автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Повышение качества шлифования валков холодного проката непрерывной правкой абразивного круга

6 ид

НАЦ10НАЛЫ1А АКАДЕМИЯ НАУК УКРА1НИ 1НСТИТУТ НАДТВЕРДКХ ЗДТЕР1АП1В 1м. В.М.БАКУЯЯ

На правах рукопису УДК 621.771.073.9:621.922.02-

НОСКОВ ВГТАЛГЙ ВАСИЛЬОВОТ

П1ДШЩИЛШ ЯКОСП !Ш«гаН®Г ШК1В "ХОЛОДНОГО ПРОКАТУ БЕЗПЕРЕРВНОЮ ПРАВКОЮ АБРАЗИВНОГО КРУГА

Спец!аяьа1оп 05.03.01 - "Пропеся мехаиИно! 1.

(Мзико-техчНноТ обройки,. вере таги та (иструмент"

Автореферат-лисертац!Г на злобутгя паукового ступеяя качлилата техя 1чнях наук

Ки!в - 1994

К-.П'у с J¿¿-г ! г^тг;-^!:;1

f>.>,B.K,ruc/i,- Ш.Н ;vpc-îки (;.'. h:: ïг.).

ilüjz.z-¿hU i i^itm,;; - uíiü'urí.v v u:.; i. í ('"r.r

О.Пггигп/ ~ íc/Í; И:1;;;:. на/у, :,.-)

Г-у-::л кг-'^сгг-Л;;:/;:

KiiKjOüröi^b;'.,

i л (г...Lp^..,«ирсъ? >

ÏÏGIinCi rL'V--''"- IP'', г P. O IL*-'

ua-.;î;[5Cîxï ьчÜ.:I¡" рÚÍ Í J, 076,10,CI

TíicTKTyrí ni^^^pií.c ¡„сv..piБ.К.Еслу;«' ro

OidsiOlv;-,?

Awjt pís'cíüíU.?. ;,L-ii<¡s&rz 1521. p.

Bsir^iS ccKpaïûp ./

encu!a®Í30i.:;:;;í I рад А

докгаг- 5.вхя!чп:.л «иух. ^J/^ A.Í.Kí¿3xp5iiu

ЗАШЫ1А ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

АктуалыНсть ппобдемц. Сучасяий роэвиток метоп!я обробки р)эшш!И характер азуяться п!нвршеними нилотами ло якоетиеФактивное? ! -та иадШност! випускаемо! .пропукц!!.

НаипЧн!сть та ловговНн!сть валк!в холодно! прокатки с р?ша-гочими факторами, вияначаючши як1сть шзолугсцП, ппопуктивн 1сть .. та економ(чиу ефективя)сгь ооботи стягов холодяо! прокатки.

У зв"язну з! склалн(стю тяхяологИ. виготоплеямя валк!в та никлИним характером Тх роботи при високих коптактнях напругах, лвйий неураховапий Фактор моте виявитися тао!шапьнпм у знитенн! мИшост! взлк1в,

Важляву роль у жКльтепи! ловговИнопт! валк!в холодно! прокатки виграе ф!эичний стая зовн!шп!х. (аи^вяих) тар!в Тх робочо1 яовеехн!, як! Форчуються на остаян!х етаяах механИноТ обробки т^гЯН'^'йТ!1 зм!ня у процео! екоплуатац)! п 1гг впливом визяаяених' фактор1в.

ВирМиекнч яроблеми, пов"язано! з п (лишениям якост! поверхКе-впго пару валк!в, треба гаукати в улоскотаяюяэчя I фМшях метод1в !х обообкл.

В1ломо, що у мяхач!зм! ут'воредая -поверхнсвих дефект!в осиовну роль виграють теплов! явииау тс! -вупровоитують процес шл!фуваиня. •При пъому ПОрушуЕТЬСЛ олчгфЬгяГстъ структура, пост1йн!стъ тверпост!, до зиичсуе 1яосост1йк(сть та контактну м!цн!сть деталей. Великий вплив на снли р!эаяня та температуру у зон! шл!фувагшя робить стая робочо! повертя! шл!(Т;увапь,чого круга: гострота його зерен I паяви!сть простору для оозм!шення стружки.

Питания технолог!! як!сного тл1Фування валк!в холодно! прокатки прояоэтуе залвгатись складням до теперЬачього -часу.

Актуальн!сть дано! ппоблсми продиктована яеобх!дя!сгк> досл'п-жсияя процесу шл!Фуваяня валк!в з Бикористаяням методу пост!йяого в!лиорле1Шл р!яучо! здатнозт! яруга шляхом Яого безперервмо! правки.

''~?.а -робота. Шлнилення якост! бочок валк!в холодного прокату прл Ф!я1ид1й абразявШй обройя!, шляхом отр^чанни йездефектного поверхясвого кару, тобто запогИгачяя почв« структурах зм!ч, ппи-пал!в та знитення твердое?!.

