)

где г - глубина резания, мм;

Атах - наибольший вылет зерна из связки, мм.

В процессе шлифования под дейстшем радиальной силы Ру, Н, происходят упругие отжатия технологической системы, в результате ко-

торых величина глубины резания отличается от величины поперечной подачи и определяется по формуле:

Цвп--^), (3)

где Бпоп - поперечная подача, мм/дв.х..

3 - жесткость технологической системы, Н/м.

Следовательно, толщина слоя, снимаемого одним зерном, зависит от ряда факторов, определяющих режим обработки, характеристику круга, жесткость технологической системы, состояния рабочей поверхности круга. В свою очередь состояние рабочей поверхности круга связано с устойчивостью зерен в связке алмазно-абразивного инструмента. Указанное важнейшее влияние толщины слоя отражает все эмпирические правила рационального шлифования, и оно принято за основу в теоретическом исследовании процесса.

По аналогии с расчетом устойчивости сооружений, заглубленных в грунт, академика Г.И.Глушкова проведено аналитическое исследование устойчивости алмазных зерен в связке. Изучались отдельно вертикальное - А2, горизонтальное - АХ. и угловое - Аф перемещения зерна, затем определялись максимальные краевые напряжения в опоре зерна:

2

65- Хн

г] ■ В • ь-к

■ +

6-/Р22 + Рх2-(3-Х-Ь)

з С

3 - а

С.

■Ь

(4)

где Сх и Сг - коэффициенты ;тругого равномерного сжатия связки на уровне основания зерна, соответственно по горизонтали и вертикали, Н/м3; Ь - глубина заделки зерна, мм; а - величина стороны основания зерна, мм; Ь - ширина обрабатываемой поверхности, мм; В - ширина рабочей части алмазного круга, мм; г| - доля работающих зерен, %; Р2, Ру, Рх - соответственно тангенциальна, радиальная и аксиальная составляющие силы шлифования, Н.

По мере уменьшения гл>бины заделки зерна Ь увеличивается максимальное краевое напряжение в опоре зерна - атах. Когда атах окажется больше некоторого предельног о напряжения [ст], произойдет потеря устойчивости зерна в связке, а значение И будет равно критической глубине заделке зерна - Ьт1П. Относя Ь1!1Ш к высоте зерна, X получим коэффициент

е = ^Ьэг. (5)

X

Р

У

2

а

относительной величины критической заделки зерна, характеризующий устойчивость зерен в связке.

Определены условия потери устойчивости зерен в связке в зависимости от параметров режима обработки и характеристики кругов при плоском шлифовании пластин из ВК6 и Сталь 45 торцом алмазного круга АЧК 125x10x3 из синтетических алмазов на металлической связке.

Установлено, что при обработке пластин из ВК6 увеличение поперечной подачи сопровождается ростом величины е, т.е. увеличением количества зерен, которые теряют устойчивость (рис.За). Аналогичная картина наблюдается при обработке пластин из Сталь 45, с той лишь разницей, что здесь потеря устойчивости соответствует низким значениям поперечной подачи.

При обработке пластин из ВК6 кривая зависимости е=Г(Хн) имеет минимум (рис. 36). Эта кривая объясняет общеизвестное явление, состоящее в том, что кривые зависимости удельного расхода алмаза от зернистости круга имеют минимум. При обработке пластин из Сталь 45 увеличение зернистости приводит к уменьшению е. Следовательно, в отличие от твердых сплавов, при обработке стали эффективнее применять круги больших зернистостей.

Увеличение концентрации алмазного круга приводит к возрастанию устойчивости зерен в связке, круги больших концентраций предпочтительны при обработке твердых сплавов и в особенности сталей (рис. Зв). £

а)

0.6 0.3

Сталь 45

ДВК6

0.04 0.06 0.0В Здоп. ДВ.Х

б)

0.6

0.3

шь 45

"\ВК6

0. 16 0.24 X

в)

£ 0.8 0.3

КСт аяь 45

Ш>ч

50

100 К

а? , /о

Рис. 3. Влияние параметров режима обработки и характеристики круга на г

Результаты исследования устойчивости зерен в связке дополнялись в направлении определения реального максимального выступания зерен из связки - Дтах, что позволило воссоздать картину и дать толкование общеизвестному факту, что алмазные круги плохо работают по стали и что при работе по стали они должны эксплуатироваться в отличных от условий работы кругов обрабатывающих твердые сплавы. Раскрыты некоторые особенности механизма износа алмазных зерен и установлено, что характерный при обработке пластин из твердых сплавов вид износа круга выкрашиванием вершин активных зерен создает благоприятные условия для сохранения их устойчивости. Этим можно объяснить относительно высокую эффективность алмазных кругов при обработке твердых сплавов.

Исследованием устойчивости зерен в связке выявлено, что нагрузки на единичные зерна во многом определяют характер и интенсивность износа алмазных кругов.

Известно, что нагрузки между зернами по ширине круга распределены неравномерно, что приводит к неравномерному износу рабочей поверхности алмазно-абразивного инструмента и значительному снижению эффективности его использования. При оптимизации процессов шлифования одной из важных проблем, подлежащих решению, является описание закономерности распределения нагрузок и геометрии износа рабочей поверхности алмазно-абразивного инструмента.

Установлено, что изменение величины объема среза по ширине круга, приходящегося на одно зерно, может быть описано уравнением

^А-С, (6)

где

Л= ЮОО-Бпр-Ь (?)

-пр -п

-коэффициент определяющий влияние различных технологических факторов на величину объема среза;

°поп

С =-А— (8)

х

- безразмерная величина, описывающая закономерность распределения объема среза по ширине круга;

- средняя величина диаметра алмазоносного слоя, мм; пр - количество активных зерен на 1 мм2 поверхности круга, 1/мм2; п - частота вращения круга, об/мин; Ру(т) - текущее значение радиальной составляющей силы резания, Н; х - текущее значение длины контакта, мм; ] - жесткость технологической системы, Н/мм.

