Повышение точности и производительности профилирования и правки алмазных шлифовальных кругов на металлических связках электроэрозионным методом тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.08, кандидат технических наук Дресвянников, Владимир Александрович

• Дресвянников, Владимир Александрович
• кандидат технических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат технических наук Дресвянников, Владимир Александрович

Введение

1. Состояние вопроса. Цель и задачи исследования

1.1 Технологические схемы профилирования алмазных шлифовальных кругов электроэрозионным методом

1.2 Пути повышения точности получения профильных алмазных кругов электроэрозионным методом

1.3 Выводы. Цель и задачи исследования

2. Теоретическое исследование процесса глубинного электроэрозионного профилирования алмазных шлифовальных кругов

2.1 Сущность и особенности схемы глубинного профилирования

2.2 Исследование взаимодействия электродов при глубинном электроэрозионном профилировании алмазных кругов

2.3 Определение круговой подачи правящего электрода при глубинном профилировании

2.4 Выводы

3. Экспериментальное исследование закономерностей процесса глубинного профилирования алмазных шлифовальных кругов электроэрозионным методом

3.1 Методика исследований

3.2 Исследование геометрических параметров эрозионных лунок

3.3 Построение математической модели межэлектродного зазора

3.4 Экспериментальное исследование зависимости частоты рабочих импульсов от параметров процесса глубинного профилирования

3.5 Выводы

4. Исследование точности глубинного профилирования алмазных

шлифовальных кругов электроэрозионным методом

4.1. Расчет погрешности профилирования алмазного круга

электроэрозионным методом

4.2 Экспериментальное исследование точности глубинного электроэрозионного профилирования

4.3 Закономерности отображения остроугольных участков профиля при электроэрозионном профилировании

4.4 Выводы

Глава 5. Практические рекомендации по совершенствованию технологии глубинного профилирования алмазно-шлифовальных кругов

электроэрозионным методом

5.1. Рекомендации по проектированию технологического процесса глубинного профилирования алмазных кругов электроэрозионным методом

5.2 Средства технологического оснащения для использования глубинного профилирования в производственных условиях

5.3 Выводы

6. Основные выводы

Список сокращений

Литература

Приложение А

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение точности и производительности профилирования и правки алмазных шлифовальных кругов на металлических связках электроэрозионным методом»

Введение

В условиях рыночной экономики вопрос конкурентоспособности отечественной продукции является одним из самых актуальных. Немаловажную роль здесь играет повышение производительности труда и качества изделий. Важнейшими характеристиками качества являются точность изготовления и состояние обрабатываемой поверхности.

Таким образом, научные работы по совершенствованию технологических методов, обеспечивающих производительную обработку изделий, особенно сложной конфигурации, с соблюдением требуемых значений точности и шероховатости являются частью общей стратегии повышения конкурентоспособности отечественных товаропроизводителей.

Одним из наиболее производительных методов получения сложных форм и качественных поверхностей является метод профильного шлифования. Однако этот метод эффективен только в том случае, когда он имеет надлежащее технологическое обеспечение. Высокие показатели по производительности обработки и качеству обрабатываемых поверхностей достигаются не только за счет особых физико-механических свойств сверхтвердых материалов, но и за счет предварительной подготовки алмазно-абразивных инструментов.

В связи с вышесказанным вопросы профилирования и правки алмазных шлифовальных кругов находятся в центре внимания практических научных исследований. В последнее время широко применяется метод электроэрозионной обработки.

Обзор научных публикаций, посвященных электроэрозионным методам профилирования и правки алмазных шлифовальных кругов, показал, что применяемые в настоящее время технологические схемы нуждаются в дальнейшей разработке и совершенствовании.

Наиболее эффективны для профилирования сложных поверхностей методы прямого копирования профиля. Причем наибольшими потенциальными возможностями обладает технологическая схема глубинного профилирования. Однако она предусматривает выполнение цикла профилирования при неизменных электрических режимах. При этом повышение энергетических характеристик в целях интенсификации процесса приводит к возрастанию межэлектродного зазора и искажению формы получаемого профиля. Таким образом, возникает противоречие между требованиями обеспечения высокой производительности профилирования и точности получаемого профиля.

