автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Повышение производительности двустороннего торцового шлифования дисков путем управления температурным полем

Челябинский государственный технический университет

Р| О ОЛ На правах рукописи

~ Ь /{¿¿1

САБИНСКАЯ ВАЛЕНТИНА ГРИГОРЬЕВНА

ПОВЫШЕНИЕ ПР0ЙЗВ0ДИТЕЛЫЮСТИ ДВУСТОРОННЕГО ТОРЦОВОГО ШЛИФОВАНИЯ ДИСКОВ ПУТЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫМ ПОЛИ!

Специальность 05.02.08 -"Технология кашаностроення"

А В Т О Р Е ф Е'Р А Т

дассвртаща на сояеканао ученой степени каядадат технических наук

Челябинск - 1993

Работа выполнена на кафедре "Станки и инструмент"• Челябинского государственного технического университета.

Научный руководитель

- доктор технических наук, профессор И.Я.ШРНОВ.

Официальные оппоненты:

Ведущее предприятие

доктор технических наук, профессор ' В.П. ПОНОМАРЕВ;

кандидат технических наук, доцент |

с.а. адалин, :

- АО "УралНИТИ" /г. Екатеринбург/.

Защита диссертации состоится 21 декабря 1993 г., в . Ц-00 „часов, на заседании специализированного, совета Д 053.13.05 в Челябинском государственном техническом университете по адресу: 454080, г. Челябинск, пр. им.В.й.Ленина, 76.

Просим Вас принять участие в заседании специализированного совета или прислать отзыв в двух экземплярах, заверенных печатью учреждения, по указанному адресу.

- - С диссертацией можно ознакомиться в. библиотеке Челябинского государственного.технического университета.

Автореферат разослан -21 ' . .ноября 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета, доктор экономических наук, профессор

И.А.Баев

1. ОЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Одним из окончательных методов формирования поверхностного слоя деталей является шлифование, в том числе широко применяемое плоское шлифование торцом круга. Торцовое шлифование наиболее производительный способ окончательной обработки деталей, однако производительность его ограничивается появлением щяшэгов и трещин на обрабатываемой поверхности. Для устранения этих явлений на машиностроительных предприятиях используют в основном подбор режимов резания и характеристики инструмента. Указанные методы не позволяют полностью исключить дефекты поверхностного слоя. Особенно это относится к процессам о повншеинши площадями контакта инструмента с заготовкой, что имеет место при двустороннем торцовом шлифовании такой массовой детали как диск трения.

Двустороннее торцовое шлифование происходит о большой интенсивности) съена металла /Ю...20 г/с/, при этом тепяоотвод крайне затруднен, так как СОЖ в зону резания практически на поступает, и простое увеличение ее количества ц<з позволяет существенно снизить температуру. Процесс сопровождается высокой тепло наг ¿ягеаностью и засаливанием инструмента. Брак по пригогу, а при шлифовании тонких дисков по коробления составляет от 5 до 1Ъ%, что при больших программах выпуска, присущих этшд деталям, представляет большую техническую и экоьоиическуа проблему.

С целью снижения интенсивности тепловцдеяекзя многое исследователи рекомендуют приязненно пцсо^опор-стого абразивного инструмента, инструмента.с прерывистой рабочей поверхностью п распределением снимаемого.припуска, а таккэ разяичнцэ способа подачи COS в зону резания: через поры или отверстия в круге. Однако, в силу специфики двустороннего шлифования часть рёкокаададий не иогла •быть использована, в частности,.распределение припуска и подача COS- через поры круга, так как рабочая поверхность круга является одновременно направляющей при данном методе шяифов?чия; высокая засаливаемость рабочей поверхности на позволяет производить подачу охлаздавдей аидкостн через поры инструмента. Применение существующих технологических д конструктивных приемов по снижению тепловыделения в зоне резания не дало существенного результата.

Из этих исследований сделан вывод т торцовое шлифование заготовок с большими площадями контакта и ограниченным теплоотводом требует введения дополнительных источников теплоотвода в виде от-

верстий в круге для подвода СОЖ,-расположенных в координатах наибольшего нагрева детали. Размеры этих отверстий'должны обеспечивать необходимое количество COS. Снижение интенсивности засаливания инструмента в условиях двустороннего торцового шлифования, когда длина дуги контакта заготовки и круга намного увеличивается по сравнению с другими методами, коже г быть достигнуто путем применения в шлифовальных кругах Композиционных материалов, уменьшавших засаливание.

