Л.П. Калафатова, д.т.н., проф. Донецький національний технічний університет С.Ю. Олійник, к.т.н., ст. викл. Донбаська державна машинобудівна академія, м. Краматорськ Визначення закономірностей формування похибки профілю при шліфуванні виробів-оболонок з крихких неметалевих матеріалів До складнопрофільних тонкостінних оболонок з крихких неметалічних матеріалів (КНМ), що використовуються в аерокосмічній техніці, пред'являються високі вимоги щодо якості поверхні, точності профілю та товщини

more »

... и, які забезпечуються при механічній обробціалмазному шліфуванні. Сучасне обладнання дає можливість впроваджувати ефективні схеми різання і застосовувати адаптивне управління ходом технологічного процесу. Тому дослідження, пов'язані з встановленням аналітичного зв'язку між явищами, що виникають під час механічної обробки таких виробів, і похибками їх форми та геометрії, актуальні. Більшість досліджень пов'язано з вирішенням завдання зменшення дефектності поверхневого шару КНМ матеріалів, викликаної механічної обробкою. Ряд досліджень присвячений питанню підвищення ефективності обробки оболонок за рахунок зниження вібрацій в технологічній системі формоутворення виробів. Однак відсутні комплексні дослідження, що дозволяють оцінити сумарну похибку алмазного шліфування тонкостінних оболонок в залежності від умов обробки. Це вимагає створення математичної моделі механізму утворення похибки профілю оболонок з КНМ, у тому числі з ситалу, при їх алмазному шліфуванні, яка враховує умови обробки і потрібна для розробки прогресивних технологічних процесів. У статті представлена узагальнююча математична модель формування сумарної похибки профілю тонкостінної оболонки з ситалів з урахуванням факторів, що впливають на рівень коливань елементів технологічної системи шліфування і точність обробки. Представлено математичний опис процесу виникнення похибки внутрішнього контуру тонкостінної оболонки при її алмазно-абразивній обробці. Модель враховує нерівномірність припуску, яка виникає на стадії отримання заготовки, а також змінну жорсткість заготовки і пристосування. Модель дозволяє аналізувати чинники, що визначають похибки шліфування деталей і виявити способи зменшення їх впливу на точність сформованого виробу. Ключові слова: алмазне шліфування; крихкі неметалеві матеріали; тонкостінні оболонки; похибка профілю; математична модель; точність обробки. Вступ. Постановка проблеми. До деталей ракетної і авіатехніки -антенних обтічників ракет і літаків [1, 2], які є складнопрофільними тонкостінними оболонками (довжиною від 0,5 до 2 м, діаметром від 200 до 500 мм, товщиною стінки 4 -6 мм) і виготовляються з крихких неметалевих матеріалів (КНМ) типу технічних ситалів і кераміки, висувають підвищені вимоги з показників міцності, жорсткості, радіопрозорості й надійності при експлуатації. Одна з основних властивостей обтічників -радіопрозорість, забезпечується його заданим профілем та високою точністю по товщині стінки, яка в ряді випадків обмежується допуском ± 0,02 мм [2], а також високими вимогами щодо рівня мікро-і макрогеометрії зовнішньої поверхні (шорсткість не більше Ra=0,0808-0,04 мкм) і повна відсутність дефектного шару. Забезпечення заданих властивостей деталей закладено в технологічний процес виробництва на всіх його етапах, що включають: отримання заготовки, механічну обробку, операцію зміцнення, при якій шляхом хімічного травлення повністю видаляється порушений обробкою поверхневий шар виробу [3]. Механічна обробка для матеріалів зазначеного класу, які відносяться до категорії важкооброблюваних, здійснюється методом алмазно-абразивної обробки (операції чорнового і чистового алмазного шліфування з наступним доведенням алмазними брусками), як єдино прийнятної в цих умовах. Формування профілю виробу із заданими характеристиками здійснюється на етапах внутрішнього шліфування заготовки при її базуванні по зовнішній поверхні і зовнішнього шліфування при базуванні по попередньо обробленій внутрішній поверхні. Однак велика твердість і крихкість матеріалу, схильність до дефектності, нестійкість технологічної системи шліфування роблять процес отримання придатної до використання деталі трудомістким і екологічно шкідливим [3, 4]. Підвищення ефективності виготовлення тонкостінних великогабаритних оболонок із важкооброблюваних матеріалів є актуальним завданням, рішення якого передбачає дослідження закономірностей утворення похибок профілю виробів на операціях шліфування чому і присвячена ця робота.