Как видно из рис.4, неравномерноегь распределения нагрузок по ширине круга наблюдается в основном при входе и выходе круга. Такое распределение нагрузок по ширине круга оказывает определяющее влияние на формировании геометрии износа рабочей поверхности круга.

Рис. 4, Графики распределения нагрузок по ширине круга при плоском торцовом шлифовании

Выведена формула, с достаточной для практики точностью описывающая кривую радиального сечения рабочей поверхности круга:

У = 8

поп

2 \

2-е

уст

(9)

У

где Руст - установившееся значение радиальной составляющей силы резания, Н.

Следовательно, формирование, вследствие износа, геометрии рабочей поверхности алмазно-абразивного и астру мента определяется главным образом влиянием упругих перемещений технологической системы

под воздействием сил резания на этапах входа и выхода круга. Эта формула может быть использована в диагностировании и разработке технических мероприятий технологического обеспечения требуемой точности в операциях заточки режущих инструментов и обработке плоских поверхностей торцом круга на станках с возвратно-поступательным движением стола.

3. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ШЛИФОВАНИЯ

Принципиальная кинематическая схема резания является научной основой анализа и синтеза технологических способов формообразования деталей машин. На основании анализа и систематизации результатов теоретических и эксперимент;шьных исследований процесса плоского шлифования составлена структурная система факторов, влияющих на формирование обрабатываемой поверхности, которая устанавливает, что принципиальная кинематическая схема шлифования оказывает влияние на все составляющие формирования обрабатываемой поверхности, такие, как формирование точности р.омеров, макрогеометрии, микронеровностей, напряженного состояния, структуры поверхностного слоя.

Системный анализ ТП ЗРИ и результаты теоретического исследования плоского шлифования торцом и периферией круга позволили установить методологическую основу управления процессом посредством целенаправленного изменения, совершенствования принципиальной кинематической схемы шлифован ля.

Методом последовательного и целенаправленного изменения обычной схемы плоского шлифовглия разработана новая схема плоского шлифования торцом круга с эк сцентричным расположением алмазоносного слоя (рис. 5), которая обеспечивает равномерность распределения нагрузок между зернами по ширине круга. Поперечная подача осуществляется в начале рабочего хода стола, когда изделие находится в контакте с рабочей поверхностью круга на длине, равной

=(1-аХВ + 2е) , (10)

где е - величина эксцентриситета расположения алмазоносного слоя, мм;

а - коэффициент, определяющий долю ширины круга, которая имеет возможность выхода из зоны контакта.

Таким образом доводит«: до минимума амплитуда колебания упругих перемещений технологической системы и достигается уравновешивание нагрузок по ширине круга.

Рис. 5. Схема плоского шлифования торцом круга с эксцентричным расположением алмазоносного слоя

Выведено уравнение для расчета температуры шлифования при работе кругами с эксцентричным расположением алмазоносного слоя:

6 = 6,34-10 р

1 +

1,24

0.5 V ^

Р,-[со.Ук-Р(1 + 1,28У)]°^

В • е • + а)

где (3 - коэффициент, определяющий долю тепла, уходящего в обрабатываемое тело,

е-У,

V = 60-

О-V,,

(12)

безразмерный критерий, Ук - скорость круга, м/с; Уи - скорость изделия, м/мин; а - коэффициент, учитывающий долю времени зачистки, со -коэффициент температуропроводности материала изделия, м2/с; X - коэффициент теплопроводности обрабатываемого материала Вт/(м2-с).

Установлено, что при идентичных условиях обработки пластин из ВК6 алмазным кругом на бакелитовой связке, АСР 80/63 схема плоского шлифования торцом круга с эксцентричным расположением алмазоносного слоя, по сравнению с обычной, обеспечивает снижение температуры на 30+50%.

Разработана схема плоского шлифования торцом круга (рис. 6) с дополнительным вращательным движением заготовки и ступенчатой

скоростью резания ( Авт.свид. № 1703401). В отличие от обычной схемы плоского шлифования при новом способе абразивной обработки плоских поверхностей вращательное движение абразивного круга - двухступенчатое. После каждого двойного хода заготовки скорость круга изменяется с Ук на УК;. Заготовке сообщают, кроме возвратно-поступательного движения подачи со скоростью - ;3Пр, дополнительное вращательное движение попутное с вращением круга, вокруг оси, параллельной оси вращения круга, со скоростью - Уд. При этом соблюдается условие:

Исследована кинематика резания единичного абразивного зерна при обычной и новой схемах шлифования в условиях, подобных операциям заточки лезвийных режущих инструментов.

Рис. 6. Схема плоского шлифования торцом круга с дополнительным вращательным движением заготовки и ступенчатой скоростью резания

Составлена система уравнений, описывающих траекторию резания-царапания единичного зерна при сравниваемых схемах торцового шлифования. Проведена компьютерная обработка кинематической модели процесса и получены графические изображения следов контакта за проход изделия при заданных значениях параметров режима обработки. Определены количество касаний, длина пути и время контакта по сумме касаний единичного зерна с обрабатываемой поверхностью, и получены изображения следов контакта при сравниваемых схемах шлифования на IBM PC/XT (рис. 7).

Принимая, что в процессе резания фронт рабочей части активных зерен охватывает часть периметра режущих лезвий, расположенных в направлении вектора результирующей скорости движения, впервые ис-

vKl>vfl>vKj.