Цель.работу.. Повышение производительности операций, выполняемых на торцешлифовальных станках в автоматическом производстве, путем управления температурным полем с использованием шлифовальных 1фугов с отверстиями для подачи СОЕ в зону рерания и композиционных абразивных материалов по разработанным методикам.

Научная новизна.

1. Разработана методика расчета координат, размеров и количества отверстий душ подачи COS в зону резания в зависимости от условий резания - объемной додачи, коэффициентов тепловой стабильности и удельного теплоотвода. . • •

2. Разработана методика выбора композиционного абразивного • штериала, обладаицего разной режущей способностью, для шлифовальных кругов, обеспечивающих заданные условия прочности и износостойкости при обработке высоколегированных сталей и сплавов. . .

Практическая пенность

1. На основании проведенных исследований разработаны рекомендации по применению шлифовальных крутой, работающих торцовой поверхностью с отверстиями для подвода СОЖ, отличающиеся тем, что координаты и размеры отверстий рассчитаны по'условию критических температур в зоне резания.

2; Методика расчета рабочей поверхности шлифовальных кругов с отверстиями для COS внедрена на трех промышленных предприятиях;. •

Аптобапкя работа. Работа докладывалась на 'заседаниях кафод-рн "Станки и инструмент" и на научно-технических конференциях Челябинского государственного технического университета в 1985-90 гг. Отдельные положения работы докладывались на зональной научно-технической конференции "Вопросы проектирования и эксплуатации режущего инструмента", Свердловск, 1991 г.; на Зсесовзной научно-: 'хнической конференции "Повышение производительности и ка-

*

чествз механической обработки", Иркутск, 1983 г.; на региональной конференции "Инструментальное обеспечение автоматизированных систем механосборки", Иркутск, 1990 г.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 работ, из них 5 в центральных издательствах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложений. Работа изложена на 164 страницах машинописного текста, содержит 35 рисунков, 11 таблиц, список литературы состоит из 107 наименований, 5 приложений на 26 страницах. Общий объем работы 200 страниц.

• , 2. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ'

Состояние вопроса. Большой вклад в области определения температурных и силовых параметров при шлифовании и их влияние на состояние поверхностного слоя внесли Г.В.Бокучава, С.Н.Корчак, В.А.Кудинов, А.А.Маталин, ВЛ.Островский, А.В.Подзей, А.Н.Резников, Л.В.Худобин, А.В.Якимов, П.И.Ящерицкн и другио.

Существующие методы расчета температуря при и&.'Ьовании устанавливает обдле закономерности процесса резания, но но дают механизма расчета теплоотпода, необходимого для бесприаогового снятия единицу объема металла. Рассмотрены особенности двустороннего торцевого илиЬования - это высокие температурные градиента ц крайне ограниченный теплоотвод, результатом чего является появление неравномерных остаточных напряяений, релаксация которых ведет к короблению тонких дисков.

Для управления качеством поверхностного слоя необходимо определить значения энергетического воздействия на заготовку и на этой основе решить вопросы снижения температурного воздействия на •поверхность заготовки до значений, соответствующих заданным эксплуатационным характеристикам. Это одна из актуальных задач машиностроения для автоматизированных систем и способо° управления, когда на основе теплового расчета возможен прогноз и управление качеством обработанной поверхности.

В соответствии с поставленной целью работы сформулированы следующие основные задачи:

1. Разработать математическую модель температурного поля поверхности диска при ¡злифовашш; на основе этой модели разработать алгоритм и программу расчета на ЭШ, связывающую технологические

"Б

и физико-механические параметра операции /скорость круга, скорость продольной пода'чв, припуск, характеристику круга, физико-механические свойства материала заготовки/.

2. Разработать методику расчета рабочей поверхности шдифо- • вадьннх кругов с координатами, размером и количеством отверстий для подвода СОЖ. ■

3. Разработать методику назначения композиционного абразивного материала шлифовальных кругов для обработки высоколегированных сталей и сплавов.

