Анотація до роботи:

Венжега В. І. Підвищення ефективності шліфування торців при схрещених осях деталі та круга з калібрувальною ділянкою. – Рукопис.

Дисертація 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, 2009.

Дисертація присвячена підвищенню ефективності шліфування торців при схрещених осях деталі та круга за рахунок виділення фіксованої формоутворювальної калібрувальної ділянки на торці інструменту, яка не бере участь у зрізуванні чорнового припуску, збільшення лінії контакту деталі з кругом, раціонального кута схрещення осей, управління обертанням заготовки в процесі обробки. Запропоновані математичні моделі точності формоутворення, продуктивності і теплової напруженості процесу. Розроблений ефективний спосіб торцевого шліфування при схрещених осях деталі і круга з калібрувальною ділянкою.

Дисертаційна робота присвячена вирішенню важливої науково-практичної задачі – підвищенню ефективності плоского торцевого шліфування за рахунок цілеспрямованого управління схрещенням осей абразивних кругів і оброблюваних деталей та виділення на торці інструменту калібрувальної ділянки, яка не приймає участь у зрізуванні чорнового припуску і має фіксоване положення. В процесі дослідження отримані наступні результати:

1. Запропоновано узагальнену математичну модель точності формоутворення торців деталей. Найвища точність забезпечується при довжині калібрувальної ділянки не меншій розмірів заготовки. Визначено співвідношення між кутами орієнтування кругів в вертикальній і горизонтальній площинах . На калібрувальній ділянці заготовка повинна зробити не менше одного оберту навколо своєї осі. Розроблений пристрій, за допомогою якого деталі фіксуються на ділянці для зрізування чорнового припуску і примусово обертаються на калібрувальній ділянці.

2. Локальна, миттєва та середня продуктивність обробки визначається проекцією вектора швидкості відносного руху на напрям вектора одиничної нормалі до поверхні круга і враховує орієнтування шліфувальних кругів в горизонтальній і вертикальній площинах та обертання заготовок в зоні обробки. Інтенсивність зрізування припуска на калібрувальній ділянці майже в чотири рази нижча, ніж на ділянці для чорнового припуску. Запропонована нова концепція та пристрій вимірювання припуску, що зрізується під час обробки, в закритій зоні між двома шліфувальними кругами.

3. Розроблена методика визначення та отримані розрахункові формули для сил різання із врахуванням не тільки зерен які зрізують, але і деформують метал, що дає можливість спрогнозувати точність оброблених деталей. Запропоновані рівняння для визначення зношення на ділянці для зрізування чорнового припуску і на калібрувальній ділянці із врахуванням об’єму металу, який підводиться.

4. Отримано вираз для визначення максимальної температури в зоні різання, який враховує зв’язок довжини і форми калібрувальної ділянки з кутами орієнтування кругів, що дозволяє управляти теплонапруженістю процесу. Найбільші величини залишкових напружень в поверхневому шарі деталі знаходяться на глибині 40 мкм.

5. Визначено основні динамічні похибки, запропоновано шляхи їх зменшення, аналітично і експериментально встановлено закономірності впливу динамічних характеристик пружної технологічної системи на процес шліфування і визначено раціональні настроювальні параметри верстата і режими обробки.

6. На основі проведених теоретичних і експериментальних досліджень розроблений ефективний спосіб плоского торцевого шліфування при схрещених осях деталі і круга з калібрувальною ділянкою, що забезпечує підвищення продуктивності за рахунок збільшення довжини лінії контакту деталі з кругом і управління обертанням заготовки та збільшення точності за рахунок виділення формоутворювальної ділянки .

7. Результати роботи впроваджені на Чернігівському заводі «Агрореммаш» при шліфування торців пружин демпфера муфт зчеплення автомобіля ГАЗ-53 (сумарний економічний ефект склав 5716 грн.) і на Чернігівському ВАТ “Укркард” при шліфування торців хрестовин карданних валів (очікуваний річний економічний ефект 30 000 грн.).

Результати і методики дисертації та розроблений експериментальний стенд на базі двостороннього торцешліфувального верстата 3342 АДО використовуються в навчальному процесі на кафедрі інтегрованих технологій машинобудування і автомобілів Чернігівського державного технологічного університету.

