05.03.01 "Процеси механічної обробки, верстати та інструменти"
Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/25601
Переглянути
5 результатів
Результати пошуку
Документ Удосконалення процесу алмазного шліфування кругами на керамічній зв'язці за рахунок забезпечення їх самозаточування(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Федоренко, Дмитро ОлеговичДисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.03.01 – "Процеси механічної обробки, верстати та інструменти" (13 – механічна інженерія). – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2021. Дисертаційне дослідження присвячене вирішенню актуальної науково-прикладної задачі розробки теоретичних і технологічних принципів забезпечення умов самозаточування алмазних кругів на керамічних зв’язках. Метою роботи є підвищення ефективності алмазного шліфування за рахунок реалізації раціонального самозаточування кругів на керамічних зв’язках шляхом науково обґрунтованого визначення їх характеристик на етапі проектування, виготовлення та експлуатації інструменту. Об’єкт дослідження – процеси формування алмазно-абразивного інструменту на керамічних зв’язках та шліфування в режимі самозаточування. Предмет дослідження – визначення раціональних характеристик і технологічних параметрів виготовлення алмазних кругів, а також режимів шліфування, що забезпечують їх раціональне самозаточування. У вступі обґрунтовано актуальність роботи, визначено її мету та завдання, об'єкт, предмет і методи дослідження, розкрито наукову новизну і практичну значимість, надано дані про апробацію результатів, наукові публікації і структуру роботи. Перший розділ присвячено комплексному аналізу науково-технічної інформації щодо перспективних напрямків розвитку сучасного виробництва ААІ, основних факторів, що визначають процеси руйнування алмазних кругів, а також шляхи підвищення їх стійкості. Розглянуті теоретичні та технологічні передумови самозаточування алмазних кругів, зауважено, що натепер не існує єдиного погляду на природу самозаточування, що ускладнює розробку оперативних методів впливу на робочу поверхню алмазного круга. Показана перспективність використання алмазно-абразивного інструменту (ААІ) на керамічних зв’язках, які відрізняються високою якістю обробки, твердістю, стійкістю до високих темпера-тур і хімічних впливів, дозволяють виготовляти інструмент із різним типом структури та за певних умов шліфування демонструють ефект самозаточування. Зазначено, що станом на сьогодні склокерамічні зв'язки для виготовлення ААІ не використовують через високу температуру спікання керамо-матричного абразивного шару інструменту, яка викликає термічну деградацію алмазних зерен. Отже для реалізації потенціалу ААІ на керамічних зв’язках необхідним є науково-обґрунтованій підхід до створення алмазних кругів на легкоплавких зв’язках із комплексом заданих фізико-механічних і теплофізичних властивостей. Проаналізовано сучасні підходи до вивчення процесів виготовлення та експлуатації алмазних кругів. Зроблено висновок, що найбільш дієвим способом вирішення задачі оптимізації характеристик складових алмазоносного шару круга, технологічних параметрів його спікання та шліфування в режимі раціонального самозаточування є моделювання відповідних процесів з використанням методу кінцевих елементів. На підставі аналізу літературних даних сформульовано мету і задачі досліджень та визначено шляхи їх вирішення. У другому розділі представлено характеристику загальної методології досліджень. Викладено вдосконалену методологію моделювання процесу спікання алмазоносного шару ААІ і шліфування в режимі самозаточування, що ґрунтується на кінцево-елементних розрахунках, описано програмні продукти та загальні умови проведення модельних експериментів. Надано характеристику матеріалів для розробки склокерамічних зв'язок і алмазовмісних композитів, а також описані методики експериментальних випробувань. Визначення особливостей процесу шліфування і якості обробленої поверхні проводили за загальноприйнятими методиками та включали вимірювання 3D топографії робочої поверхні круга з використанням методу лазерного сканування. Дослідження процесів фазоутворення, структури та фазового складу матеріалів здійснювали з використанням рентгенофазового, диференційно-термічного та електронно-мікроскопічного методів. При проведенні досліджень залучено прилади та устаткування міжкафедральної лабораторії НТУ "ХПІ", Вісмарської ви- щої школи, Магдебурзького технічного університету, Техаського університету A&M. Третій розділ присвячений теоретичним дослідженням НДС компонентів алмазного круга на стадії виготовлення ААІ. Обговорюються результати мікрорівневого 3D моделювання процесу спікання алмазоносного шару, на підставі яких надано рекомендації щодо раціональних характеристик керамоматричного алмазовмісного композиту. За даним напрямком отримані наступні результати: – удосконалено методологію проектування ААІ на основі комплексного 3D моделювання алмазних кругів, здатних до самозаточування при шліфуванні важко-оброблюваних матеріалів; вперше моделювання процесів спікання алмазоносного шару та шліфування здійснено з урахуванням температурних залежностей основних властивостей структурних компонентів круга, а також пористості зв'язки; – встановлено, що основними причинами, що стримують широке використання алмазних кругів на серійних керамічних зв'язках є невідповідність високої температури їх плавлення (понад 800 ºС) та міцності алмазних зерен, що призводить до передчасного руйнування зерен ще на стадії виготовлення кругів; – виявлено зв'язок стану зерен при спіканні алмазоносного шару та їх здатності до відновлення різальних властивостей при шліфуванні; встановлено, що для раціонального самозаточування зерна мають зберігати цілісність та знаходитись в перед-руйнівному стані, який характеризується наявністю мікротріщин, успадкованих після спікання алмазоносного шару; – встановлено вплив технологічних параметрів процесу і характеристик алмазного круга на цілісність зерен при спіканні, на підставі чого надано практичні рекомендації по вибору алмазних композицій з раціональними властивостями. В четвертому розділі представлено результати кінцево-елементного моделювання процесу шліфування алмазними кругами в режимі самозаточування. Досліджено вплив характеристик алмазоносного шару та властивостей різних важкооброблюваних матеріалів на зміну напружено-деформованого стану в зоні різання. Дослідження в цьому напрямку дали такі результати: – вперше визначені оптимальні поєднання фізико-механічних і тепло-фізичних властивостей керамічної зв’язки залежно від пористості алмазоносного шару, концентрації і зернистості порошків, які забезпечують раціональне самозаточування при шліфуванні важкооброблюваних матеріалів; – визначено вплив характеристик алмазних порошків, їх концентрації, властивостей зв’язки, глибини закладення зерен в зв’язку та розмірів площадок зносу, що утворюються при шліфуванні, на напружено-деформований стан (НДС) системи; – проведено аналіз процесу шліфування у вирішувачі LS-Dyna; визначені об’єми зруйнованих зерен і оброблювального матеріалу в різні періоди шліфування. Пятий розділ містить результати досліджень, спрямованих на розробку легкоплавких склокерамічних зв'язок із заданим комплексом властивостей та керамо-матричних алмазовмісних композитів з раціональними характеристиками. Результати досліджень в даному напрямку дозволили визначити наступне: – розроблено легкоплавку склокерамічну зв’язку, яка забезпечує отримання алмазоносного шару за температури спікання 600–620 ºС та за комплексом властивостей задовольняє визначеним умовам раціонального самозаточування круга. Встановлено, що модифікація базової евтектичної композиції системи Na₂O–B₂O₃–SiO₂ оксидами Li₂O і TiO₂ забезпечує утворення титанатів літію, які підвищують жаростійкість, зносостійкість і водостійкість склокерамічної зв’язки; – показано, що використання пороутворюючої добавки (2,0–2,5 мас. % Li₂CO₃) або структуроутворюючого наповнювача (20–30 мас. % техногенних мікро-сфер), дозволяє збільшити пористість алмазного круга до 25–33% і 45–55% відповідно та підвищити працездатність інструменту за рахунок раціонального самозаточування; – розроблено алгоритм і методологію вибору раціональних характеристик алмазоносного шару, що дозволяє підвищити стійкість інструменту і продуктивність шліфування важкооброблюваних матеріалів. Ефективність запропонованих технологічних рішень підтверджена результатами лабораторно-промислових випробувань в умовах ТОВ "Інстайл" і ТОВ "Компанія ЗБРОЯ", які свідчать про підвищення продуктивності шліфування в 1,7-1,8 разів та зниження собівартості алмазної обробки в 1,5 рази за рахунок скорочення витрат алмазних зерен на 20-40%.Документ Удосконалення процесу алмазного шліфування кругами на керамічній зв'язці за рахунок забезпечення їх самозаточування(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Федоренко, Дмитро ОлеговичДисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.03.01 – процеси механічної обробки, верстати та інструменти (13 – механічна інженерія). – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут". – Харків, 2021. Дисертація присвячена вирішенню проблеми підвищення ефективності шліфування за рахунок управління процесом самозаточування алмазних кругів на керамічних зв’язках шляхом визначення їх раціональних характеристик на етапах виготовлення та експлуатації інструменту. Встановлено, що основною причиною зниження різальної здатності алмазних кругів на серійних керамічних зв’язках є невідповідність високої температури плавлення зв’язки (понад 800 ºС) та міцності алмазних зерен, що призводить до їх термодеструкції. Розроблено методологію та алгоритм вибору раціональної структури алмазноносного шару ААІ на керамічних зв’язках. Визначено оптимальні характеристики алмазних кругів, здатних до раціонального самозаточування при шліфуванні важкооброблюваних матеріалів різних груп. На прикладі алмазних кругів на розробленій легкоплавкій склокерамічний зв’язці експериментально підтверджено ефективність запропонованого підходу.