4. Разработать нормативы для операций плоского двустороннего шлифования кругами с отверстиями для подачи СОЖ в зону резания.

5. В производственных- условиях выполнить проверку теоретических и экспериментальных исследований и внедрить новые решения в производство.

3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ТЕМПЕРАТУРНОГО ПОЛЯ ■ ПОВЕРХНОСТИ ДИСКА ПРИ ТОРЦОВОМ ШЛИФОВАНИИ

При шлифовании торцом круга на поверхности детали в процессе движения се от периферии круга к центру возникает переменное температурное поле. Значения температур могут превышать критичес-,кие. Аналитическое определение температурного поля диска позволит установить взаимосвязь режимов шлифования с характеристикой круга и теплофизическими параметрами заготовки. Решение задачи теплоэтвода позволит определить координаты расположения и диаметры отверстий дополнительных источников теплоотвода на протяжении всей траектории контакта детали с кругом и, таким образом, управлять -нагревом детали.

Модель предусматривает решение классического уравнения теплопроводности для двумерного пространства

где 0= —■ коэффициент температуропроводности металла заготов-• ки, равный отношению теплопроводности Д к произведению теплоемкости на плотность С-^ ; % - плотность теплового источника ; 1 время контакта кр;, ?а с заготовкой.

Начальные и граничные условия:

Т(ОС,у,0) =0 , при этом X2 + у2«5 ,

где и ~ наружный и внутренний диаметра диска;

= 0 • еслй ОС2 ч- уг = г? , I = 1*72"... N ;

с!т -г

-т-г- - производная функции Т внешней нормали, так как в этом направлении убывает поток тепла;

- коэффициент теплоотдачи через 1-й границу.

В нашем случае удобнее записать уравнение в полярных координатах:

т' - лГтЛ/т'о + 1 т" ^ тЛ, Я-Ср.ФДД) 1 /у где риф- полярные координаты точки заготовки;

- интенсивность напряжений в зависимости от температуры, определяемая опытным путем для разных сталей;

ГЛ1(2 - коэффициенты, учитывающие плотность теплового потока, возниканцего от сил резания и трения, в зависимости от угла действия сил сдвига и трения, коэффициента трения, величины поверхности, по которой происходит контакт зерна. . Для определения количества зерен, участвующих в резании и трении, необходимо иметь длину-дуги контакта ЦО зерна с заготовкой в любой момент времени. • .

Тогда' тепловыделение от источника тепла при резании 0,о* и трении С|/ . ' ■ .

о - т ДСОи • КО , п<_ т &Сг) КО ..

где с!3 - диаметр зерна; " .

?3 ■ - расстояние между зернами^ .

Уравнение /1 / содержит такие физические величины как Л',С , (э^ , которые изменяются нелинейно в зависимости от температуры,, поэтому поставленная задача была решена методом конечных резкостей, не требуюцкм линейности уравнения. После преобразования получим разностное уравнение-

Д/

"Г ГТ s л т

где

Яц*)

(JDj-Дф)' л rnfiU-L

о

tK

Pj-y

t^ tK + M

в противном случае а q>L = i-A(p, i = Ö7li

Начальное условие T^q) — 0 для всех L,j. Граничные условия: Т(.^^ = (V >1к),

- cxr др

где 0<i - теплоотвод в COS с внутреннего диаметра диска;

CK 2 - теплоотвод в COS с наружного диаметра диска.

Таким образом, получены зависимости для расчета температурного поля поверхности дт,ска при его торцовом шлифовании с учетом особенностей этого метода, когда основную работу резания совершает периферийная часть круга. Учет плотности теплового потока производится в зависимости от времени контакта.заготовки с кругом, при этом длина дуги контакта определяет количество источников тепла. Зависимость температуры от времени контакта позволяет определить участки, на которых тепловыделение достигает критических температур. Введение дополнительных источников тсплоотвода на этих участках позволит снизить температуру в этой локальной зоне.

расчетная схема для определения температурного поля д&ска

4. сКЬп^Е.ЕНТАЛЬЯАЯ ПРОВЕРКА.' !'ЛТЕ1\Т11ЧЕСК0Й' МОДЕЛИ ТЕМПЕРАТУРНОГО ПОЛЯ И РАСЧЕТ.

РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ШЛИФОЕШНОГО КРУГА-

На первом этапе бшш проведены эксперимента по выбору оптимальной характеристики инструмента и резаков резания традиционными методами. Эксперименты прозодились ка плоскошлифовальном станке мод. ЗГ71 и торцешлифовальном станке мод. 3345-Р1.

Выбор марки абразивного материала, зернистости, твердости и структуры круга осуществлялся планированием эксперимента с помощью лапшекого квадрата второго порядка. Проведениг экспериментальных исследований показало, что использование высокопористых кругов с различными наполнителями, применение различных составов COS н варьирование ее количеством, изменение режимов обработки лишь незначительно снязаэт температуру при торцовом двустороннем алифозанли. Поэтому было выдвинуто такое предположение: при двустороннем торцовом шлифовании-с .большими площадями контакта инструмента с заготовкой а ограниченный отводом тепла необходимо

ID

для условий бесприЕогового режима создание дополнительных источников теплоотвода из' зоны резания. В качестве этих дополнительных источников предложено использовать отверстия для подачи СОЖ, выполненные на рабочей поверхности шлифовального круга. Количество и расположение дополнительных источников теплоотвода дол-гшо быть таким, чтобы создавать уирехщакций эффект появления критических температур. Устройство для подачи COS через отверстия в круге состоит из планшайбы 1, к которой с помощью гаек крепится шлифовальный крут 2 со сквозными отверстиями 3. COS подается через центральное отверстие в планшайбе 6 ч под действием центробежных сил по-крестовым 4 и концентричным 5 каналам подается через отверстия шлифовального круга в зону резания /рис.2/. На предложенное устройство для подачи COS получен патент & 1785494 A3, В 24 Д 7/00; В 24 В 55/02.

На втором этапе исследований проводилась экспериментальная проверка качества поверхностного слоя, температуры и точностных параметров готовых дисков после обработки их кругами со сплошной рабочей поверхностью и с рассчитанными отверстиями для подвода СОЖ в зону резания. По результатам исследований температуры /методом полуискусственной термопары/ и остаточных напряжений /методом голографии/ можно констатировать снижение этих показателей в 2...2,5 раза при работе кругами с отверстиями в сравнении с кругами со сплошной рабочей поверхностью и традиционным способом подачи охлаждения. Точностные параметры обработанной поверхности дисков с использованием кругов с отверстиями для СОЖ, в частности, коробление и тарельчатость, улучшены на 40.-. .80%.

По .результатам расчета температурного поля диска при его" шлифовании кругами со сплошной рабочей поверхностью и кругами с отверстиями для подвода COS в зону резания проведен анализ изменения температуры в поверхностном слое по ширине диска и снижения температуры йо его толщине /рис.3,- 4/. Из диаграммы на рис.3 видно, что пиковые температура характерны для тех участков, где теплоотвзд затруднен или отсутствует, при создании дополнительных источников теплоотвода эти температуры снижаются до уровня, на котором структурные и фазовые превращения не происходят.

На рис.4 представлена диаграмма изменения температуры диска по его толшнне, начиная от поверхности, через интервал 0,1 мм. Анализируя диаграмму, можно сд лать вывод о том, что при шлифовании кругами с отверстиями для подвода СОЖ температура в поверх-

Устройство дал додача смазочно-охлаздаацей авдкости

ностном слое не превышает 400°С; При распространении температуры по толщине диска эта величина сникается до Ю0...50°С. ..

На основании аналитических расчетов температурного*поля поверхности диска и экспериментальных исследований по отработке рекикоз резания и характеристик кругов-для торцового шлифования рекомендовано использование абразивного инструмента с дополни- . тельными источника!® тешгоотвода,- при атом кзюдика расчета ко-

Изьэнение температуры' по шряне диска; '

' РПС.З;

*а г- шлифовальные круги со.сплоеной рабочей поверхностью; .6 - шлифовальные круги с отверстиями для подачи СО!

ординат, размеров и .количества этих источников, имеет в основе своей расчет достаточности теплоотвода из зоны резания при заданной производительности.