(13)

А

следован характер изменения фронта рабочей зоны активных зерен при обычной и новой схемах торцового шлифования.

h i i

I i

Рис. 7. Следы контактов при обычной (а) и новой (б) схемах шлифования (IBM PC/XT)

На основании сравнительного кинематического анализа сопоставляемых схем шлифования установлено:

- при обычной схеме следы обработки представляют собой параллельно нанесенные в одном направлении дуги контакта. В предлагаемой схеме следы обработки представляют собой сетку и направление нанесения следов контакта происходит с разных сторон элементарной обрабатываемой поверхности;

- режущие лезвия, расположенные по периметру рабочей части активных зерен, при обычной схеме используются частично, а в предлагаемой схеме происходит их полное использование за счет условного "ротационного перемещения" - фронта рабочей зоны активных зерен;

- при новой схеме шлифования результирующая скорость резания достигает величин, соответствующих высокоскоростному шлифованию.

Исследовано время контакта рабочей поверхности круга с обрабатываемой поверхностью. Установлено, что в заданных условиях:

- время непрерывного контакта рабочей поверхности абразивного круга с изделием при обычной схеме шлифования - тК Об, значительно выше, чем при новой - тк.н (тк.оби 8-тк.н);

- при новой схеме шлифования суммарное время контакта Цтк.„, равное сумме времен непрерывного контакта от всех встреч изделия с абразивным кругом за проход, значительно меньше, чем при обычной схеме шлифования (тк,об« 124-тк.„).

Таким образом, достигается условие, когда обеспечивается периодизация процесса шлифования и посредством целенаправленного изменения параметров режима шлифования можно регулировать тепловой режим обработки.

Разработана схема плоского шлифования периферией круга с наклонным расположением рабочей части (рис. 8). Наклонное расположение рабочей части обеспечивает прерывистость процесса шлифования за счет возвратно-поступательного движения контактной поверхности со скоростью

Ух = 2- О- ^а -п, м/мин, (14)

где Б - диаметр абразивного круга, мм;

а - угол наклона рабочей части круга, град.; п - частота вращения абразивного круга, об/мин.

Рис. 8. Схема плоского шлифования периферией наклонного круга

Предложенная схема шлифования является одним из примеров реализации регулирования теплового режима обработки посредством целенаправленного изменения схемы шлифования для достижения условий периодизации процесса резания, улучшения условий стружко- и теплоот-вода.

Выведена формула для расчета температуры шлифования 9 при новой схеме обработки:

6 = 6.34-10 р

где

В-1-Ц\ + а)

V = 60

1 + 0.4 • V

Ук • сШа D■VVI '

0.25

1 +

0.11

л

05

(V ■ tga) 7

(15)

безразмерный критерий.

Установлено, что при идентичных условиях обработки новая схема обеспечивает снижение температуры шлифования на 20+25%.

г

4. ПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ РАЗЛИЧНЫХ СХЕМ ПЛОСКОГО ШЛИФОВАНИЯ

Используя разработанную в работе теоретическую основу оптимизации ТП ЗРИ, заключающуюся в математическом описании закономерностей процесса, проведена параметрическая оптимизация сравниваемых схем шлифования. Для оценки эффективности приняты показатели: эффективная мощность, Н>ф., Вт, силы резагия, Рг, Ру, Рх, Н; температура шлифования, 0, °С. производительность, <3, мм3/мин; удельный расход абразива, q, мм3/мм3; стойкость абразивного круга, Т, мин.; шероховатость обработанной поверхности, Яа и Иг, мкм.; радиус закругления режущей кромки, р, мкм; зазубренность режущей кромки, Ь2, мкм; наличие дефектов и трещин на обработанной поверхности и на режущей кромке; отклонение от плоскостности обработанной поверхности, Зпл, мкм; коэффициент фактического съема припуска, удельные затраты на шлифование, С3, ман/см3.

Разработана методика расчета геометрических параметров абразивных кругов, регулированием которых обеспечивается ограничение величины температуры шлифования до допустимой [0], что исключает возможность появления прижогов и трещин на обработанной поверхности.

Формула (11) для расчета температуры шлифования торцом эксцентричного круга устанавливает, что изменение О, вызванное эксцентричным расположением алмазоносного слоя - е, в основном определяется выражением:

. 1.24

1 + —

V V У

•(1 + 1.28-у)0

(16)

[6] достигается при условии

м=

12.68-10 -З.Р2(ш-Ук-0) 1 1 Б'У»

Тогда

J 60-У.

(17)

(18)

(19)

Формула (15) для расчета температуры шлифования периферией наклонного круга устанавливает, что посредством изменения таких геометрических параметров шлифовального круга, как ширина наклонного круга В, угол наклона рабочей части а, величина перемещения зоны контакта за полуоборот круга - Ь возможно регулирование температуры шлифования.

Установлено, что ограничение температуры шлифования ниже допустимой:

е<[8]

возможно при соблюдении условий

В]

[Ь] = [В] =

[а] = агсЩ

0.5

3.86-10 ■ |3 • Р ■ ю -Ук

0.97

О

0.03

0.47

[6] • I • Х(1 + а) ■ Уи [Ь]

1 89

(20)

Проведена оптимизация параметров режима обработки для обычных и разработанных схем плоского шлифования торцом и периферией круга.

Задача оптимизации сведена к отысканию значений параметров режима обработки, удовлетворяющих систему ограничений:

Ур2 ч,

V • <

^ПОП -

1020-Ид ■ т|

V,

и

Ук.

-"поп

<[Яа]

у,

■ V -Я <

Ур> ун -в

Св-1 -Ун

поп

w

<у[5]

■поп ^[в] 1 < I

— гпах < * 1га1П

V,, > V»

^поп - ^попш, °поп ^ Опопт|

(21)

X

и уравнение целевой функции

*Q YQ Zq

Q = CQ-t -V„ -Snon rnax.

Для решения задачи использована программа MERCI Института Математики АН Белоруссии.

Установлена значительно высокая эффективность новых схем шлифования по сравнению с обычными. Оптимальные значения параметров режима резания новых схем шлифования обеспечивают увеличение производительности, снижение удельных затрат и повышение показателей качества обработки.