Наукоча новизна. Теоретично о(5гяу«тспч»о I егсяадйл^чтчгьио т?зтрррлт(еяо мо^лиа1сть п(лэа!пеиия .т.остг т.'чФсг-ччс! л сг^огч! деталей з ваякообооблвзаних, ге;пюо-?ро.''кс,:7У ч+яг*.? .тппкл ст^-заич'

на робоч!й поверх^ вшфувального круга спешалыюго макрорельефу, з формуванням на абразивних зернах, у тому чноя! ! на площадках затуллювання - м1крскромок, в Удаления продукт}в зносу з »Заверенного простору, що ецрияе и ¡и витанию зносоет1Йкост1 абразивного 1нструменту, знижуе теплосшпсть процесу, стаб(льно забезпечуе геометричиу <|орму обробяюваяо! поверхн!.

Розроблено иатематичиу модель геплових процес1в,ашшкаючих при звичайноыу шл1фувашн та шл1фуванц} а доступам вшювленн.ям р(жучо1 здагност! абразивного круга, з прогнозуваниям появи кри-твчмих температур у зон! обробки га виникненням структурних зм1н у посерхневому шар! бочок заяк!в холодного прокату.

Методология та оО"скт роботу. Ус) роздали роботи виконан) з единих методолог¡чних позиц<йк Поев (доено злШсшосться аяал!з та оптии!заи1я ¡снуючах способов правка нипЗувальяих коуг[в, анал!-тичн) дослдаеннн, експериментальна порев!рка та юпйлговаЕШЯ ви-робничих умов. обробки.

Об"ектом доол1д-*ень йули робоч! валки холодного прокату, як? маыть д!аметри у д1алазок( 440...800 мм, дсвжину 1350...3670 мм, виготовлен! з ваккооброблювапих сталый типу БСЖСЭДЦ, 9ХФ, 75ХСМ5 та т.!., твордЮть бочок валк1в становила 90,..9оН£ (64.. .6?НКс).

Практична и[цн1сть та реая|зац|я роботи. Проведена робота дозволле визначити вплив р ¡зно.мая1тних фактор ¡в на температуру у процео! шл1фувашш та виникнення структурних зм}н у поверхнево-му шар1 бочок ваякш холодного прокату, а також оптишзувати про-цес ашфувашт забоэпеч.еяши задано! якост1 деталей.

Результата досл1дкага> використован1 для розообки технолог!! безприяалюваного шл{фування бочок ваяктв холодного прокату, яке запоб(гае иояв! у поверхневому шар! оброблвваного матер¡алу при-пал!в, структурних зм ш та зкиження твердости

Р1чний економ!чнйй ефект в!д впровааяеная результат 1в роботи на АТ "НЮ,В" становить 911,8 млн. крб. за ц!нами 19ЭЗ року.

Особистий внесок автора становить:

- розробка методики доо7пджання цроцесу шл(фування з пост!й-ни:/| в1дновленням р ¡кучоI здатност! абразивного круга, проведения експеримент¡в та анал!з одержаних результат¡в;

- розробка методики прогнозування появи критичних температур в зон! обробки та виникнення структурних зшн в поверхневому шар! бочок ваяк}в холодного прокату;

- розробка способу форкураннп на абрззивпих зернах шл!фуваяь-ного круга спец1ального м! крорельп^а закляни безперервно? правки та проведения теплогМзячиого анаягзу вгшиву данного процеоу на як!сть. поверхнеюго гаару оброблювацо! летал);

- теоретично обгруктування нибору правллчого 1нструменту лля безперервно! правки абразивного круга та реал!зац1я продесу гол Шування" бочок валк!в холодного прокату з поступим в!лновлен-' ням р!ку"0) златност! круга алмазною щ!ткою дискового типу.

Аиробдц!я роботи. Ооновн! положения роботи оо'зглрнут/ та ехвален! на зас1л»нннх чауковиу сем!нор!в ПГЛ НАМ УкоаТМи (м.КиТв-I990-J.994 pp.), пауковому crm Inapt "ПроГресивн! технолог!f у ма-птнсбудуваннГ', гл.Сдеса, 1991 р.! пауково-тезоИчних кон<Т-ереяц1ях "Як1сть та Haniiiiiloib технолог1чнта систем", м.Кра^аторськ.ТЭЭЙ р.; "Термодшшм1ка технолог¡чних пооцеЫв", м.Ки?в, 1992 p.; MiiFpec-пубЛ1кансько! наукоио-теун ¡чпо! кои^ерендIT "Термопинам(ка техно-логгчяих сисгрм", м.Кракаторськ, 1993 р. ■

Пубя1кацП. За результатами лосл!лкенъ олубл ¡ковано 7 ооб!т.

Структура I обсчг роботи. ДисертацГя складаеться 1з вступу, иести розлив, загалышх висновк?в та рекомечлац!й-по робот!,шо накладен! на 102 ciopiMicax машиноййсного тексту, мае список niTe-ратури !з 108 наРменувань ta йодаток на 54 стор1нках. У робот! 29 рясунк!в та 5 таблице.