Публікації автора:

1. Польшаков В. И. Механизм загрузки многогранных неперетачиваемых пластин при шлифовании опорных поверхностей на двухшпиндельных торцешлифовальных станках / В. И. Польшаков, А. А. Григорьев, В. И. Венжега //Технологія та автоматизація машинобудування.– К.: Техніка.– 1992.– Вип. 49.– С. 68–70. Здобувачем особисто проведено розрахунки продуктивності обробки та виконано проектування касети-нагромаджувача для багатогранних непереточуваних пластин і диска подачі виробів в зону обробки.

2. Кальченко В. І. Контроль зняття припуску з деталей, які обертаються під час обробки на двосторонніх торцешліфувальних верстатах /В. І. Кальченко, В. В. Кальченко , А. В. Рудик, В. І. Венжега В. // Резание и инструмент в технологических системах: межд. науч.-техн. сб. –Харьков: НТУ „ХПИ”.–2005.–Вып. 68.–С. 241–246. Здобувачем особисто проведені теоретичні розрахунки і розроблені конструкція індуктивного перетворювача та методика проведення досліджень.

3. Кальченко В. И. Определение составляющих силы резания при шлифовании ориентированным абразивным инструментом / В. И. Кальченко, В. В. Кальченко, А. В. Рудик, В. И. Венжега // Резание и инструмент в технологических системах: межд. науч.-техн. сб.– Харьков: НТУ „ХПИ”.– 2005.–Вып. 69.–С. 105–110. Особистий внесок здобувача полягає в отриманні рівняння для визначення складових сил різання.

4. Кальченко В. В. Експериментальне дослідження форми робочої зони при двосторонньому торцевому шліфуванні з круговою подачею деталей / В. В. Кальченко, А. В. Рудик., В. І. Венжега // Вісник Чернігівського державного технологічного університету: збірник наукових праць.–Чернігів: ЧДТУ .– 2005.– Вип.25.– С. 62 – 67. Здобувачем особисто розроблена методика та проведені експериментальні дослідження при одночасному вимірюванні потужності та зйому припуску.

5. Кальченко В. И. Повышение производительности шлифования поверхностей со скрещивающимися осями инструментов и деталей / В. И. Кальченко, В. В. Кальченко, А. В. Рудик, В. И. Венжега //Високі технології в машинобудуванні: збірник наукових праць. – Харків: НТУ „ХПІ”.– 2006.– Вип. 1(12).– С. 193 – 200. Здобувачем розроблена математична модель, що описує продуктивність шліфування торцевих поверхонь зі схрещеними осями деталі і круга.

6. Кальченко В. И. Модульное 3D моделирование формообразующих систем станков при шлифовании со скрещивающимися осями кругов и деталей / В. И. Кальченко, В. В. Кальченко, А. В. Рудик, В. И. Венжега //Резание и инструмент в технологических системах: межд. науч.-техн. сборник.– Харьков: НТУ „ХПИ”.– 2006.– Вып. 70.–С. 216 – 223. Здобувачем розроблена математична модель формоутворювальної системи для групової обробки зі схрещеними осями для двосторонніх торцешліфувальних верстатів.

7. Кальченко В. І. Модульне трьохвимірне геометричне моделювання інструментальних і оброблюваних поверхонь при шліфуванні зі схрещеними осями круга та деталі / В. І. Кальченко, В. В. Кальченко, А. В. Рудик, В. І. Венжега // Вісник Чернігівського державного технологічного університету: збірник наукових праць.– Чернігів: ЧДТУ.– 2006. – Вип. 26.– С.57 – 64. Здобувачем особисто розроблені моделі формоутворення поверхонь, інструментів і зняття припуску при груповій обробці деталей на двосторонніх торцешліфувальних верстатах

8. Кальченко В.І. Дослідження процесу однопрохідного двостороннього шліфування / В. І. Кальченко, В. В. Кальченко, А. В. Рудик, В. І. Венжега // Вісник Чернігівського державного технологічного університету: збірник наукових праць. – Чернігів: ЧДТУ. – 2006. – Вип. 28.– С.35 – 44. Здобувачем особисто розроблена схема вихідної точності однопрохідного шліфування торців деталей на верстаті 3342 АДО, яка безпосередньо зв’язує вхідні керуючі параметри з показниками ефективності.

9. Рудик А. В. Формоутворення торців деталей автомобілів при двосторонньому шліфуванні / А. В. Рудик, В. І. Венжега // Вісник Чернігівського державного технологічного університету: збірник наукових праць. – Чернігів: ЧДТУ. – 2008.– Вип. 34.– С.80–88. Здобувачем особисто розроблена модель точності формоутворення поверхні торців при шліфуванні зі схрещеними осями деталі та круга з калібрувальною ділянкою.