Изменение температуры по толщине диска при шлифовании кругами с отверстиями для подвода COI

5. УСТАНОВЛЕНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ШЛИФОВАЛЬНЫХ КРУГОВ С .ОТВЕРСТИЯ.® ДЛЯ ПОДВОДА СОЕ И'МЕТ0Д1Ш.-ИХ РАСЧЕТА

Исследуя изменение длины дуги контакта зерна с заготовкой при двустороннем торцовом шлифовании, была выявлена зона с'низкой скоростью резания, приводящей к высокой интенсивности засаливания участка круга, названная зоной активного засаливания /рис.5/. В этой зоне, при сближении центров заготовки и инструмента, длина дуги контакта на один-два порядка больше, чем на все£ других участках круга, что вызывает потери режущей способности инструмента, нагрез заготовки; коробление обрабатываемой поверхности. Зта зона определяется исходя из кинематики режущих зерен в области, где центры крута и заготовки облагаютаЛ, и ограничивается ■ внешним и внутренним диаметрами заготовки относительно центра круга.

Схема образования зоны засаливания

она активного зосоливания

Рио.5.

В этой связи, прн двустороннем шлифовании дисков с большими плсщздяш 1«жтакта с цель» исключения зоны активного засаливания, предлагается выполнять прерывающую канавку. Кинематика движения * абразивного зерна в этой области рассчитана так, чтобы -зерно находилось в контакте с заготовкой 1/3 часть оборота круга, технологически эта величина представляет собой' третью часть продольной подача на один оборот круга -Уг/п Таким образом, ширина канавки, обеспечивающая оптимальные^условия работы зерна, с учетом не-запдданкя диска в канавку, '

, вГо -п)--. /4/ ■ .

£1 Ои

Вк

ЙН Й*

V* п

где 5к - ширина канавки в зоне засаливакия;

- наругаый диаметр диска;

- внутренний диаметр диска;

- скорость подачн заготовки;

- частота вращения круга. Радиус, на котором выполняется прерывистая канавка,г ~

/5/

Кг

«в-

При использовании кругов с дополнительными источниками тепло-отвода координата канавка является первой координатой для размещения на ней отверстий для подвода COS. Следущпе координаты радиусов, на которых располагаются отверстия, выбираются из условий расчета 'температурного поля.

Методика выбора координат отверстий, их размера и количества основана на теоретических и экспериментальных исследованиях. При этом было отмечено, что на тепловой режим обработки большое влияние оказывает площадь обрабатываемой поверхности и толщина заготовки. Поэтому, ввиду большой значимости размеров обрабатываемой поверхности диска, введено понятие коэффициента тепловой стабильности заготовки , который служит характеристикой аккумулирования тепла в поверхностном слое при шлифовании ц отражает конструктивные параметры; Численно этот коэффициент равен отношению толщины заготовки к площади торцовой- поверхности и характеризует способность отвода тепла единицей толщины заготовки с ее обрабатываемой площади! „

По результатам исследований введено понятие удельного коэффициента теплсотвода СХд , который означает пеобходгк.чй и достаточный для беспритогового шлифования теплоотзод для съе«га единицы объема металла. Численно этот коэффициент равен отношению коэффициента теплоотвода, обеспечивающего беспригогознй регим, к величине объемной подачи;

где С< - коэффициент теплоотвода в" система, Бт/м^град; W - объемная подача, ш3/о.

Приведена методика расчета рабочей поверхности шлифовальных кругов с координатами, размером и количеством отверстий для подачи COS в зависимости от условий резаная: объемной подачи, коэффициентов тепловой стабильности и удельного теплоотвода.

Методика определения количества отверстий на рабочей поверхности шлифовального круга включает такие этапы: - определение удельной площади заготовки

Ьо

/6/

где &о ~ начальная высота диска, S - площадь диска,

• • Syg = 53/тм , x¿z/o, /8/

' о *

где Sj - шюцад:-» заготовка, ьш ;

Тк - машинное время обработка, о;

- определение объемной подача

W=Syg't , KmVc, где t - глубина резания, км;

- расчет допустимого значения объемно'Л подели по условна бесприжогового режима вдифования, то есть при условии достаточного теплоотвода

Чдоп^М)'' М

■ - расчет потребного теплоотвода из условий заданной пропззо™ дительности шлифования

an0Tp = a0- W , втЛЛ-рзд; /lo/

- расчет количества дополнительных источников теплоотвода

где Кп - коэффициент перекрытия-отверстий, Кп = 1,5... 1,6;

О» от& - коэффициент теплоотвода от одного отверстия.