З'уПСТ РОБОТИ

У вступ! обгрунтована актуальн!сть теми дослтлжеш, та поставлено мету роботи.

У першсду розлЫ розглянуто стан питания. Досл!ятення у гя-Луз1 тей'лових процес!в, по прот1кають лри тл^уяаян! важкообробяю-Baiffl'i статей, та яиникменнп у псгерхневому тар! оброблюваного ма-тер1алу структурних та <£азовпх зшк, вплиряпчих на ^!зико-мехян !ч-н! та експлуатацгйи! властивост! деталей, як! виконан! п?л кер!в-ництвом А.М.Резн1кова, В.О.СипаПлова, О.В.Якпмсва, П. Т.Ящерипина та 1н., а такоч вплив правки та якост! повеп-хиетюго шару абразивного Гнструменту на лая; показншш, изображен! у ооботах З.Ф,Романова, Г.П.Кремиьова, Г.Г. Поклалм, O.B.Xi'/ача, О.Г.Гзабт=яко та 1н., створяли методичну основу лля прореке:шч гопя?лтчиь та розробки пристрою, забрзпччуючого постгГне в!.тчовл<-';н- pir/чо! златност! и рута гсгпуоч ¡'ого <5с->п"Ппвчо! правки.

Анал(з науково-техШчноГ та патентно! л(тератури по icnyw-чим способам правки KpyriB та апяив на HKicut покаэники про-цесу шл!ф?ваиня загартованих важкооброблюваних сталей на великих круглошл1$>увальних иэрсаатах показав, то ¡снуюч! саособи правки ма-поун!вераальн1, иридатШ .для доотагньо вузького д!апазсшу удав обробяи.

У наш!й i:paiHi i краТнах СИД виконав ц}лий рял poOiT по ство-ренню спец1альяих пристроГв,.забезпечуючях пост line в(дновлення р!кучо5 элатност! круга та дослЫтенню 1х впяиву на абразиьний ¡нструмонт та як(сть обробпювэних деталей, це в1лображсшо у роботах В.В.Бород1на, В.В.Берляева, О,Я.Качана, е.С. Кисеяьова, В.В.Бурм!строва та (кших автор)в.

Незватаючи на появу прогресивнях метод(в галтфуваннй, що побу-дован! на посл'йному в(дновяенн) р)жучо! златност! круга, необх(д-но в!дзиачити ?х недостатки уннверсальн(сть, rpQMismcicTb, склад-' н1сть у реал)зад!1. Особливо це стосугтъся до виконаная вишвзга-даних лристроГв та метод 1в на ваиких круглопшЛувальних верстатах, виконуючих обробку деталей типу валкгв холодного прокату, як! мають велик! габарити та nuomi, що гйндаються обробц!.

Роботи Г.М.Грановсгкого, е.М.Маслова, Г.Б.Лурьо, ВД.Муцянко, Д.Г.бвсеева та 1н. дося1дник!в створюють методовоНчку основу для дося1джень шяаву правки' круга на теп лов! пронеси, як i в1дбува»ть-ся при сл(фуванн) та воображения 1х на ф'|зико-механ1чний стан поверхневого шару детая!. Але опублгковаа1 роботи мало торкаються законом]рнсс'гаЙ всливу пост Шюго в!дновления р^жучо! здатност! круга на вшдеуказаи| залвтаоат!, особливо по в!дношекшо до обробки великогабаритяих деталей з важкооброблюваних сталей.

Пубв1кацН M.G.BiHapcbKOTO, М.В.Вурьс, П.Г.Кацава, В.Г.бвту -шенко, I. И. Соболя, Е.В.Рижова, Г.Ю.Якобса та ¡н. показують методв оптям!зацМ га рfзнi п!дхоли до розв"язання багатокр(тер(альних задач. Так! роботи стосовно до розгляваемого випапку тЬльки по-чинаються.

"-Таким чином, бIльш¡сть розглянутях podir молуть бути викорис-тан! як в!дправн1 точки дослЦдань, але на мають методик та результат ь!дцов1днах доси1джень по пш1фуванню валк!в холодного прокату а бизлерервною правкою абразивного круга, що мае сво? особпиьост (,

У ав"язку з ъиклалечим у робт1 поставлен) сл1д,уюч! замашу.

I. Провести виб(р узагалъненого критер!ю, об"ективно характе-

рпзуючого топлонапрутен!сть процесу !ял1фування та на йоз'о основ! виконати теоретична лосл1дяеншт теялових процес1в, вплиппючих па ф1зш<о-мпхан¡тми!! стан поверхневок) шару бочок валк)в холодного прокату.

2. Установим зале:?л1сть ыЫ 'узагаяьненим критерии та структурой повррхиевого шару при звичайному шл!фуванн1 та m л 1 фута ни!