10. Венжега В. І. Визначення продуктивності при обробці на двосторонніх торцешліфувальних верстатах /В. І. Венжега // Резание и инструмент в технологических системах: межд. научно-техн. сб. – Харьков: НТУ «ХПИ».–2008. – №75. – С. 49 – 56.

11. Кальченко В. И. Анализ теплонапряженности процесса однопроходного торцевого шлифования деталей / В. И. Кальченко, В. В. Кальченко, А. В. Рудик, В. И. Венжега, А. В. Кологойда // Резание и инструмент в технологических системах: межд. научно-техн. сб. – Харьков: НТУ «ХПИ».– 2008.– № 75. –С. 135 – 140. Здобувачем отримано рівняння для визначення максимальної температури на торці деталі в зоні обробки.

12. Рішення на видачу деклараційного патенту України по заявці № u 2008 09759 – прилад активного контролю довжини циліндричних деталей в процесі шліфування торців (МПК (2006) G01В7/02) / Кальченко В. І., Кальченко В. В., Рудик А. В., Венжега В. І., Кологойда А. В. Заявл. 25.07.2008. Здобувачем особисто проведені дослідження продуктивності обробки та розроблена конструкція голівки датчика.

13. Рішення на видачу деклараційного патенту України по заявці № u 2008 09761 – прилад для фіксації циліндричних деталей при двосторонній обробці торців (МПК (2006) G01В7/00) / Кальченко В. І., Кальченко В. В., Рудик А. В., Венжега В. І., Кологойда А. В. Заявл 25.07.2008. Здобувачем особисто проведені теоретичні дослідження точності та розроблена конструкція завантажувального диска.

14. Клюшниченко В. Н. Теоретические и экспериментальные исследования износа профиля абразивного ориентированного круга / В. Н. Клюшниченко, В. И. Венжега, Г. В. Пасов // ”Машиностроение и техносфера на рубеже ХХІ века”. Материалы V Международной научно-технической конференции 8-11 сентября 1998г. в г. Севастополе. Т.2. – Донецк: Дон. ГТУ.– 1998.– Вып 6.– С. 69–71. Особистий внесок здобувача полягає в отриманні рівняння для визначення лінійного зносу для і-тої точки круга.

15. Кальченко В. І. Контроль зняття припуску під час обробки на двохсторонніх торцешліфувальних верстатах / В. І. Кальченко, В. В. Кальченко , А. В. Рудик , В. І. Венжега // Высокие технологии: тенденции развития: материалы XIV международного научно-технического семинара (Харьков-Алушта, 12–17 сентября 2005 г.). – Харьков: НТУ „ХПИ”. – 2005.– С. 5–7. Здобувачем особисто проведені дослідження впливу величини знятого припуску на точність обробки.

16. Кальченко В. И. Модульное трехмерное геометрическое моделирование формообразования поверхностей при шлифовании со скрещивающимися осями круга и детали / В. И. Кальченко, В. В. Кальченко, А. В. Рудик , В. И. Венжега // Высокие технологии: тенденции развития: материалы XV международного научно-технического семинара (Харьков–Алушта, 14–19 сентября 2006 г. ).– Харьков: НТУ „ХПИ”.– 2006.– С. 8 – 10. Здобувачем розроблена математична модель формоутворення торцевої поверхні при груповій обробці.

17. Кальченко В. И. Анализ теплонапряженности процесса однопроходного торцевого шлифования деталей / В. И. Кальченко, В. В. Кальченко, А. В. Рудик , В. И. Венжега, А.В. Кологойда // Высокие технологии: тенденции развития: материалы XVІІ международного научно-технического семинара (Харьков–Алушта, 22-27 сентября 2008 г. ).– Харьков: НТУ „ХПИ”.– 2008. Здобувачем отримані формули, які враховують вплив кутів орієнтації кругів на теплонапруженість процесу шліфування.

18. Кальченко В.І. Вступ до фаху «Металорізальні верстати та системи». Лабораторний практикум: навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів./ В. І. Кальченко, В. В. Кальченко, А. В. Рудик, В. І. Венжега. – Чернігів: ЧДТУ, 2008.– 136с. Здобувачем розроблений розділ, присвячений основному напрямку наукової діяльності кафедри – шліфуванню зі схрещеними осями деталей та інструменту.