На базі 3D моделювання у комплексі процесів спікання алмазних кругів, шліфування та точіння з'ясовано принцип і запропоновано алгоритм науково обгрунтованого вибору алмазно-абразивного інструмента, які забезпечують збереження вихідних характеристик алмазних зерен під час його виготовлення, підвищення ефективності шліфування надтвердих матеріалів (НТМ) та зниження відмов різців з НТМ. Уперше завдяки 3D моделюванню напружено-деформованого стану алмазоносного шару, що виникає у процесі спікання його компонентів, визначено раціональні поєднання марок, зернистостей і концентрацій алмазних зерен з марками металевої зв'язки, які забезпечують цілісність зерен в інструменті. На підставі результатів 3D моделювання нестаціонарного температурного поля установлено залежності температур у макро- та мікрооб'ємах оброблюваних НТМ від характеристик кругів й режимів шліфування. Базуючись на виборі певного поєднання міцнісних і теплофізичних властивостей металевої зв'язки та алмазних зерен круга з властивостями оброблюваного НТМ, під час шліфування здійснюється використання алмазоносного шару зі зниженою концентрацією зерен, який за рахунок їх мінімальної робочої висоти забезпечує фактичну площу контакту інструмента з НТМ, необхідну для продуктивної та малодефектної обробки останнього. З використанням запропонованого алгоритму визначено раціональні характеристики алмазного круга для обробки досліджуваних марок НТМ, завдяки яким зберігаються вихідні характеристики зерен на етапі виготовлення інструмента, забезпечується їх мінімальна питома витрата і зниження браку НТМ за умов продуктивного шліфування. Шляхом взаємозв'язаного 3D моделювання напружено-деформованого стану лезового інструмента з НТМ під час точіння та заточування встановлено характеристики алмазного круга і режими шліфування, що запобігають руйнуванню його різальної частини різця за конкретних умов експлуатації.

  Скачати повний текст

Розроблено методику визначення довговічності утримання алмазного зерна в металевих зв'язках під час циклічного навантаження. Встановлено кореляцію параметрів довговічності утримання алмазних зерен у зв'язці з фізико-механічними властивостями металевих зв'язок і доведено, що для регулювання довговічності алмазоутримання необхідно змінювати питому ударну в'язкість зв'язки.

  Скачати повний текст

Розроблено наукові та технологічні засади формування різального рельєфу абразивних і алмазних шліфувальних кругів. Виявлено позитивний ефект впливу мікро- та макроруйнування абразивних зерен на параметри відносної опорної поверхні абразивного круга та, відповідно, на якість обробки чистового й продуктивність чорнового шліфування. Обгрунтовано доцільність керування рельєфом робочої поверхні на етапі проектування та виготовлення алмазних інструментів для попереднього профілювання абразивних кругів і шліфування полімерних матеріалів, що сприяє стабілізації параметрів їх опорної поверхні, підвищенню продуктивності обробки та надійності роботи інструмента. Здійснено практичну реалізацію розроблених технічних рішень і рекомендацій і встановлено підвищення ефективності процесу шліфування під час обробки матеріалів з різними фізико-механічними властивостями.

  Скачати повний текст

На підставі реологічного, фізико-хімічного, структурного підходів, а також кубічного нітриду бору (КНБ) з мінімальною пористістю, високою твердістю та тріщиностійкістю, значними розмірами розроблено композиційні матеріали.

  Скачати повний текст