з постHtiiMM в1дновло1шпм рf'кучоI златност! шл№уяалъного круга.

3. Протюсти математичний розрахунок телловпх пвоцос1в.

4. Виконати екслершонтальне досл!лчення тливу боопорершо! правки на рпл вих1диих ппраметр1в процэсу шл!фуваннгг.

5. Пропасти мололювашт виробничих умов обробки ваяк!в холодного прокату на кругло1ал1фувальиому верстат! э викориетан.чгм стегального пристрою, який здШснюе бозперервну правку абразивного круга.

6. Провести оптим{зац{ю процеса обробки э метою вибору абразивного !нструменту та режим Iв шл!фування валк(в.

У другому ппзд 1л1 описуеться методика досл!дтень. Об"ектом досл1лжвння було визначення шливу процесу безперервно! правки круга на вих!дн1 параметри при шл!фуванн! термообробяених важко-обробяюваних сталей. Для проведении допл!джень було спроектовано спец!алы1и;: стенд. Експерименти проводили при рГзних умовах обробки: шл1фуваян( без 'ЮР, fa застосуванням ол1вц!в твердого маотига БМ-153Г, а також при . лодтенн! 5/?-ним1 вопяим розчином соди.

У пооцес! експершенту визначились значения активно! потуж -постf, в!лпов!дн! 1й тешературп, виникаюч! у зон! р!заиня, що вим1рюються за допомогою термопзр, а тако* проводилось ф!сування продуктишост! процес!в у залэ-*ност1 в1д умов обробки та матер!а-лу абразиву.

Результата вим1р!в п^длнгали статистицнМ обробц! у в!дпов1л'-ноет! до'в!домо! методики планування повного фактооного експери -менту (ПФЕУ'типу 23 з побуловою поверхн! в!дгуку данота процесу.

Вим!рюваннч тверпост! зразк!в виконувалось на твердом1р1 мол. 2I40IP з пазантаженвдм на алмазну л!рам!ду 150 кг.

Для визначення фазового складу поверхневого шару зразк1в, проведено речтгенограф1чне досл1дтання на д1Фрактометр!, ДРСН-3, ва вм!ст'залишкового аустен!ту та мартенситу у эразках, що пройшя чистову обробку при р!зних умовах тя!фуваш1я.

К1нетику Фазових перзтворень при шлЬфувзян! бочок валк!в холодного прокату вивчали шлпхо.м проведения ло';л!дгонь зразк!в д1-лактсметричним метолом. Екслеримен? зроволирся ча техн!чному

д г лагомотр i Шевенара при piaHwc внилкосгях нагр [ьанпп га тевдэ-ратурах. ЕШстика розпалу мартенситу ф^ксупалапь у вигяяд! д1яа-тограм на .-(отопластш-пи; за лоночогою д!яатометра. Iii см чего для влзначеапя криткчних температур ospauaut Kiлатогра'мп спову-чалнсь з градуировании граф1ком на основ! етаяонних зраж!в.

ЬНкроструктура поверхневого кару зразаfв досл!кувалась на Miitpooicuni "KeoioT 30" (x500).

Д1ос,яi/i'.KeMiiH глиблни змпшюго иару зраз;; ¡в птсяя шп (фуватш з викорвстанкпм методу постойного вщновлишш р1жучо! злагпостг круга пор ¡вняцо (з звичайним ил!туванш;м ачк'жуваяосъ в ляхом ви-MlpuBoHHfr HiKpoTBOpaooTt на ьикротнепяом^р! шд.ПЧТ-З з наванта-жешнм на авшзну п!рам!лу 100 г.

Для назначения експкуатацнших властитоетей абразивного ш-струмвиту при пост ¡Иному обновивши гпхучог зла-г нос? f круга проведено молапюьання виробничих улов обробки мнк(в холодного прокату на круглошгпфувашюыу верстат! cfipwii "CARL LIMSER" з вико-ристаннач специального пристрою, яклй здпЧснюе безперервну правку абразплтго ¡нструмента. При иьому визначивк: вгдноглшй зное круга, сероднв muiiflKicTL зносу, впшоспг/ продук-пдап'стъ, а також заксно:л(рнссгi данах показншмв для крупв з р!зни«я характеристиками .

Топографы, if,op:,iy та вигяяд зносу зерен круг! в впвчали за Фотографяш1, а шлсть правки оц|навали за яопомогою багагократного upo.biлографувашш робочо! поверхн: круга.

У тоьтъ»му Г'оял! ят проведено тбяиосИзвчни!« ана.Пз та розра-хунок температур, впнккаючих у робоч!й зон! ш/пфування бочо;; вал- . кiв холодною прокату при пост iüiiovry вшювиенн! р!ясучо f златнос/Н абразивного круга.