5. ПРОМЫШЛЕННОЕ ИСПЫТАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

Схема плоского шлифования торцом круга с эксцентричным расположением алмазоносного слоя испытана на Кишлинском машиностроительном заводе в технологических операциях заточки резцов, оснащенных пластинами из твердого сплава Т5К10, Т15К6, ВК6. Заточки осуществлялись на станке модели 3A64D по типовой технологии с применением алмазных кругов АЧК 125x10x3 АСР-250/200-50-100% стандартной конструкции и с эксцентричным расположением алмазоносного слоя.

Установлено, что схема плоского шлифования торцом эксцентричного круга, по сравнению с обычной, обеспечивает повышение производительности в 1.5-2.0 раза, уменьшение удельных затрат на 45-50%, высокое качество обработки. Ожидаемый экономический эффект от внедрения новой схемы шлифования в операциях заточки твердосплавных резцов составляет 30 рублей на 1000 резцов (по расценкам 1972 года).

Схема плоского шлифования торцом круга с дополнительным вращательным движением заготовки и ступенчатой скоростью резания испытана на Кишлинском машиностроительном заводе в операциях заточки резьбовых резцов с пластинами из Т5К10.

Установлено, что испытываемая схема шлифования обеспечивает повышение производительности 1.9 раза, уменьшение удельных затрат до 60% и требуемое качество заточки. Ожидаемый экономический эффект от внедрения схемы плоского шлифования торцом круга с дополнительным движением заготовки и ступенчатой скоростью резания составляет 14-П манат на тысячу резцов (П- коэффициент индексации).

Схема плоского шлифования периферией круга с наклонным расположением рабочей части испытана в операциях шлифования плоских

поверхностей шибера - 84.3М.003, материал Сталь 20X13 и шибера -5.3М.001-01, материал Сталь 38Х2МЮА, соответственно на Бакинском заводе нефтепромыслового машиностроения (БЗНПМ) и на Бакинском машиностроительном заводе имени Саттархана (БМЗ им. Саттархана).

Установлено, что новая схема шлифования в операциях шлифования плоских поверхностей шибера обеспечивает повышение производительности в 1.2+1.4 раза, уменьшение удельных затрат на 20+30% и требуемое качество обработанных поверхностей. Ожидаемый экономический эффект от внедрения этой схемы шлифования составляет 0.32-П и

0.34.П манат соответственно на детали шибер - 84.3М.003 и шибер -5.3М.001-01.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. ТП ЗРИ рассмотрена как многомерная система преобразования геометрической структуры рабочей части лезвийного режущего инструмента, качества обработанных поверхностей и состояния режущей кромки реализуемая энергетическими и информационными действиями операторов преобразования.

Составлены структурные схемы операции ТП ЗРИ и метода обработки - заточки шлифованием. Установлено, что процесс заточки шлифованием может быть эффективно управляем выбором рационального вида распределения энергии, целенаправленными изменениями принципиальной кинематической схемы резания, регулированием тепловым режимом обработки.

2. Установлены главные направления поиска способов повышения эффективности технологического процесса заточки шлифованием:

- кинематический анализ и совершенствование принципиальной кинематической схемы шлифования;

- теплофизический анализ процесса и изыскание способов рационального распределения энергии и регулирование тепловым режимом в зоне обработки;

3. Составлена система математических уравнений, представляющих собой детерминированные модели процесса, описывающих закономерности механизма явлений, протекающих в процессе, наиболее характерные для шлифования инструментальных материалов:

- выведено уравнение для расчета толщины слоя, снимаемого одним зерном, при плоском шлифовании торцом круга. При этом принято во внимание установленное нами положение, что при расчете толщины

слоя, снимаемого одним зерном, нельзя исходить только из геометрического влияния элементов режима резания. Толщина слоя зависит от ряда факторов, определяющих характеристику круга, упругие перемещения технологической системы под воздействием сил шлифования, состояние режущей поверхности алмазно-абразивного инструмента, которое в свою очередь тесно связано с устойчивостью зерзн в связке;

- выведена формула для расчета краевых напряжений в опоре зерна позволяющая оценивать условия потери устойчивости зерен в связке абразивного инструмента. Описана взаимосвязь между условием потери устойчивости зерен в связке и параметрами режима резания, характеристикой кругов при обработке пластин из ВК6 и Сталь 45. Установлено, что износ зерен выкрашиванием их вершин способствует повышению их устойчивости, чем можно объяснить высокую работоспособность алмазных кругов при обработке твердосплавных материалов;

- выведено уравнение, описывающее распределение нагрузки по ширине круга. При этом установлено, что при плоском шлифовании торцом круга на станках с возвратно-поступательным движением стола на этапах входа и выхода имеет место значительная неравномерность распределения нагрузок по ширине рабочей части абразивного инструмента;

- на основании установленной взаимосвязи между закономерностью распределения нагрузки по ширине круга и закономерностью образования рабочей поверхности абразивного инструмента составлена формула, с достаточной для практики точностью описывающая кривую профиля рабочей поверхности абразивного круга в условиях, характерных для операций заточки лезвийных режущих инструментов и выведено, что обеспечением равномерности распределения нагрузки по ширине круга можно значительно увеличить эффективность использования абразивного инструмента.

4. Составлена структурная система факторов, влияющих на формирование обрабатываемой поверхности при шлифовании и установлено, что принципиальная кинематическая схема шлифования оказывает существенное влияние на все составляющие формирования обрабатываемой поверхности и является одним из основных управляемых признаков метода обработки, посредством которой возможно регулирование схемой движения формообразования, вида распределения энергии и управление тепловым режимом в зоне обработки.