В связи с вышеизложенным поставлена цель диссертационной работы -повышение точности и производительности профилирования и правки алмазных шлифовальных кругов на металлических связках электроэрозионным методом.

Для достижения указанной цели проведен комплекс теоретических и экспериментальных исследований, а также разработаны практические рекомендации по автоматизации проектирования технологических процессов профилирования и правки электроэрозионным методом и модернизации серийного оборудования.

Результаты работы внедрены на предприятии АО "Пенздизельмаш" г.

Пензы.

Заключение диссертации по теме «Технология машиностроения», Дресвянников, Владимир Александрович

Результаты работы внедрены в производство на АО "Пенздизельмаш" г. Пензы, что позволило повысить качественные характеристики выпускаемых изделий.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Дресвянников, Владимир Александрович, 1998 год

Литература

1. A.c. 218004 (СССР). Способ профилирования алмазных кругов / Чайка Г.В., Ицкович М.С., Путиенко В.К. и др. - Опубл. в Б.И., 1968, №16.

2. A.c. 512894 (СССР). Способ профилирования алмазных кругов на металлической связке / Дорофеев В.Д., Чачин В.Н., Мартынов А.Н. и др. -Опубл. В Б.И., 1976, №34.

3. A.c. 634903 (СССР). Способ измерения межэлектродного зазора при электроэрозионной обработке / Ю.А.Пахалин, В.Д Дорофеев, П.И. Ящерицын, В.О. Соколов, А.Н. Мартынов. — Опубл. Б.И. 1978, №44.

4. A.c. 704746 (СССР). Способ электроэрозионной правки шлифовальных кругов / Мартиросян Р.Б., Маркарян С.Р., Князян Р.В. - Опубл. В Б.И., 1979, №47.

5. Абразивная и алмазная обработка материалов: Справочник под ред. А.Н. Резникова. - М.: Машиностроение, 1978.- 391 с.

6. Авакян В.В. Применение метода электроэрозионной обработки для правки алмазных кругов.- Алмазы, 1969, №1, с.16...19.

7. Авакян В.В., Перова А.Д. Правка алмазных шлифовальных кругов,-В кн.: Теория и практика алмазной обработки. М., НИИМАШ, 1969, с.102...104.

8. Адлер Ю.П., Маркова Е.В. Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий,- М.: Наука, 1976 - 279 с.

9. Алиханян Э.С. К определению характера износа профильных кругов. — Алмазы и сверхътвердые материалы, 1983, вып.З, с.7—8.

10. Алиханян Э.С., Пуняк В.Р. К расчету износа профильных кругов. — Сверхътвердые материалы, 1980, №2, с.35—38

11. Аренков А.Б. Основы электрофизических методов обработки материалов. — М.: Машиностроение, 1967, — 372 с.

12. Байкалов A.K. Введение в теорию шлифования материалов. — Киев: Наукова думка, 1978. — 207 с.

13. Бакуль В.Н. Число зерен в одном карате - одна из важнейших характеристик алмазного порошка. — Синтетические алмазы, 1976, №4, с. 22...27.

14. Бакуль В.Н., Гинзбург Б.И., Мишнаевский Л.Л., Сагарда A.A. Синтетические алмазы в машиностроении.-.Киев, Наукова думка, 1976. - 351 с.

15. Балыгин И.Е. Электрическая прочность жидких диэлектриков. — М.: Энергия, 1964. — 227 с.

16. Беллман Р. Введение в теорию матриц. — М.: Наука, 1969.

17. Белышев Б.Е. Исследование процесса вытягивания в вытяжном приборе ровничной машины. — Дисс...канд. техн. наук, Москва, 1972, 261 с.

18. Белянкина A.B. Исследование изменений, возникающих в алмазах при нагреве.- Синтетические алмазы, 1972, вып.1, с.20-22

19. Бермант А.Ф., Араманович И.Г. Краткий курс математического анализа. — М.: Наука, 1967. — 736 с.

20. Боэм Б. Инженерное проектирование программного обеспечения М.: Радио и связь, 1985.

21. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. — М.: Наука. 1969. — 576 с.