Основном у математнчн¡й чистинi лосз|д«ень е розв"язэиня ба-лансоикх piFHFHL, пз ыае м!сце р i bei "теть серелн'гх температур на Ko:r.hik з nwunOK контакту отрукка-зерно та деталь-зерно, з установлении.-/! (нтеасдвиост! теалов введения j зерно з боку струнка С а ) та з .'оку двтаит ( Q.„ ).

PifiH^iiHH i.'a.<ть взгляд: '

9=8

9,=(

У л!ву частицу р!вншь пхолить течлеоатура леФоочуван.чг?:

р 0.П& , В.-о.^р^ • 1*0,5^/✓а . Я а2

де та Я - теллсф!злчн! характеристики материалу заготовки;

V - ивкяиать круга;- сипи, як! пряхоллться у серевньому на одне активне зерно; Т - функц!я, в!лобра-"аюча за кои розпол!-лоння улетал! температур, як! викликая! теплотою дефогвдц! Т;

Ц,„т - теплота тезтя на лзрелч1Й поврохН! зорна з те г-) л л я;

у ) т 1 I г

X - серелньо!мов!оний оозм!р зерна; а. - в1лпаласми!1 дар еле-ментарно! товяипи; - сероднъо!мов!рн! ловтина контакту та

гЛлпов(д.!0 лозтлна площадки зерен; Яр - ко(чМц!ент теплопоов!л-кост! абразивного материалу; КР - коеф!ц!ен* <торми т!ла дтереяа;

Г,,Гг - коеФ!ц1енти, як! ураховують взасмовплив джерел, позталю-ваних на передней та задн!й поверхнях зерна;' - коеФ!ц1ент, ура-ховуючиЯ товцину та ширину зр1зу; коеф!ц!внт знижеиня температуря робочого гисгупу на зерл!', виникаючого у зв"язку з тепло-в!лведе!шям у касу круга.

Виэпачивши щ!льяост! та п!лсуш;овта поток1в тепто-

обм!иу, а пот1м температуря 9, та 0а , п-огаа розрахувати ло-■кальну температуру п!д зеоном:

" п - в,1.+в*е*, п

О/.' Р ¥9. + '

1 и 2

де 02 - сумарний вппив"уо!х зерен круга на локальчу 'температуру п!д даним зерном.

Сеоедня температура на л!ляиц! О <;. 'р становить

де У0- —¡Г7^- - температура, яка впника» у результат! ппо-

цесу р!зання. а

Виходячи э ланях розрахунк!в, мотна оц!чити !уов!пн!сть появи м!сцевих лрип!к!в пз поверун! летал!, ор!снтуючись ня значения ло-кальних температур 8Л , точу то сама я!л *х вллягом вникать структур!!! зм{ни та прип!ки у поверхнев?х тарах гатал!. Эиэчепчя серели 1х температур 0 дозволяете опясатя тегетеззтуона пело у повархяевих парах летал!, тобто вяяпэчлти, ги яку глибя-7 та з якои !нтеясивя1сго прогр 1ва€тьзя бочка ^аг.-'л у тол' о'-с'-и.

3 метою перев!рки експеримеиталыю! частики Д0сл!Д'~снь та проведения прогнозування ф!зико-механ!чного стану поверхневохлз тару бочок валк(в проведено розрахунок та нобуповаяо графой •температурних полей та торм!чних цикл!в, дозшляючих передбачп-тк не Т1льки температуру у як^ебудь точц! шл!Фуе!.;о! детал!,але й показа?« розвиток усього температурного ноля. Дана робота ии-конака за попомогов персонально! абчислювально! малики ТВИ АТ РО. Це дозволило вивчити вплив ртаноман1тиих Фактор!в на температуру у процес! инпфування та внникнешщ структурных зм!н у цоверхнево-ыу шар! бочок валк!в холодного прокату, а та кот оптим! зувати про-цес шл!фуванкя 1з забезпеченням задано! якост1 деталей.

У. четвертому розд1л! наведен! результат« восл!джень впииву безперерЕНо! правки на ряд еих!лних параметр!в круглого зовп!м-нього шя!фування. Результата досл!лжепь показали, що при безпе-реран!й правд! круга, коли вШбувдеться зч1мання засояюваиого ; шару абразива з отриманням пост!Йно гострих р!жучах кромок зерен, активна м!цн!сть та температура у зон! шл!фування звг«уютъся. Особливо ця тенпе:щ!я гроявляеться при змопгаенн! розм!ру зерен абразивного Ьютрумента, що видно за результатами внпробувгнь круга 25А25СМ1К5.

Водночас ¡3 зам!рамл актквао! пстумост! та темпоратури у зон! р1зааия при обробш зразк!в кругами Р1зних марок, у зшнюемих умовах шв!фування, буяа проведена ф1ксац1я пролуктишсст! оброб-кв. При ил1фуванн1 з безперервнога правкою круга при наявност! МЗР, продуктивн!сть круга 25А40СМ2К5 эростае у 1,3 рази у пор!ьаяин! !з звичайним шя!фуванням, а круга 25А25С\ШС5 - у 2,4 рази. Низьк! показнио температура шл!фуванак зразк'1в при обробц1 кругом 64С40СМ2К8 поясквються малою продуктивною зн¡машш метану данов маркою абразива.