5. Базируясь на результаты системного анализа ТП ЗРИ и учитывая выявленные закономерности процесса разработаны новые схемы плоского шлифования торцом и периферией круга. На основании кинематического и теплофизического анализа новых схем шлифования установлено, что

посредством целенаправленного изменения принципиальной кинематической схемы резания может быть обеспечено:

- равномерное распределение нагрузки между зернами по ширине круга;

- условное "ротационное перемещение" рабочей части вершин активных зерен, что в значительной степени увеличивает эффективность их использования как за счет последовательного нагружения рабочей части зерен по всему периметру, та» и за счет благоприятного, с точки зрения обеспечения устойчивости, вида износа выкрашиванием их вершин;

- прерывистое распределение: вида энергии и значительное уменьшение времени контакта рабочей части инструмента с обрабатываемой поверхностью, что создает благоприятные условия для стружко- и теплоотвода;

- пересекающиеся следы контакта зерен с обрабатываемой поверхностью в виде сетки;

- выравнивание значений величин шероховатости обработанной поверхности во взаимно перпендикулярных направлениях;

- достижение высоких скоростей резания;

- управление тепловым режимом в зоне обработки.

6. Установлено, что посредством изменения величин таких геометрических параметров шлифовальных кругов, как ширина рабочей части, величина эксцентриситета, угол наклона рабочей части, величина перемещения зоны контакта за полуоборот круга возможно регулирование температуры обрабатываемой поверхности.

Разработана методика расчета геометрических параметров шлифовальных кругов при плоском шлифовании торцом круга с эксцентричным расположением рабочей части и периферией круга с наклонным расположением рабочей части.

7. Проведена оптимизация параметров режима резания обычных и новых схем плоского шлифования торцом и периферией круга.

Установлено, что:

- схема непрерывного шлифования торцом круга с эксцентричным расположением рабочей часта, по сравнению с обычной, обеспечивает равномерное распределение нагрузок по ширине круга, благоприятные условия стружко- и теплоотвода, в 2+3 раза большую производительность и уменьшение на 30+50% удельные затрат;

- схема плоского шлифования торцом круга с дополнительным вращательным движением заготозки и ступенчатой скоростью резания по сравнению с обычной обеспечивает последовательное нагружение рабочей части зерен по всему периметру, благоприятные условия стружко- и теплоотвода, пересекающиеся следы контакта зерен с обрабатываемой

поверхностью в виде сетки, достижение высоких скоростей и выравнивание величин шероховатости обработанной поверхности во взаимно перпендикулярных направлениях, в раза большую производительность и в 3.0+3.6 раза меньше удельных затраты;

- схема плоского шлифования периферией круга с наклонным расположением рабочей части по сравнении с обычной обеспечивает благоприятные условия стружко- и теплоотвода, в 1.5 раза большую производительность, в 2 раза меньшие удельные затраты при черновом и 30% меньшую производительность и 2 раза меньшие удельные затраты при чистовом шлифовании.

8. Промышленными испытаниями установлено, что разработанные новые схемы шлифования могут быть эффективно использованы в технологических операциях заточки режущих инструментов и шлифовании плоских поверхностей деталей машин.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах автора:

1. Тагиев Э.А., Мовла-заде В.З. Исследование процесса электролитического алмазного затачивания твердосплавного режущего инструмента. // Тезисы докладов XVIII научной конференции АзПИ. - Баку, 1967. - с. 140+142.

2. A.c. № 244147, СССР, МКИ B24D. Способ размещения рабочей поверхности алмазного круга для электролитического шлифования. /Мовла-заде В.З., Тагиев

3.А., Садыхов А.И. (СССР). - Не опубликована (закрытое) -1969.

3. A.c. №244148, СССР, МКИ B24D. Алмазный круг для электролитического шлифования. /Мовла-заде В.З., Тагиев Э.А., Садыхов А.И. (СССР). - Опубл. 14.05.1969. Бюл. изобр. № 7. - 1969.

4. Садыхов А.И., Мовла-заде В.З., Тагиев Э.А., Захаренко И.П.,Шепелев A.A. Исследование работоспособности алмазных кругов с эксцентричным расположением рабочего слоя. //Алмазы. - М.: НИИМАШ, 1969, №6. - С. 10+13.

5. Тагиев Э.А., Садыхов А.И., Мовла-заде В.З., Захаренко И.П., Шепелев A.A. Круги с эксцентричным расположением алмазоносного слоя. //Синтетические алмазы. - Киев: ИСМ, УкрНИИНТИ, 1970, вып. 1 - с. 58+61.

6. Тагиев Э.А., Садыхов А.И., Мовла-заде В.З., Джафаров А.Д. Повышение работоспособности алмазных кругов при эксцентричном расположении рабочего слоя. //За технический прогресс. - Баку, 1970, №1 (на азерб. языке) - с. 21+27.

7. Тагиев Э.А., Садыхов А.И., Мовла-заде В.З. Некоторые особенности шлифования алмазными кругами с эксцентричным расположением рабочего слоя. //Материалы XXI научн. конф. АзПИ. - Баку, 1970 - с. 99+100.

8. Тагиев Э.А., Садыхов А.И., Мовла-заде В.З. Исследование работоспособности алмазных кругов формы АЧК с эксцентричным расположением рабочего слоя. //Материалы XXI научн. конф. АзПИ. - Баку, 1970 - с. 100+102.

9. A.c. №303172, СССР, МКИ B24D 7/18. Шлифовальный круг /Мовла-заде В.З., Селех В.З. и др. (СССР). - Опубл. 13.05.71. Бюл. изоб. № 16. -1971.

10. Тагиев Э.А., Ярошевский Ф.М., Мовла-заде В.З., Садыхов А.И. Синтетические алмазы и кубонит на машиностроительных предприятиях Азербайджана. //Синтетические алмазы. - Киев: ИСМ, УкрНИИНТИ, 1971, вып.1 - с. 34+38.