. Разработанная методика мовет быть широко использована для • операций торцового шлифования с большим;: площадями контакта инструмента с заготовкой, для предварительного ■ прогнозирования условий бесоршадгосого режима обработки'и окончательного проектирования рабочей поверхности кругов с тем или иным количеством дополнительных источников теплоотвода.

Рекомендации по использовании способа торцового шлифования -кругаик с отверстиями для подвода COI в зону резания вклвчены в общекашиностроительные нормативы времени и режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках.

6. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ЗКСПЕРШЩГГАЛЬШЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ÍÍ РАЗРАБОТКИ ПО ПОВЫШЕНИЮ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ И КАЧЕСТВА ДВУСТОРОННЕГО ТОРЦОЗОГО ШЛИФОВАНИЯ

6.1. i id основании выполненных исследований по назначению оп-

тикалыгой рабочей поверхности шлифовального круга при увеличенных площадях контакта с заготовкой предлагается перспективный способ торцового шлифования, на который получено авторское свидетельство /6/.

Суть этого способа заключается в следующем: обрабатываемое пэдолие перемещается относительно торца абразивного инструмента, выполненного в виде двух соосно установленных кругов с различной режущей способностью, при этом внутренний круг вращается со скоростью, равной О,8...1,0 скорости вращения наружного /рас.6/. Это позволит снизить время контакта зерна с заготовкой в области низких скоростей круга, устранить засаливаейость рабочей поверхностл инструмента.

Способ торцового шлифования

/ 2

6.2. Обработка материалов с повышенными прочностными характеристиками для обеспечения высокой производительности трйоует'особого внимания к выбору инструментального материала. Для шлифования труднообрабатываемых материалов разработана методика выбора компо-зпционного абразивного'материала, в котором сочетаются такие ка-•7есгла компонентов: высокая режущая способность, прочность и изно-

состойкость. Б существующих абразивных материалах нет сочетания таких качеств, поэтому необходимо дополнить традиционный абразивный материал /ТАМ/ износостойким материалом, разрушение которого происходит, главным образом, за счет истирания.

Методика назначения абразивного материала' включает этапы: •

- по результатам диффузионного и адгезионного взаимодействия осуществляется подбор инертных абразивных материалов;

- рассчитываются главная и радиальная составляющие силы резания, действующие на зерно;

- рассчитываются -напряжения изгиба и сжатия, сравниваются с допустимыми, при этом запас прочности для стабильной работы зерна |б|и 2,5...3(эи ; если это условие не выполняется, подбирается композиция, где второй компонент износостойкий' или имеющий достаточные прочностные характеристики;

- рассчитывается коэффициент запаса пластической прочности выбранных материалов, при этом один компонент должен разрушаться хрупко, а другой истираться, либо составляется композиция, в которой все компоненты разрушаются хрупко, но один из них имеет высокие прочностные характеристики и выполняет роль износостойкого материала. ,

Разработан алгоритм выбора абразивного материала, композиция которого может быть составлена из ТАМ, СТМ и карбидов, нитридов, боридов и других соединений тугоплавких металлов.

По указанной методике предложены композиционные абразивные материалы, которые защищены авторскими свидетельствами /4,'5/.

Предложенная методика выбора абразивного материала может быть-использована для.любых-видов шлифования заготовок из сложно-.легированных и труднообрабатываемых сталей и сплавов.

7. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ ' - -

1. Разработана математическая модель формирования температурного поля поверхности диска при торцовом шлифовании кругами со сплошной рабочей поверхностью и с допсшштельными источниками теплоотьода.

Анализ этой модели показал, что она отражает связь между па--раметраш теплоаого режима обработки и параметрами качества обработанной поверхности.