Проведен! експерпменти показують, що круг 25А40СМ2К5 е опти -малъни.ч для обробки ваяшеоброб ¡повально! термсоброблено! став! як по продуктивноет! обробки, так I по температур!, виникаючо! у зо~ й! шл!фування при бозперевн)й правд! та наявност! МОР.

Посерелньо судити про наявн!сть фазово-структурних перетворень у поверхневому шар! оброблюваних зраак!в можна по зм!н! м!кротвер-досг!. Виявлено, що при шл!фуванн! в!дбуваються прип!ки вторинно! закалки, як! поширвються при звичаАному шв!фуванн! кругом 25А40СМ2К5 на глкбину 80 мкм, а при шл^фуванн! з безеперерЕною правкою на 60 мкм. При шя!фуванн! кругом 25А25СМ1К5 л1лвишення м!к-ротвердост! по глибин! становило в!лпов!лно на 40 мкм та 20 мкм.

зллтност!, мае розвинея!'!1. характер з яоляким '•гасло?? мИсрокромэк, Дротяя! елемйнти щ)ткп при рус! обгштвть зерня, в!лшэляючи зз-ссшоваппя, оголкоть нов!, reerpi зерна.

В результат! експеримочту выявлено, ко в)л!юсна вптрата абразивного (нструмента зг/ячнуг.ться на пороняю !з звпчайнпм шлийуванням (рис.2). Посволен! лосл1л»еинл лозволяють зробити лис.чонок, цо при базперерв.ч !Я прнвц! круга алмазною щ!тков в!д-бувасться б!иьи окономна та р ¡внел !рпа витрата абразивного.!и-струмента, а такой створ:с»ться сприятлив! умовп л ля йезприяалю-ваного шдНфування важкооброблюваних сталей.

У п"ятому позлтл! описано розробку в!лпоп!пних пристроГв, дозволяючпх провести улосконаливания цтсл!в ш!1?ування, що за-безлечують керувапня як!стю обробки г.аик)в холодного прокату. Дана розробка складае вдину систему керування як!стго па баз! круглом ¡фувального верстата мол. З.Ж9В, яка м!стить кр!м при -строю, який зд!йонпе пост!йне вглчовлення перв!сно? р!иучо! злат-ност! круга за допомогою правлючого (нетрученту у вггляд! алмаз-hqî njlTKi! дискового типу, присгрШ облете кия теплонапруягексст! процесу шл!фування та автоматичне блокування при вичерпаному ресурс! cTifiKocTi абразивного пгструмента.

Розроблене обяаднання мае рял переваг перед кращими в!тчизня-нима та закорионими аналогами, вписуеться у в!дпов!лну техяолог!ю обробки яаяк!в холодного прокату.

У.шестому розлгл! натолено результата упровал^ення п!дсум-к!в роботп .та проведено розрахунок економ!чного е^екту.

3 урахувакняк рекоменпац!Й, отриманих у результат! статистич-нпх, експериментальних та теоретячних доелгджень особливостей. шлГфуваннл валк!в холодного прокату з безперевною правкою вдувального круга, екпапен! технологии! рекомепдацН по п!дбору марок абразквних KpyriB, режимам лл!фуЕания ! правки.

Розроблеио пакет ярограм, який на основ! оптим!зацИ процесу гаи!фувапня валк!в холодного прокату дозвояяс прогнозувати появу яритичних температур у зон! обпобки та виникнення структурних зм!н у поверхиевому шар! бочок валк'!в. Ней пакет програм упровалке-но об"еднанням для викорястанпя на персонаяьних компьютерах.

ВИСНОВКИ

I. У результат! тсорвтично-яксперяментальних Д0зл;л'«:ень терм!чних пронес!в, як! в!лбувак>тъсл у робоч!й зон! шлтфування

Одним з осаовних параметрfв, що характеризуясь як!сть вал-kïb холодно! прокатки та контролюкних у Еиробцичик умовах, с творд1сть fx робочо! noiiepxaf. При шлтфуванн! з пост)йнвм в!днов-леннш р!жучо! здатноот! круга 3Miaa твердое?! у пор!внянн1 з еих!дною змепилась на 2,7 - 3 одиниц! за Щорои.

Металограф1чн1 лослплкешш поверхневого шару оброблюваноГ сталI показали, що при шл!фуиаан1 поява прип(к!в ойумовяюе неов-KopQBHOcTi етруктури, по являв собою чвргуваиня по поверхн! та по г»ибин1. пустея1тно-маргеноитного шару, ко зазпае у процос! нагр!ву вторинну закалку, та непошкоргецого при ашфуванн! мар-тенситпо-карб fдно го шару. При ишфуванн! з постН!ним в!дновленням pi»y40Î здатиост! круга у поверхиевому mapi оброблювапо! лета г i в!лбувасться зыоншення залишкового аустек¡та. Поверхневий шар мае б1лыи jiptCay структуру оклалових частин та меншу зону шливу виникаючих при обробц! температур.