11. Мовла-заде В.З., Тагиев Э.А., Садыхов А.И. Экономическая эффективность новой схемы заточки. //За технический прогресс. Баку, 1971, №3. - С, 71+74.

12. Мовла-заде В.З., Захаренко И.П. Толщина слоя, снимаемого одним зерном при плоском шлифовании торцом алмазного круга. //За технический прогресс. Баку, 1972, №4. -С. 17+18.

13. Резников А.Н., Мовла-заде В.З. Исследование устойчивости алмазных зерен в связке алмазно-абразивного инструмента. //Синтететические алмазы, 1972, №5. -С. 5+10.

14. Мовла-заде В.З. Некоторые пути повышения эффективности алмазных кругов при торцовом шлифовании твёрдых сплавов. Дис.... к.т.н. - Баку. 1972. - 202 с.

15. Мовла-заде В.З. Высокопроизводительная схема шлифования. /Техническая информация АзНИИНТИ. 1973, №8, 3 с.

16. Мовла-заде В.З., Захаренко И.П., Шепелев A.A. К вопросу о закономерности образования рабочей поверхности алмазного круга. //Резание и инструмент. Харьков, 1974, вып. 8. - С. 46+55.

17. Гаджиев А.М., Мовла-заде В.З., Захаренко И.П., Вал Е.И. Температурное поле на поверхности шлифования при торцовой глубинной заточке инструментов из быстрорежущей стали. //За технический прогресс. - Баку. 1975, №11. - С. 45+46.

18. Мовла-заде В.З., Исмаилов Ф.И., Гаджиев А.М. Исследование режимов алмазного шлифования твердого сплава ВК20. //Сборник материалов научно-технического семинара. - Таллин. 1975. - С. 89+95.

19. Тагиев Э.А., Мовла-заде В.З. Схемы алмазного торцевого шлифования твердосплавных инструментов. //Технология электротехнического производства. -Харьков, 1976, вып.1 (80). - С. 11+13.

20. Исмаилов Ф.И., Мовла-заде В.З., Байрамов Ч.Г. Размерная стойкость профильных алмазных кругов при обработке режущих деталей штампов. //Технология электротехнического производстве. - Харьков, 1976, вып.1 (80). - С. 13+15.

21. Salje Е., Movla-Zade V., Brandin Н. Temperaturmessung beim Flachschleifen. TZ für praktische Metallbearbeitung. - Dusseldorf (ФРГ), 1976, H.l - S. 4+6.

22. Гусейнов Г.А., Ярощевский Ф.М., Мовла-заде B.3., Бабаев С.Г., Захаренко И.П. Особенности образования поверхности при шлифовании торцом круга. //Синтетические алмазы. 1977, вып. - С. 21+25.

23. Гусейнов Г.А., Мовла-заде В.З. Исследование силы резания при торцовом шлифовании. //Эффективные технологические процессы производства машин. Тезисы докладов республиканской конференции. Баку. 1977, - С. 44+45.

24. Захаренко И.П., Тагиев Э.А., Гаджиев А.М., Мовла-заде В.З. Исследование динамической устойчивости абразивного зерна в связке. //Резание и инструмент. Харьков, 1983, вып. 29. - С. 48+51.

25. Movla-Zade V.Z., Tchteherbak A., Valiaev F. Etude de linfluence du brunissage par diamant sur la qualité de la couche superficielle. - Edition AU., Annaba, Algerie, 1984.-14 p.

26. Movla-Zade V.Z. Principes delaboration des projets des ateliers. - Edition AU., Annaba, Algerie, 1984. 74 p.

27. Movla-Zade V.Z. Technologie de construction mecaniquc. - Edition AU., Annaba, Algerie, 1984. - 76 p.

28. Мовла-заде B.3., Садыхов А.И., Аббасов A.M. Исследование влияния режимов шлифования сталей ЭК-42 на температуры шлифования при работе абразивными кругами 25А и 44А различной зернистости. //Пути повышения эффективности металлообрабатывающего инструмента: Тезисы докладов республиканской конференции. - Баку, АН Азерб. ССР, 1988, С. 31.

29. Мовла-заде В.З., Гутин Б.Т., Мамедов A.M. Экспериментальное исследование зависимости стойкости резцов из стали ЭК-42 от качества заточки режущих лезвий. //Пути повышения эффективности металлообрабатывающего инструмента: Тезисы докладов республиканской конференции. - Баку, АН Азерб. ССР, 1988, -С. 32+33.

30. Мовла-заде В.З., Гаджиев A.M., Гасанов В.М. Промышленные испытания оптимальных параметров режима заточки фасонных фрез из стали ЭК-42. //Пути повышения эффективности металлообрабатывающего инструмента: Тезисы докладов республиканской конференции. - Баку, АН Азерб. ССР, 1988. - С. 33+34.

31. Мовла-заде В.З., Мамедов A.M., Мирзоев A.M. Исследование влияния режима шлифования сталей ЭК-41 и ЭК-42 на износ абразивных кругов. //Обеспечение качества в механосборочном производстве: Тематический сборник научных трудов АзПИ им. Ч. Ильдрыма. - Баку, 1989. - С. 94-:-99.

32. Мевла-задэ В.З., h устной Ь.Э. Машынггуырчада тсхноложи просеслэрин ав-томатлашдырылмыш ла]иьэлэндирмэ системлэри. Учебное пособие. Баку: Изд. АзТУ, 1990.- 113 с.

33. Мовла-заде В.З., Мамедов A.M. Исследование и совершенствование работы единичного зерна абразивного круга при торцовом шлифовании. //Прогрессивные технологические методы обеспечения качества изделия. Тематический сборник научных трудов. - Баку: АзТУ, 1991. - С. 41+47.

34. Мовла-заде В.З., Мамедов A.M., Мамедов А.С. К вопросу оптимизации процесса шлифования торцом абразивного круга. //Прогрессивные технологические методы обеспечения качества изделия. Тематический сборник научных трудов. -Баку: АзТУ, 1991. - С. 104+111.