22. Волков Ю.С. Абсолютное несоответствие детали чертежу. — Сборник трудов. Сер. общей электротехники. М., 1975, Вып.94, с. 95...101.

23. Волков Ю.С., Лившиц А.Л. Введение в теорию размерного формообразования электрофизико-химическими методами. — Киев: Вища школа, 1978. — 120 с.

24. Волков Ю.С., Лившиц А.Л. Исследование точности обработки в стационарном режиме бесконтактного формообразования. Электрофизические и электрохимические методы обработки, 1972, Вып.11, С.1...6.

25. Волков Ю.С., Лившиц A.JI. Обобщенный анализ бесконтактного формообразования. — Электрофизические и электрохимические методы обработки, 1974, Вып. 11, cl...6

26. Галицкий В.Н. и др. Новые связки алмазно-абразивного инструмента. - Синтетические алмазы, 1979, вып. 5, с.52-55.

27. Гантмахер Ф.Р. Теория матриц. — М.: Наука, 1967.

28. Дорофеев В.Д. Исследование процесса электроэрозионной правки алмазных токопроводящих кругов прямого и фасонного профиля. — Дисс...канд. техн. наук, Минск, 1971. — 225 с.

29. Дорофеев В.Д. Качественные изменения, происходящие в поверхностных слоях алмазно—абразивного инструмента при правке. — В сб.: Организация производства и прогрессивная технология. ЦНИИАТОМИНФОРМ, 1983, №12, с. 21...23.

30. Дорофеев В.Д. Основы профильной алмазно—абразивной обработки. — Изд-во Сарат. Ун-та, 1983. — 186 с.

31. Дорофеев В.Д. Основы теории и технологии профильной алмазно— абразивной обработки. — Дисс...докт. техн. наук, Минск, 1984. — 385 с.

32. Дорофеев В.Д. Правка алмазных кругов на металлической связке методом электроимпульсного шлифования.-В кн.: Вопросы производительной обработки деталей машин и приборов. Ученые записки. Пенза, Пенз. политехи, ин-т, 1970, Вып.2. с.51...58.

33. Дорофеев В.Д. Расчет коррекции профиля электрода при электроэрозионной правке алмазных кругов "елочного" профиля замка турбиной лопатки. — Двигателестроение, 1983, №10, с. 36...37.

34. Дорофеев В.Д. Установка для электроэрозионного профилирования алмазных и эльборовых кругов на металлической связке. — Сверхтвердые материалы, 1983, №5, с. 63...65.

35. Дорофеев В.Д. Электроэрозионное профилирование алмазных токопроводящих кругов. -Электрофизические и электрохимические методы обработки, 1971, Вып. 12, с.6...9.

36. Дорофеев В.Д., Соколов В.О., Кольчугин А.Ф. и др. Исследование рельефа и параметров работоспособности алмазного круга в зависимости от метода правки. — В сб.: Алмазная и абразивная обработка деталей машин и инструмента, Пенза, 1985, Вып. 13, с. 56...62.

37. Дорофеев В.Д., Соколов В.О., Конягин В.П. Измерение межэлектродного зазора при электроэрозионной обработке. — Электронная обработка металлов и твердых сплавов — М.: Машиностроение, 1977. — 263 с.

38. Дресвянников В.А. Отображение остроугольных участков при глубинном электроэрозионном профилировании алмазных кругов. Точность технологических и транспортных систем.: Сб. статей международной научно-технической конференции - Пенза. 1998. - с.69.

39. Зингерман. A.C. Влияние теплопроводности на электрическую эрозию металлов ЖТФ, Т.26, №9, с.2008.,.2020.

40. Золотых Б.Н. О физической природе электроискровой обработки. В сб.: Электроискровая обработка металлов. М.: изд. АН СССР, 1957, с. 38...69.

41. Золотых Б.Н. Основные вопросы теории электрической эрозии в импульсном разряде в жидкой диэлектрической среде. — Дисс...докт. техн. наук, Москва, 1975. — 508 с.

42. Иващенко H.H. Автоматическое регулирование. Теория и элементы систем. — М.: Машгиз, 1962. — 628 с.

43. Исмайлов Ф.Н. Устройство для профилирования и правки фасонных алмазных кругов. - Технология электротехнического производства, 1974. вып.9, с.11.