Документ Забезпечення якості двошарових алмазних пластин при алмазно-іскровому шліфуванні на основі аналізу приведеного профілю ріжучої поверхні круга(НТУ "ХПІ", 2017) Руднєв, Олександр ВіталійовичДисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.03.01 – процеси механічної обробки, верстати та інструменти. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут". Харків, 2017. Дисертаційна робота присвячена розв'язанню задачі обробки нового інструментального матеріалу дрібнозернистих алмазно-твердосплавних пластин АТПМ, встановленню фізичних особливостей процесу алмазно-іскрового шліфування, встановленню та аналізу якісних закономірностей, досягненню високої продуктивності і найменшою сумарною технологічної собівартості. Досліджувалися фізичні особливості процесу АІШ пластин АТПМ на основі аналізу енергоємності процесу і коефіцієнтів шліфування, представлені особливості зносу алмазних кругів. Встановлено особливості формування шорсткості поверхні обробленого шару надтвердих матеріалів в залежності від приведеного профілю алмазного круга. Визначено на основі стійкісних випробувань оптимальні значення режимів шліфування лезового інструменту, при яких забеспечуються найменші значення технологічної собівартості у споживача.Документ Удосконалення процесу плоского торцевого шліфування за рахунок управління параметрами зони контакту круга з деталлю(Полтавський національний технічний університет ім. Юрія Кондратюка, 2017) Клименко, Віталій ГригоровичДисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.03.01 – процеси механічної обробки, верстати та інструменти. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2017 р. Дисертація присвячена вдосконаленню процесу плоского торцевого шліфування за рахунок управління параметрами зони контакту круга з деталлю, які безпосередньо впливають на зниження теплонапруженості в зоні обробки. Для цього зроблено: - аналіз лінійних параметрів та площі зони контакту РПК з деталлю та отримано залежності для їх визначення із застосуванням підходів аналітичної геометрії та геометричного комп'ютерного моделювання, що дало можливість запропонувати способи шліфування, засновані на управлінні величиною кута нахилу шпинделя з метою регламентування значень таких параметрів процесу шліфування, як увігнутість, висота залишкових гребінців та площа контакту РПК з деталлю; - 3Б моделювання систем стосовно процесів правки абразивних кругів алмазними олівцями та вібраційного шліфування й доказана можливість забезпечення працездатності олівців з СПА на рівні природних алмазів та інтенсифікації самозаточування алмазних зерен, що значною мірою прияє управлінню параметрами зони контакту круга з деталлю; - на основі аналізу отриманих особливостей та закономірностей управління параметрами зони контакту РПК з деталлю запропоновані оригінальні технічні рішення щодо підвищення ефективності процесу плоского торцевого шліфування шляхом удосконалення факторів, що впливають на зниження його температури в зоні обробки.Документ Удосконалення процесу плоского торцевого шліфування за рахунок управління параметрами зони контакту круга з деталлю(НТУ "ХПІ", 2017) Клименко, Віталій ГригоровичДисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.03.01 – процеси механічної обробки, верстати та інструменти. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2017 р. Дисертація присвячена вдосконаленню процесу плоского торцевого шліфування за рахунок управління параметрами зони контакту круга з деталлю, які безпосередньо впливають на зниження теплонапруженості в зоні обробки. Для цього зроблено: - аналіз лінійних параметрів та площі зони контакту РПК з деталлю та отримано залежності для їх визначення із застосуванням підходів аналітичної геометрії та геометричного комп'ютерного моделювання, що дало можливість запропонувати способи шліфування, засновані на управлінні величиною кута нахилу шпинделя з метою регламентування значень таких параметрів процесу шліфування, як увігнутість, висота залишкових гребінців та площа контакту РПК з деталлю; - 3Б моделювання систем стосовно процесів правки абразивних кругів алмазними олівцями та вібраційного шліфування й доказана можливість забезпечення працездатності олівців з СПА на рівні природних алмазів та інтенсифікації самозаточування алмазних зерен, що значною мірою прияє управлінню параметрами зони контакту круга з деталлю; - на основі аналізу отриманих особливостей та закономірностей управління параметрами зони контакту РПК з деталлю запропоновані оригінальні технічні рішення щодо підвищення ефективності процесу плоского торцевого шліфування шляхом удосконалення факторів, що впливають на зниження його температури в зоні обробки.