К1нетика фазових перетворень валковоГ загартовано! сталт при безперервному иагр!ванн! та охояшошп, яка доел (джувалась д1лато-метричним способом, показуа, шо осаошшй розпал мартенситу та ут-ворення залишкошго аустек!ту в1дбува"сгься у 1нтервал! температур в!д 450°С до 570°С. ,У паисму !нтервал1 в1дбуваеться основаий роз-пад мартенситу, яки супосводжуетьоя зменшенням об"еыу, що е причиною утворенпя тр!щин на робоч1й поверхн! вапк!в.

При иолслюканн! виробничих умов шл!фувашщ валк1в г. поступим в!лаовкенняы р!кучо! здатиост! круга, правяячий !нструмент яв;;яе собою аямазну ml тку дискового типу, яка постНпю з находиться у взасмод!! з перефер1сю круга та одночасно робить обертальний та осцтюючвй рухк. Обертальний'рух в(лбуваеться за рахупок сиг тертя м!ж ниткою та кругом. Необх!дно в)дзначити, що використакня у даисму ввпадку для безяерервно! правки (нших правляних !нстру-meiitîb kgmotîbjseo через велик! габарити деталей та цлощин, як! п!ллягають шл!фуванню, що веде до утрати оброблюваного розЫру та великий зное абразивного круга.

Авал1з отриманих: результат!в доепдаення м!крорёльвфа круга св!дчить про те, що параметри геометрП рельефа р!жучо1 noBepxnf у значив Mipi залетать Bin виду правки (рис.1). Результати вим!-рювакь показали, що д1апазон зипни ооковних параиетр!в геометрН рельефу при безпереЕн!й правд! алмазною литкою мение, чим при пе-р!одичн1й праЕц! атеазнш озНвцеа.

Абразивно зерно, яке пгдлягае nocTifinovy в!даовленшо р!жучо!

бочок валк!в холодного прокату, виведен! розрахунков! залеяшост!, пов"яэуюч! активяу лотужн!оть, вияпкаючу при пЫфуганя! з пост!й-иям в1лповленкям р!жучоГ злагкост! круга та при звичаЯному шл!-фувашП, з температурами, як! утворюються у иоверхнэво.му шар! оброблювано! летал!. Результэти них лосл!дяень п!дтвпрдтен! зя-летаюстямл, отршашвд аксперимеитальним шляхом.

2. На основ! розрахунку зиачень яокальних температур 0/, , проведения д!лато?летричнях та мвталограФ!чних досл1д>кенъ, влзначен! умови виникнешш структурна* з>.1!н, м!сцових прип!к!в та зня-ясегшя твэрлост! у поверхневих шарах петалеИ.

3. Розряхунок та граф!чне зобратення теплових полей та по-верхЖ вЬтгука процссу иш!фування з поступим в!дновленкям р!жу-чо! здатност! круга дало мокйив^тъ визначити вплив р!зноман!тнйх $актор!в на температуру у процес! шл!фуваяня та виникнення струк-турних зм!я у поверхневому шар! бочок валк!в.

4. Внконан! на ЕОМ розрахунки дозволили при прооктуванн! тех-нояогНних процес!в оптим!эувати ретимя обробки та характеристики 1нструмент 1в !з за без печениям заданих вшог до якост! оброблюва-иих деталей.

5. Застосуваняя методу в!дновяения р!тучо! здатност! круга шляхом його безперервно! правки алмазною а!ткою дискового типу

"при пш!фуваин! важкооброблюванях сталей забезпечуе пост!йне в!дда-лення засолюваного шару та продукт!в тл!фування з м!жзерених простор!э, формування на поверх«!, гострях р!жучих елеменг!в, що приводить до зниження теаяонапруябноот) процесу шя!фувашш.

6* Позитивний вплив, який робить метод пост¡йного в!дновлення р!жучо! зд!бност! круга шляхом його безперервноТ правки на ц!лий род як!снях поназюш!в при круглому зовн!тньому шл!Фуванн! важко-обрйгованях стаией, св!лчить про певну ефективн!сть ланого методу в'умовах сер!йного виробництва валк!в голодного прокату та лояльно ст! його широкого застосуваняя.

?. Результата лосл!дяень в!дтвердкен! та знайшли застосування при тя!фуваня1 наяк!в яа АТ "ИКМЗ". Економ!чний ефекг огримаио за рахуиок поя!пшеяяя якост! поверхиевбго шару обооблюваяих деталей, • п!лвящения !х ловгов!чноот! на 15-20$ I становить 911,8 млн.крб. у цЧнах 1993 року. .

0,8

0.6

«у,

о,г

0 50 то 150 гоо р)Мкм

Рис.1. Зале:ш1сть в!аносао1 опооно! коемни профим побочо! иоверхн! абразивного круга 25А40СМ2К5 в5д виду правки та правлячого !нструменгу п1сля 10 хвилин шл¡[Тування:

1 - шсля звича;шого ишфуванни;

2 - пЛсля инпфування з безперервно» правкою алмазной

1ц1ткою.

6

и

г

0 1 г 5 Он^м.ю5

Рис.2. Залездгетъ вялту тривалост! шл^ування на зное абразлшого круга 25Д40СИ2К5 Ри - об"см метала, якай З1<инюетьсп; И - об"снна к1лькгси> зношеаого абразиву.

1 - л1слп звичайного ил1Фуванкя;

2 - гпеля шя1<$уиашш з безперервни» правкой

алмазною щеткою.

/Л

р-

/ у У

[х У

ücfiOBHitit зм i с т дисертацП виклапено у сл(дуточих роботах:

1. Носков В.В., Химач О,Б. Эиергонадряженность процесса шлифования труднообрабатываемых стаяей при непрерывней правке круга.'// Прогрессивные технологии в машиностроении. - Одесса. -1ЭЭГ. - С.63-64.

2. Носков В.В., Химач О.В. Повышение качества шлифования валков холодного проката. // Качество и надежность техно логических систем. - Краматорск. - 1992. - С.44-45,

3. Носков В.В., Химач О.В. Теплофизика процесса шлифования труднообрабатываемых сталей яри непрерывной правке круга. // Термодинамика технологических процессов. - Киев. - 2992. - С.19-21.

4. Носков В.В., Хима.ч О.В., Дудник И.Ф., Дончак В.И. Шлифование валков холодной прокатка при непрерывной правке круга. //Сверхтвердые материалы. - 1992. - J> 5. - С,43-46.

5. Носков В.В., Химач О.В., Баранов A.M., Боровко А.И. Кинетика фазовых превращений в валковой отали при шлифовании с непрерывной правкой круга. // Сверхтвердую материалы. - 1993. - № I. -С.59-64,

6. Носков В,В., Химач О.В. Тепловиэ явления при шлифовании валков холодного проката с непрерывной правкой круга. // Термодинамика технологических систем. - Краматорск. - 1993. - С.91-93.

7. Носков A.B., Химач О.В. Особенности шлифования закаленной валковой стали с непрерывной правкой абразивного круга. //Тяжелое машиностроение. - 1994. - № 5-6. - С.53-55.

Аннотация

Носков B.B. Повышение качества шлифования валков холодного проката непрерывной правкой абразивного круга.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.03.01 - "Процессы механической и физико-технической обработки, станки и инструмент.'' Институт сверхтвердых материалов HAH Украины, Киев, 1994.

Защищается 7 научных работ, которые содержат комплексные теоретические исследования и экспериментальные подтверждения возможности повышения качества шлифованной- поверхности труднообрабатываемых термообработанных сталей благодаря созданию на рабочей поверхности шлифовального круга специального микрорельефа с формированием на абразивных зернах, в том числе и на площадках затупления - микрокромок, удаление продуктов износа из межзернового пространства,что способствует повышению износостойкости абразивного инструмента,снижает теплоемкость процесса, стабильно обеспечивает геометрическую форму обрабатываемой поверхности. Создан прогрессивный технологический процесс и соответствующие устройства, позволяющие производить шлифование валков холодного проката с постоянным восстановлением режущей способности круга путем его^рерывной правки, что обеспечивает улучшение поверхностного слоя обрабатываемых деталей, повышение их долговечности на I5-20J?.

Ahsract

Vitaly Т. lioskov. Imprövement of cold rolle grinding quality Vy means of continuous dressing of the ahro3ive wheel. Abotraci of the thesis of cand. ac. eng. in the speciality 03.03,01. -Kachininf.;, physical end technical treatment processes, archinea and tools. Institute for" Superhard Materials of the I«AS of Ukraine, Kiev, 1994.

Defended are 7 scientific .vorks v.hich contain eomprehsnsive theoretical study and experim&ntal verification of the possibility for the improvement of quality of the hard-to-machinc heat treated steel ground ourface due to the creation on the working surface of the grindinn wheel a special microrelief with the formation of microedges on the abrasive pci.ins and on the blunt areas included, and to "the removal of rear products from the in-tergr-u'.ulor'spuces, which jrier eases wear real stance of the abrasive tool, reduces heat capacity of the process and ensures steady

the machined surface geometry. Developed are the advanced pro-cesjs and relative facilities v.hich make it possible to grind the cold rolls with constant recovery of the wheel cutting action by means of ito continuous dressing that ensures the improvement of the machined parts surface layer aid extension of their service life by 15-20 CA.

Ключов! слова: теплонапружея1оть процасу, структура зм)ни, як1оть.