Введение
Глава 1. Металл-композитные слоистые системы в машиностроении и проблема их финишной обработки 8
1.1. Слоистые системы на базе полимерно-композитных материалов в машиностроении 8
1.2. Промышленные полимерно-композитные материалы 14
1.3. Проблемы финишной обработки металл-композитных систем 20
1.4. Математическое моделирование процессов при финишной обработке металл-композитных слоистых систем 24
1.4.1. Математическое моделирование напряженного состояния слоистой системы при шлифовании 24
1.4.2. Математические модели теплофизики шлифования 28
1.4.3. Управление процессом 33
1.5. Выводы, рабочая гипотеза, цель и задачи исследования 34
Глава 2. Анализ напряженного состояния металл-композитной системы при шлифовании 37
2.1. Постановка задачи 37
2.2. Решение методом конечных элементов 41
2.2.1. Формализация задачи для пакета ANSYS
2.2.2. Анализ исходных данных 46
2.2.3. Форма представления результатов расчета 49
2.3. Результаты расчета 50
2.3.1. Оценка работоспособности расчетной модели 50
2.3.2. Поля напряжений в слоистой системе при шлифовании
2.4. Влияние условий шлифования и свойств слоистой системы на нагруженность полимерно-композитного слоя
2.5. Выводы 72
Глава 3. Теплофизика шлифования слоистых систем 73
3.1. Математическая модель температурного поля слоистой системы при шлифовании 73
3.2. Компьютерная реализация математической модели температурного поля 84
3.3. Работоспособность математической модели температурного поля... 85
3.3.1. Проверка сопрягаемости математической модели с классическими решениями 85
3.3.2. Прямая экспериментальная оценка 88
3.3.2.1. Методика проведения эксперимента 88
3.3.2.2. Результаты эксперимента 90
3.3.2.3. Сопрягаемость экспериментальных и расчетных температур 91
3.4. Анализ характера температурного поля в металл-композитной системе 96
3.4.1. Исходные данные 96
3.4.2. Температурное поле на первых двух оборотах 98
3.4.3. Температурное поле в цикле шлифования 101
3.4.4. Влияние технологической жидкости на температурное поле 103
3.4.5. Температурные поля при шлифовании ремонтных металл-композитных систем 106
3.5. Влияние конструкции металл-композитной системы и условий шлифования на критериальные температуры ПО
3.5.1. Влияние мощности теплового источника 110
3.5.2 Влияние длительности цикла шлифования 112
3.5.3. Влияние конструкции металл-композитной системы 114
3.6. Выводы 116
Глава 4. Расчет бездефектных режимов шлифования металл-композитных систем 119
4.1. Методический подход к назначению бездефектных режимов шлифования металл-композитных систем 119
4.1.1. Дополнительные технологические ограничения 119
4.1.1.1. Ограничений по предельным напряжениям 120
4.1.1.2. Ограничение по температуростойкости ПКМ 120
4.1.1.3. Ограничение по предельным напряжениям с учетом температуры 121
4.1.1.4. Ограничение по предельной температуре рабочего слоя 121
4.1.2. Активность дополнительных ограничений 122
4.1.2.1. Ограничение по предельной температуре в слое ПКМ 122
4.1.2.2. Ограничение по температуре шлифуемой поверхности 125
4.1.2.3. Ограничение по предельным напряжениям с учетом температур полимерно-композитного слоя 127
4.2. Управление режимами шлифования для обеспечения бездефектности 129
4.2.1. Снижение мощности шлифования
4.2.2. Ступенчатые и прерывистые циклы 133
4.2.3. Схема проектирования прерывистого цикла шлифования 136
4.3. Экспериментальная проверка бездефектных режимов шлифования металл-композитных систем 138
4.4. Выводы 141
Глава 5. Практическое использование полученных результатов
5.1. Инженерная методика расчета бездефектных режимов шлифования металл-композитных систем 142
5.1.1. Поправка на подачу в нормативном цикле 142
5.1.2. Проектирование прерывистого цикла шлифования
5.2. Эффективность шлифования трехслойных металл-композитных систем 147
5.3. Внедрение результатов работы 151
5.4. Выводы 153
Заключение (общие выводы по работе) 154
Литература
