Аль-Ібрахімі М. М. Забезпечення раціональних умов абразивного різання композиційних карбонових виробів на верстатах паралельної структури

Об’єкт дослідження - процес обробки карбон-карбонових заготовок абразивним інструментом на верстаті паралельної структури. Дисертація присвячена вирішенню науково-прикладної задачі підвищення якості розрізання карбон-карбонових композиційних виробів на основі встановлення закономірностей формування поверхневого шару при впливі абразивним інструментом за рахунок забезпечення раціональних умов різання маніпуляційною системою верстата паралельної структури. Розроблено фізичну модель взаємодії та запропоновано математичний опис теплових явищ, які викликають деформацію інструмента. Показано, що надлишок тепла викликатиме різке зростання температури на периферії інструменту та відповідно вестиме до його деформацій, внаслідок чого якість обробки поверхонь погіршується, а ширина різу зросте. Встановлено, що зі збільшенням часу роботи кругом щільність залипання продуктів різання на поверхні кругу зростає, а обсяг видалення речовини при різанні зменшується. Дане зменшення обумовлене пружними деформаціями у верстатній системі, які зростають при зростанні сил різання. Зміна профілю різального круга веде до зменшення продуктивності процесу, зростання пружних деформацій, погіршення якості оброблених заготовок. Доведено, що для підвищення якості обробки необхідно підвищувати жорсткість, забезпечуючи її раціональне значення при зміні стану інструменту. Запропоновано нове технічне рішення верстата на основі механізму паралельної структури з кінематичною надлишковістю, сформульовано його кінематичні залежності та визначено матрицю просторової жорсткості. Встановлено, що запропонованому механізму паралельної структури з кінематичною надлишковістю властива підвищена жорсткість у порівнянні з повнопаралельними механізмами, та показана доцільність його застосування у верстаті для абразивної обробки, що дозволяє не лише підвищити точність різання, а і зменшити пляму контакту і тепловиділення в зоні різання. Експериментальними вимірюванням на розробленій та виготовленій моделі верстата підтверджено, що жорсткість механізму паралельної структури з кінематичною надлишковістю на 16-28% більша у порівнянні з відомими. Показано, що використання запропонованих розробок та методик визначення режимів абразивного різання дозволяє скоротити витрати на обробку на 25-30%.