Совершенствование технологии изготовления абразивных кругов ручных шлифовальных машин для уменьшения их вибраций

Abstract

Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.03.01. процессы механической обработки, станки и инструменты. – Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", Харьков, 2016. Диссертация посвящена решению актуальной задачи уменьшения уровня вибраций РШМ при абразивной обработке металлопродукции до уровня требований к вибрационным характеристикам ручных машин. Основной причиной вибраций РШМ является неуравновешенность масс вращающегося абразивного круга. При условии обеспечения однородной структуры абразивного инструмента, неуравновешенность масс абразивных кругов является следствием погрешностей их геометрической формы и формируется в процессе их прессования. Существующая технология и оснастка гарантировано не обеспечивают требуемый уровень точности абразивных кругов вследствие интенсивного износа формообразующих деталей прессформы при контакте с абразивной массой и ряда других конструктивных и технологических причин. В результате установления и анализа закономерностей формирования погрешностей формы абразивных кругов предложен новый подход к обеспечению точности изготовления абразивных кругов, необходимой для гарантированного достижения требований к вибрационным характеристикам работы РШМ. Определены возможные величины эксцентричности положения абразивного круга на шпинделе РШМ и непараллельности торцов круга. Для определения центробежных сил, возбуждающих колебания РШМ, получены формулы смещения центра тяжести абразивного круга от его эксцентричности и непараллельности торцов. Предложены оригинальные решения конструкции и технологии изготовления прессформы и технологии изготовления абразивного круга прямого профиля в разработанной прессформе, позволившие гарантировано обеспечить требуемую точность изготовления абразивных кругов и снизить уровень вибраций РШМ до уровня тренований к вибрационным характеристикам ручных машин.

Thesis for academic degree of Ph.D. for specialty 05.03.01 mechanical processing, machines and tools - National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkiv, 2016. Thesis gives the solution of actual problem concerning decreasing vibration level of manual grinding machines during abrasive processing of metal products up to level of requirements for vibration characteristics of manual machines, by increasing accuracy of abrasive disk manufacture. To define needed level of abrasive disk accuracy, its forming in regard to eccentricity position of disk on spindle of manual grinding machines and ends’ nonparallelism of disk was analyzed. Formulas for definition of displacement of abrasive disk mass center from its eccentricity and ends’ non-parallelism were obtained to determine centrifugal forces which excite vibrations of manual grinding machines. The vibration level in places, where operator’s hands touch manual grinding machines, was defined using original mathematical models of dynamical system "Abrasive disk – manual grinding machines – operator", which are developed for different modes of manual grinding machines. Based on analysis of obtained principles of abrasive disk accuracy forming, original process and design solutions, which allowed to decrease vibration level of manual grinding machines up to level of requirements for vibration characteristics of manual machines, were developed.