44. Калянов Г.Н. CASE структурный системный анализ (автоматизация и применение). М.: изд."Лори", 1996. 242 с.

45. Кандалов М. И. Исследование режимов электроэрозионного способа правки алмазных резьбошлифовальных кругов на металлической связке.- Электрофизические и электрохимические методы обработки, 1973, Вып. 12, с. 21...29.

46. Кандалов М.И. Исследование методов восстановления формы и режущей способности алмазных кругов,- Дисс...канд. техн. наук, Челябинск, 1974,- 205 с.

47. Касьян B.JI. Исследование электроэрозионной правки алманых кругов на металической связке: Автореф. дис... Канд.техн.наук,- Ереван, 1976,- 21с.

48. Кацев П.Г. Статистические методы исследования режущего инструмента. — М.: Машиностроение, 1974. — 231 с.

49. Коломиец В.В. и др. Профилирование и правка алмазных кругов электроэрозионным способом - Киев: УкрНИИНТИ, 1969.-13 с.

50. Корн Г.А., Корн Т.М. Справочник по математике для научных работников и инженеров. — М.: Наука, 1984. — 831 с.

51. Кохановская Т.С. Анализ изменения динамических характеристик межэлектродного зазора. Электрофизические и электрохимические методы обработки, 1970, Вып.5, с1...4.

52. Кузнецов A.M. и др. Профилирование фасонных алмазных кругов электроэрозионным способом.- Алмазы, 1973, №6, с.11...14.

53. Кунцевич В.М., Чеховой Ю.Н. Нелинейные системы управления с частотно и широтно—импульсной модуляцией. — Киев: Техника, 1970. — 212 с.

54. Лившиц А.Л. и др. Электроимпульсная обработка металлов. М.: Машиностроение, 1967. — 295 с.

55. Лившиц А.Л.,Кохановская Т.С. Характеристики межэлектродных зазоров. — Электрофизические и электрохимические методы обработки, 1971, Вып.5, с. 1...5.

56. Мандельштам С.Л., Райский С.М. О механизме электрической эрозии металлов и формах ее правления. — В сб.: Электричество, 1964, №10, с. 126...134.

57. Мартынов А.Н., Тютиков Г.Ф. Методы экспериментального изучения технологических процесов в машиностроении: Учеб. пособие. -Пенза. Пензенский политехи, ин-т, 1979.-72 с.

58. Маслов E.H. Теория шлифования материалов. — М.: Машиностроение, 1974. — 319 с.

59. Михайлуца Э.Б. Исследование электроэрозионного метода правки и режущей способности инструментов из сверхтвердых материалов на металлических связках,- Дисс...канд. техн. наук. Харьков, 1975,- 215 с. Обзор НПЭ

60. Налимов В.В. Новые идеи в планировании эксперимента. — М.: Наука, 1969, 123 с.

61. Налимов В.В., Чернова H.A. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов. — М.: Наука, 1965. — 340с.

62. Намитоков К.К. О понятии электрической эрозии металлов и формах ее проявления. — В сб.: Электричество, 1964, №10, с.126...124.

63. Некрашевич И.Т., Бакуто И.А., Мицкевич М.К. Влияние взвешенных частиц металла на пробой жидких диэлектриков при низком напряжении. — Сборник трудов физико-технического института АН БССР, 1964, Вып.1, с. 24...28.

64. Пахалин Ю.А. Алмазное контактно-эрозионное шлифование. - Л., Машиностроение.Ленингр. отдел., 1985,- 178 с.

65. Пахалин Ю.А. Генератор импульсов для электроэрозионной правки и профилирования алмазно—абразивных шлифовальных кругов. — В кн.: Прогрессивные технологические процессы точной и высококачественной обработки деталей. Саратов. 1978, с.48.,.50.

66. Пахалин Ю.А. Исследование и разработка эффективного технологического процесса профилирования и правки алмазных шлифовальных кругов электроэрозионным методом. Дисс...канд. техн. наук, Минск, 1978, —218с.

67. Пахалин Ю.А. Приставка для выделения одиночных или группы разрядов на межэлектродном промежутке. — Электронная обработка материалов, 1975, №6, с. 14...16.