35. Мовла-заде В.З., Мамедов A.M., АгаджаноЕ. Э.Ю., Алиев М.А. Сравнительный анализ кинематики резания единичного зерна при различных схемах торцового шлифования материалов. //Новые материалы и технологии в повышении эксплуатационной надёжности машин и инструментов. Тез. докл. - Баку: АзТУ, 1991.-С. 19.

36. Мовла-заде В.З., Мамедов A.M. Способ повышения эффективности абразивной обработки. //Материалы Международной научно технической конференции "Актуальные проблемы фундаментальных наук", СССР, Москва, 28 октября - 3

ноября: Сборник докладов, Т.4, Секция "Новая технология". - М.: МГТУ, 1991. -С. 16+19.

37. Мовла-заде В.З., Мамедов A.C. Температура шлифования при работе кругами с эксцентричным расположением алмазоносного слоя. //Ученые записки. - Баку: АзТУ. № 1, 1992. - С. 43+49.

38. Мовла-заде В.З., Мамедов A.C. Определение оптимальной величины эксцентриситета алмазоносного слоя круга на основе теплофизического анализа процесса торцового шлифования. - Баку. Деп. в АзНИИНТИ. Библиогр. указатель ВИНИТИ "Депонированные научные работы". №3 (257). 1993. - 21 с.

39. A.c. №1703401, СССР, МКИ В24В 7/02. Способ абразивной обработки плоских поверхностей. /Мовла-заде В.З., Карпов С.М., Мамедов A.M. (СССР). -Опубл. 07.01.92. Бюл. изоб. № 1. - 1992.

40. A.c. на изоб. (Положительное решение на а.с. 4923213/08, МКИ В24В 7/00 от 18.01.1991. Способ плоского шлифования. /Садыхов А.И., Мовла-заде В.З., Мамедов A.M. (СССР).

41. Мовла-заде В.З., Самедов М.К. Исследование точности формы при внутреннем шлифовании //Ученые записки. - Баку: АзТУ. № 2,1993. - С. 3+5.

42. Мовла-заде В.З., Мамедов A.C. Параметрическая оптимизация процесса периферийного шлифования наклонными кругами. //Ученые записки. - Баку: АзТУ. №2, 1993.-С. 46+47.

43. Мовла-заде В.З., Мамедов A.C. Расчет температуры поверхности шлифуемой детали при периферийном шлифовании наклонными кругами. //Ученые записки.

- Баку: АзТУ. № 3,1993. - С. 3+7.

44. Мовла-заде В.З., Мамедов A.M. Время действия теплового источника при различных схемах торцового шлифования. /Азерб. техн. ун-т. - Баку, 1994.-10 с.

- Деп. в АзНИИНТИ 30.12.94. №2225 - Аз.

45. Мовла-заде В.З., Мамедов A.C. Определение оптимальных геометрических параметров шлифовального круга с наклонным расположением рабочего слоя. -Баку. Деп. в АзНИИНТИ. Библиогр. указатель АзНИИНТИ "Депонированные научные работы". № 4 (8). 1994. - 10 с.

46. Мовла-заде В.З., Мамедов A.C. Некоторые вопросы автоматизации периферийного шлифования. //Известия Вузов. Нефть и газ. - Баку: АзГНА. № 3. 1995. -С. 69+71.

47. Мовла-заде В.З., Мамедов A.C. Результаты промышленного испытания схемы плоского шлифования с наклонными кругами. //Материалы 43-й научно-технической конференции. - Баку: АзТУ. 1995. - С. 61+63.

48. Мовла-заде В.З., Мамедов A.M. Особенности износа абразивных кругов при новой схеме шлифования. //Материалы 43-й научно-технической конференции. -Баку: АзТУ. 1995. - С. 59+60.

49. Мовла-заде В.З. Структурная схема метода обработки (заточка шлифованием) режущих инструментов. //Ученые записки. - Баку: АзТУ. № 1, 1995. - С. 67+71.

50. Мовла-заде В.З. Системный анализ технологического процесса заточки режущих инструментов. - Баку. Деп. в АзНИИНТИ. Библиогр. указатель АзНИИНТИ "Депонированные научные работы". №3 (11), 1995. - 10 с.

51. Мевла-задэ В.З., Рэсулов Н.М., Ьусфюва LP. вэ б. Машынга]ырма техно-лоюуасы. /В.З. Мовла-задэнин редактэси илэ Дэрслик. - Бакы: Чашыоглу -Тэьсил, 1995. - 386 с.

52. Мевла-задэ В.З. Машынпуырма техноложи просеслэринин систем анализи-нин бэ'зи нэтичэлэршшн тэдрисэ тэтбига. //Ати пелагожи мэктэблэрдэ тэбиэт ва дэгиг елмлэрин тэдгига вэ тэдрисинэ дайр республика елми конфрансынын тезислэри. Бакы: Н.Туси адына A33p6aj4an Деапэт Университетинин нэшриуаты, 1996, с. 106.

53. Мовла-заде В.З. Особенности формирования рабочей поверхности алмазно-абразивных кругов в операциях заточки режущих инструментов. //Материалы докладов 44-й научно-технической и методической конференции. - Баку: АзТУ. 1996.-С. 59+61.

54. Мовла-заде В.З., Мамедов A.M. Изменение фронта рабочей зоны по периметру зерна абразивного круга при новой схеме шлифования. //Материалы докладов 44-й научно-технической и методической конференции. - Баку: АзТУ. 1996. - С. 61+64.

55. Мовла-заде В.З. Главные направления совершенствования технологических процессов заточки режущих инструментов. //Ученые записки. - Баку: АзТУ. Том VI, № 1, 1997. - С. 126+128.