£ ^следования температурного поля и экспериментальная про-

верка показали возможность его использования для проектирования рабочей поверхности шлифовальных кругов, позволяющей исключить по-.шление критических температур за счет введения дополнительных источников теплоотвода.

3. Кля аналитического определения координат дополнительных источников теплсотвода, их количества и'размеров, а также прогнозирования теплового режима шлифования введены коэффициенты тепловой стабильности и удельного теплоотвода. Разработана методика расчета дополнительных источников теплоотвода.

4. Использование шлифовальных кругов с отверстиями для подачи СОН в зону резания позволило снизить температуру поверхностного слоя диска в 2...2,5 раза по сравнению с кругами со сплошной рабочей поверхностью. Коробление дисков снизилось на 40...80$.

5. Разработаны общемашиностроительные нормативы режимов резания и времени для работы на торцешшфовальных полуавтоматах кругами с отверстиями для подвода COS.

6. Исследования кинематики длины дуги контакта зерна с заготовкой при двустороннем шлифовании позволили установить зону "активного засаливания", в которой при сближении центроа заготовки

и инструмента дуга контакта возрастает на 1-2 порядка в зависимости от размеров заготовки. Предложено' техническое решение дя,_ устранения этого явления.

7. Исследования работоспособности абразивных материалов при шлифовании высоколегированных и трудно.обрабатываешсс материалов показали, что инструмент катастрофически изнашивается из-за недостаточной прочности зерен на изгиб. Предложен алгоритм выбора композиционного абразивного материала, включающего компоненты:

1/ с высокой режущей способностью, разрушающиеся хрупко; 2/ износостойкие, разрушающиеся, в основного, истиранием.

8. Работа внедрена на трех .-кааиностроителышх предприятиях с экономическим эффектом 606S00 руб. /в ценах 19S0 Г./.

По материалам диссертации опубликованы следупие работы:

1. Савинская В.Г. Технология торцового беспрпжогового шлифования // Вопроси проектирования, изготовления и эксплуатации режущего инструмента: Тез. докл. науч.-оракт. конй». - Свердловск, 1991. - С.32-34.

2. Савинская В.Г. Композиционный абразивный материал для глубинного шлифования инструментальных и бкстрореяушях сталей // Прогрессивная технология и оборудование инструментального произвол-

ства: Тез. докл. науч.^-техн. конф. - Пермь, 1991. - С.24-25.

3. Савинская В.Г. Исследование динамики температурного поля в нежестка телах вращения типа полого цилиндра при двустороннем шлифовании торцов // Депонированная рукопись ВИШТЙ )& 6357-В90 от 20.12.90.

4. Савинская В.Г., Сарайкин A.M., Адамовский A.A. Абразивный материал // A.c. СССР № 1463459, Б.И. J6 9. - 1989.

5. Савинская В.Г., Сарайкин A.M., Адамовский A.A. Композиционный абразивный материал // A.c. СССР & 1139048, 1984.

6. Савинская В.Г., Маргулис Д.К., Каб-тов Ю.Е., Сарайкин A.M. Способ шлифов лия // A.c. СССР & 1748996, Б.И. ß 27. - 1992.

7. Сарайкин A.M., Савинская В.Г. Беспрккоговое шлифование дисков тренля на двустороннем торцешлифовальном полуавтомате // Прогрессивная технология чистовой и отделочной обработки. - Челябинск: ЧЕМ, 1988. - С.58-60.

8. Сарайкин A.M., Савинская В.Г. Торцовое шлифование кругами с внутренним подводом C0I // Прогрессивная технология чистовой и-отделочной обработки. - Челябинск: ЧПИ, 1990. - С.66-70.

9. Сарайкин ,А.М;, Савинская В.Г. Теплонапряяенность процесса двустороннего торцового шлифования // Прогрессивная технология чистовой и отделочной обработки. - Челябинск: ЧПИ, 1991. - С.34-

10. Сарайкин A.M., Савинская В.Г. Стабильное и качественное шлифование дисковых заготовок // Инструментальное~обеспечение автоматизированных систем механообработки: Тез. докл. Всесоюн. науч.-техн. Конф. - Иркутск, 1990. - С.102-103. -

. -V У,у

/