68. Пахалин Ю.А., Дорофеев В.Д. Модернизация круглошлифовального.эжхз-0 станка - Машиностроитель, 1974, №5, с.39-40.

69. Пахалин Ю.А., Дорофеев В.Д., Электроэрозионная обрабатываемость металлических связок алмазных кругов. — Электронная обработка материалов, 1977, №2, с. 46...48.

70. Пахалин Ю.А., Ящерицын П.И., Дорофеев В.Д. Специальный генератор для электроэрозионного профилирования алмазно—эльборного инструмента. Краткие тезисы докладов VIII Всесоюзной конференции по электрофизическим и электрохимическим методам обработки "Эльфа 77". Л., 1977, с. 158

71. Попилов Л.Я. Электрофизическая и электрохимическая обработка материалов. — М.: Машиностроение, 1967. — 372 с.

72. Попов С.А., Маевский Н.П., Терещенко Л.М. Алмазно-абразивная обработка металлов и твердых сплавов. — М.: Машиностроение, 1977. — 263 с.

73. Проблемы планирования эксперимента. / Под ред. Г.К.Круга, М.: Наука, 1966, 128с.

74. Программы по математической статистике для ЭВМ "Минск 22" / Под ред. Г.Н. Веселовой. М.: Гиредмет, 1969.

75. Размерная электрическая обработка материалов / Б.А. Артамонов, А.Л.Вишницкий, Ю.С. Волков, A.B. Глазков; под ред. A.B. Глазкова. — М.: Высшая школа, 1978. — 336 с.

76. Разницын М.А. Закономерности изменения искрового зазора при электроэрозионной обработке электродом—проволокой — Станки и инструменты, 1972, № 5,с.16...18.

77. Разницын М.А. Изменение межэлектродного зазора при бесконтактной электроэрозионной обработке. — В кн.: Новое в электрофизической и электрохимической обработке материалов. Л.: Машиностроение , 1972, с. 153... 156.

78. Седыкин Ф.В. Размерная электрохимическая обработка деталей машин. - М.: Машиностроение, 1976,- 302 с.

79. Соколов В.О. Исследование точности профилирования и правки алмазно—абразивных инструментов на металлических связках электроэрозионным методом. — Дисс...канд. техн. наук. Минск, 1982. — 211 с.

80. Соколов В.О. О точности профильной алмазно-абразивной обработки. — В сб.: Комплексное обеспечение точности автоматизированных производств. — Пенза, 1995. с.105 — 108.

81. Соколов В.О., Бураков Д.В. О формообразовании алмазных кругов на металлических связках при глубинном профилировании электроэрозионным методом. — В сб.: Проблемы управления точностью автоматизированных производственных систем, Пенза, 1996, с. 98... 101.

82. Соколов В.О., Бураков Д.В., Дорофеев В.Д. Модель процесса электроэрозионного профилирования алмазных кругов как объекта

управления. — В сб.: Проблемы управления точностью автоматизированных производственных систем, Пенза, 1996.

83. Соколов В.О., Дресвянников В.А. Глубинное профилирование алмазных шлифовальных кругов электроэрозионным методом. Точность технологических и транспортных систем.: Сб. статей международной научно-технической конференции,- Пенза. 1998. - с. 134.

84. Соколов В.О., Дресвянников В.А. Совершенствование технологии профилирования и правки фасонных алмазно-абразивных инструментов. Процессы абразивной обработки. Абразивные инструменты и материалы (Шлифабразив - 98).: Сб. статей международной научно-технической конференции,- Волжский. 1998. -с. 66.

85. Солод A.B., Поляник Н.И., Сибогатов В.М. Электроискровое профилирование алмазных кругов на металлических связках.-Электрофизические и электрохимические методы обработки, 1974, Вып. 4, С.1...4.

86. Ставицкий Б.И. Безрук А.И. Влияние величины межэлектродного промежутка на эффект распределения энергии между анодом и катодом. — Электронная обработка материалов, 1969, №5, с.7.,.12.

87. Ставицкий Б.И. К вопросу об электрической эрозии токопроводящих материалов при искровых разрядах малой энергии и длительности. — Электронная обработка материалов, 1969, №2, c.l 1 ...14.

