Methodology of definition of optimal diamond wheel characteristics at stages of production and operation
Вантажиться...
Дата
2022
DOI
doi.org/10.20998/2078-7405.2022.96.05
Науковий ступінь
Рівень дисертації
Шифр та назва спеціальності
Рада захисту
Установа захисту
Науковий керівник
Члени комітету
Видавець
Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут"
Анотація
The problem of increase of effectiveness of manufacturing and application of diamondabrasive tool is still a challenging research subject. Development of computer facilities opens up possibilities for development of three-dimensional (3D) methodology of integrated study of the interconnected processes of manufacturing and exploitation of diamond-abrasive tool and improvement of the single-point tool reliability at the stage of tool sharpening. Creation of the methodology of 3D simulation of processes of diamond-abrasive tool sintering and processes of machining allows to increase essentially validity of the obtained results, to reduce volume of experimental researches for definition of optimum grinding conditions and to develop new technologies, tools and equipment. The developed methodology gives the opportunity to create expert system for assignment of rational characteristics of diamond wheels and grinding modes. The proposed 3D methodology to research processes of diamond-abrasive machining covers all basic stages of life cycle of the tool, including processes of manufacturing and exploitation. Subsystem of computer-generated determination of conditions of manufacturing of defect-free diamond wheels and grinding of superhard materials on the base of 3D simulation of deflected mode of elements of the "SHM crystal grain – metal phase – grain –bond" system at process of diamond wheel sintering and grinding is developed.
Проблема підвищення ефективності виготовлення та застосування алмазно-абразивного інструменту залишається актуальною темою досліджень. Розвиток обчислювальної техніки відкриває можливості для розробки тривимірної (3D) методики комплексного дослідження взаємопов'язаних процесів виготовлення та експлуатації алмазно-абразивного інструменту та підвищення надійності одноточкового інструменту на етапі його заточування. Створення методики тривимірного моделювання процесів спікання алмазно-абразивного інструменту та процесів механічної обробки дозволяє суттєво підвищити достовірність отриманих результатів, скоротити обсяг експериментальних досліджень для визначення оптимальних режимів шліфування та розробити нові технології, інструменти та обладнання. Розроблена методика дає можливість створити експертну систему для завдання раціональних характеристик алмазних кругів та режимів шліфування. Пропонована 3D-методика дослідження процесів алмазно-абразивної обробки охоплює всі основні етапи життєвого циклу інструменту, включаючи процеси виготовлення та експлуатації. Таким чином, розроблено методику визначення науково обґрунтованих рекомендацій щодо застосування оптимального поєднання міцності зв'язки, алмазних зерен та концентрації зерен для ефективного подрібнення матеріалів різної твердості. Встановлено, що міцність зв'язки круга є найважливішим параметром, визначальним і як ступінь алмазоутримання, і як продуктивність процесу шліфування. Концентрацію алмазних зерен у крузі слід задавати виходячи із співвідношення міцності елементів системи «матеріал–зерно–зв'язка». Рівень дефектності при алмазному шліфуванні НТМ визначають за співвідношенням міцності НТМ, зв'язки, алмазних зерен та концентрації зерен у крузі. Підбір зернистості алмазного круга слід проводити з урахуванням властивостей міцності алмазних зерен, що різняться за розміром.
Проблема підвищення ефективності виготовлення та застосування алмазно-абразивного інструменту залишається актуальною темою досліджень. Розвиток обчислювальної техніки відкриває можливості для розробки тривимірної (3D) методики комплексного дослідження взаємопов'язаних процесів виготовлення та експлуатації алмазно-абразивного інструменту та підвищення надійності одноточкового інструменту на етапі його заточування. Створення методики тривимірного моделювання процесів спікання алмазно-абразивного інструменту та процесів механічної обробки дозволяє суттєво підвищити достовірність отриманих результатів, скоротити обсяг експериментальних досліджень для визначення оптимальних режимів шліфування та розробити нові технології, інструменти та обладнання. Розроблена методика дає можливість створити експертну систему для завдання раціональних характеристик алмазних кругів та режимів шліфування. Пропонована 3D-методика дослідження процесів алмазно-абразивної обробки охоплює всі основні етапи життєвого циклу інструменту, включаючи процеси виготовлення та експлуатації. Таким чином, розроблено методику визначення науково обґрунтованих рекомендацій щодо застосування оптимального поєднання міцності зв'язки, алмазних зерен та концентрації зерен для ефективного подрібнення матеріалів різної твердості. Встановлено, що міцність зв'язки круга є найважливішим параметром, визначальним і як ступінь алмазоутримання, і як продуктивність процесу шліфування. Концентрацію алмазних зерен у крузі слід задавати виходячи із співвідношення міцності елементів системи «матеріал–зерно–зв'язка». Рівень дефектності при алмазному шліфуванні НТМ визначають за співвідношенням міцності НТМ, зв'язки, алмазних зерен та концентрації зерен у крузі. Підбір зернистості алмазного круга слід проводити з урахуванням властивостей міцності алмазних зерен, що різняться за розміром.
Опис
Ключові слова
simulation, system "Wheel working surface (WWS)-SHM", grinding, destruction, моделювання, система "робоча поверхня круга – оброблюваний матеріал", шліфування, руйнування
Бібліографічний опис
Fedorovich V. A. Methodology of definition of optimal diamond wheel characteristics at stages of production and operation / V. A. Fedorovich, I. Pyzhov, Y. Ostroverkh // Резание и инструменты в технологических системах = Cutting & tools in technological systems : междунар. науч.-техн. сб. – Харьков : НТУ "ХПИ", 2022. – Вып. 96. – С. 42-51.