56. Мовла-заде В.З., Мамедов A.M., Мамедов А.С. Повышение точности измерения износа абразивного круга. //Ученые записки. - Баку: АзТУ. Том VI, № 1, 1997. -С. 128+130.

57. Мовла-заде В.З., Самедов М.К. Исследование влияния силы резания на точность обработки при внутреннем шлифовании наклонным кругом. //Ученые записки. - Баку: АзТУ. Том VI, № 1,1997. - С. 156+159.

Личный вклад, внесенный соискателем:

Работы 14, 15, 26,27,49, 50, 52, 53, 55 выполнены самостоятельно.

В работах 1, 4+8, 10, - теоретически г и экспериментальные исследования, обработка данных и апробация результатов.

В работах 11+13, 16+25, 28+31, 33--38, 41+48, 54, 56, 57 - постановка задач, теоретические исследования, разработка методики, обработка результатов, выдача рекомендаций, формулировка научных положений.

В работе 51 - общая редакция, введен ие и I глава самостоятельно. Работы 2, 3, 9, 32, 39, 40 - принадлежат авторам в ргц^ой^^шйш.

ь

MÖVLA-ZAItO VAQIF ZAHID OÖLU

"KBSICi ALBTLaiiiN iTiLBNMBSt TEXNOLOJI PROSESLBRiNiN EFFEKTiVLIYiNIN YÜKSOLDtLMBSi"

05.02.08 - "Ma§inqayirma texnologiyasi" ixtisasi üzra texnika elmlori doktoru alimlik daracasi almaq Ü9Ü11 toqdim olunmu§ dissertasiya iginin

XÜLASeSi

Todqiqat obyekti - kasici alotlorin itilanmasi texnoloji proscsidir (KAI

TP).

I§in maqsadi yüksak mohsuldarliq va tolob olunan kcyfiyyoti ta'min eden pardaqlama prinsipial kinematik sxemlerinin ijlonmasi asasinda KAI TP effektivliyinin yüksoldilmasidir.

I?da EHM, müasir tadqiqat cihaz va vasitalari istifada olunmaqla KAi TP sistem analizi, struktur sinte2i, müxtalif ierarxik saviyyalarda modella§dir-mo, tacrübalarin tarn faktorlu va rotatabel planlafdirilmasi üsullan tatbiq edilmijdir.

Nazari naticalar va yenilik ondadir ki, KAi TP optimalla§dinlmasinin nazari asaslan i§lanmi§, prosesiti qanunauygunluqlarmin riyazi tasviri verilmi? va onun takmillajdirilmasinin asas istiqamatlari müayyan olunmu§dur.

Tacriibi naticalar va yenilik ondadir ki, yeni müstavi pardaqlama sxemlari i§lanmi§ va onlar ü<;ün optimal parametrlar müayyan edilmi§dir.

i§lanmi§ yeni pardaqlama sxemlari Baki §ahari ma§inqayirma zavod-lannda sanaye sinagindan 9ixan'mi$dir.

Sanaye smagi naticalari yeni pardaqlama sxemlarinin kesici alatlarin itilanmasi va ma$m hissalarinin müstavi sathlarinin pardaqlanmasi texnoloji amaliyyatlarinda samarali istifada oluna bilmasini tasdiq etmi§dir.

i§in naticalari ma§inqay rma, avto-traktorqayirma, aviasiya va ba§qa sanaye sahalarinda texnoloji proseslarin layihalandirilmasinda samarali istifada oluna bilar.

MOWLA-ZADE YAGIF ZAIIID OGLY

"IMPROVEMENT OF THE TECHNOLOGICAL PROCESS OF SHARPENING OF CUTTING TOOLS"

ABSTRACT

of dissertation for the doctor's degree of thecnical scienses.

The object of this research is the technological process of sharpening of cutting tools (TPSCT).

The aim of this dissertation is to improve the efficiency of the TPSCT on the basic of principial kinamatic sheme of grinding improvement, ensure high productivity and treatment quality.

Methods of system analysis, structural synthesis, modelling of TPSCT on various hierarchic levels, fullfactor and rotatable planning of experiments with computor involvment, modern device and advanced measuring means are used in this research work.

The theoretical results and newness of this work is that on the basis of system analysis the description of TPSCT is given as well as the TPSCT structural scheme is set up. Another distinctive feature of this work is that theoretical basis of TPSCT optimisation is developed which is found in mathematical description of process normality. The main gindelines and methodological bases of process improvement are defined as well in this research work.

The practical results and novelty of the work is that the new schemes of plane sharpening are developed and optimal parameters of machining conditions and also geometry of grinding wheels have been set.

The newly developed schemes of sharpening have undergone industrial tests in machinebuilding plants in Baku.

The results of the industrial tests proved the efficiency of their utilisation in technological operations of cutting tool sharpening and grinding of plane surfaces of machine parts.

The results of this work can be implemented in design of technological process in machinebuilding, automobile, tractor, aircraft manufacturing as well as in other fields of industry.

Формат 60x90 1/16. Бумага офсетная №1. Тирах 100 экз. Заказ N¡ 24.Фсггоофсет. Типография НПФ "Чашыопты"

AZBRBAYCAN RESPUBLÎKASI TBHSÍL NAZÍRLÍYÍ AZ8RBAYCAN TEXNÍKÍ ÜNÍYERSÍTETÍ

Blyazma hiiququnda

MÖVLA-ZADB VAQÍF ZAHÍD OGLU

KBStCi AL0TL0RÍN ÍTÍLONM0SÍ TEXNOLOJÍ PROSESL0RÍNÍN EFFEKTÍVLÍYÍNÍN YÜKS0LDÍLMOSÍ

íxtisas 05.02.08 - "Ma§uiqayirnia texnologiyasi"

Texnika elmlari doktoru alimlik daracosi almaq iiçiin taqdim olunmuç dissertasiyamn

AVTOREFERATI

BAKI - 1998