88. Стекольников И.С. Исследование начальной стадии разряда при малых межэлектродных промежутках. — Известия АН СССР, ОНТ, 1966, №7, с. 985...995.

89. Тихомиров В.Б Планирование и анализ эксперимента. — М.: Легкая индустрия, 1974. — 262 с.

90. Фотеев Н.К. Расчет режимов электроэрозионной правки алмазных кругов на металлической связке. — Алмазы и сверхтвердые материалы, 1977, Вып.1, с.5.,.8.

91. Фотеев Н.К. Электроэрозионная правка алмазного инструмента на металлической связке с внутренней сферической поверхностью. Алмазы и сверхтвердые материалы, 1975, Вып.7, с. 17...20.

92. Хедли Дж. Линейная алгебра. — М.: Высшая школа, 1966.

93. Цветков В.Д. Системно-структурное моделирование и автоматизация проектирование и автоматизация проектирования технологических процессов. Минск.: Наука и техника, 1979. 262 с.

94. Цыпкин Я.З. Теория релейных систем автоматического регулирования. — М.:ГТИ, 1954. — 648с.

95. Чачин В.Н., Дорофеев В.Д. Определение оптимальной энергии импульсов при электроэрозионной обработке алмазных кругов. — Изв. АН БССР. Сер. физико—технических наук, 1974. №2, С.59...62.

96. Чачин В.Н., Дорофеев В.Д. Профилирование алмазных шлифовальных кругов. — Минск: Наука и техника, 1974. — 160с.

97. Ящерицын П.И., Дорофеев В.Д., Пахалин Ю.А. Электроэрозионная правка алмазно-абразивных инструментов. — Минск: Наука и техника, 1981. — 232 с.

98. Ящерицын П.И., Пахалин Ю.А., Дорофеев В.Д. Напряжение в алмазных зернах при электроэрозионной правке алмазных шлифовальных кругов. —Алмазы и сверхтвердые материалы, 1978, Вып.7, с. 6...7.

99. Ящерицын П.И., Соколов В.О., Дорофеев В.Д. и др. Управление точностью профилирования алмазно-абразивных инструментов электроэрозионным методом. — Тезисы докладов семинара "Перспективы применения профильного алмазного инструмента и его правка". — Пенза, 1986, с. 76...77.

100. Ящерицын П.И., Соколов В.О., Дорофеев В.Д. Расчет инструмента для профилирования алмазных шлифовальных кругов электроэрозионным методом. В сб. Алмазная и абразивная обработка деталей машин и инструмента, Пенза, 1980, Вып. 9, с. 48...50.

101. Kitg Y., Damlos Н.—Н, Salje Е. Whell wear in profile qrinding. In:Proceedings of the 4thInternational Conference on Production Engineering.— Tokyo, 1980. P.612 —619.

102. Yjordon E. Modern Structured Analysis. N.Y. Yordon Press/Prentice Hall. 1989.

УТВЕРЖДАЮ

«

АКТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НАУЧНОЙ РАЗРАБОТКИ

Мы, нижеподписавшиеся, от Пензенского государственного университета д.т.н., профессор Дорофеев В. Д., к.т.н., доцент Соколов В.О., Дресвянников В А., от предприятия АО "Пенздизельмаш" главный технолог Кутаев Ф.М., начальник инструментального цеха Осипов А.П., составили настоящий акт о том, что результаты выполненной научно-исследовательской работы соискателя Дресвян-никова В А. «Совершенствование технологии профилирования и правки алмазных шлифовальных кругов на металлических связках» были использованы при профилировании и правке алмазных шлифовальных кругов в заводских условиях.

Использование данной разработки позволило повысить точность, производительность и качество профилирования и правки алмазных шлифовальных кругов применяемых для изготовления следующих наименований твердосплавного режущего инструмента: елочные протяжки для валов роторов турбокомпрессоров (ТК23, ТКИ), елочные фрезы, пазовые фрезы для замочных пластин, модульные червячные фрезы.

От Пензенского государствен- От АО «Пенздизельмаш»

ного технического университета Главный технолог

лл\н.. пооАессоп