Підвищення якості робочих поверхонь самозмащувальних композитних деталей друкарської техніки тонким ельборовим шліфуванням

Тетяна Анатоліївна Роїк; Олег Анатолійович Гавриш; Юлія Юріївна Віцюк; Андрій Олександрович Бровкин

doi:10.20535/2077-7264.4(74).2021.253914

Автор(и)

Тетяна Анатоліївна Роїк Навчально-науковий видавничо-поліграфічний інститут Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0002-4930-0173
Олег Анатолійович Гавриш Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0002-1961-3267
Юлія Юріївна Віцюк Навчально-науковий видавничо-поліграфічний інститут Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна http://orcid.org/0000-0002-8169-4328
Андрій Олександрович Бровкин Навчально-науковий видавничо-поліграфічний інститут Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна

DOI:

https://doi.org/10.20535/2077-7264.4(74).2021.253914

Ключові слова:

композитна самозмащувальна деталь, відновлені металеві відходи, тонке ельборове шліфування, схема оброблення, шорсткість, вузли поліграфічних машин

Анотація

Стаття присвячена встановленню впливу технологічних режимів ельборового шліфування на параметри якості циліндричних контактних поверхонь самозмащувальних антифрикційних композитних деталей на основі відновлених промислових шліфувальних відходів високолегованої сталі 8Х4В2МФС2 з домішками твердого мастила CaF₂, що призначені для оснащення вузлів офсетних, друкарських, формних циліндрів друкарської техніки. Встановлено, що при плоскому, круглому внутрішньому та зовнішньому ельборовому шліфуванні поверхонь нових самозмащувальних антифрикційних композитів системи шліфувальні відходи сталі 8Х4В2МФС2−CaF₂ на параметр шорсткості поверхні Ra чинять суттєвий вплив зернистість кругу та матеріал зв’язки. Водночас забезпечення мінімальних величин параметру Ra робочих поверхонь досягається із застосуванням дрібнозернистого (М7−М28) інструменту на еластичних зв’язках (бакелітна, бакелітно-гумова). Аналіз впливу технологічних параметрів тонкої обробки робочих поверхонь при круглому ельборовому шліфуванні (внутрішньому і зовнішньому) нових самозмащувальних композитних деталей системи 8Х4В2МФС2−CaF₂ показав, що дотримання мінімальних значень технологічних параметрів різання здатне забезпечити найвищі характеристики обробленої поверхні, що підтверджено профілометричним аналізом. Порівняння значень Ra, одержаних при застосуванні аналогічного ельборового інструменту для обробки відомих композитів, проілюструвало повну їх співставність, що свідчить про доцільність застосування означених ельборових кругів для обробки близьких за хімічним складом антифрикційних композитних деталей. Показано, що використання технологічної схеми ельборового шліфування для фінішної обробки взаємозамінних за складом композитів зі сталевих промислових шліф-відходів може бути ефективно застосовано при виготовленні нових самозмащувальних деталей для оснащення вузлів поліграфічних машин. Це сприятиме збільшенню надійності означеної техніки, що, у свою чергу, впливатиме на стабільність відтворення показників якості друкарської продукції.

Біографії авторів

Тетяна Анатоліївна Роїк, Навчально-науковий видавничо-поліграфічний інститут Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

д-р техн. наук, проф., кафедра технології поліграфічного виробництва, член редколегії збірника наукових праць «Технологія і техніка друкарства»

Олег Анатолійович Гавриш, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

д-р техн. наук, проф.

Юлія Юріївна Віцюк, Навчально-науковий видавничо-поліграфічний інститут Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

канд. техн. наук, доц., кафедра репрографії

Андрій Олександрович Бровкин, Навчально-науковий видавничо-поліграфічний інститут Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

аспірант, кафедра технології поліграфічного виробництва

Посилання

Havrysh, A. P., Kyrychok, P. O., Roik, T. A., Vitsiuk, Yu. Yu., & Oliinyk, V. H. (2019). Shlifuvannia i dovodka znosostiikykh antyfryktsiinykh kompozytnykh detalei drukarskykh mashyn [Grinding and finishing of wear-resistant antifriction composite parts of printing machines]. Part 2. Kyiv: Vydavnychyi dim ‘ArtEk’, 132. Retrieved from https://ela.kpi.ua/handle/123456789/42300 [in Ukrainian].

Havrysh, A. P., Roik, T. A., Havrysh, O. A., Kyrychok, P. O., Vitsiuk, Yu. Yu., & Oliinyk, V. H. (2021). Shlifuvannia i dovodka znosostiikykh antyfryktsiinykh kompozytnykh detalei drukarskykh mashyn [Grinding and finishing of wear-resistant antifriction composite parts of printing machines]. Part 3. Kyiv: Vydavnychyi dim ‘ArtEk’, 202. Retrieved from https://ela.kpi.ua/handle/123456789/41909 [in Ukrainian].

Roik, T., Gavrysh, O., & Gavrysh, Ju. (2021). Surfaces’ roughness of composite bearings based on grinding waste for printing machines units at fine cubonite grinding. Chapter ‘Mechanical Engineering and Mechanical Engineering’. Boston: Primedia eLaunch, 565−576. DOI 10.46299/ISG.2021.MONO.TECH.II. Retrieved from https://isg-konf.com, https://isg-konf.com/uk/scientific-foundations-of-solving-engineering-tasks-and-problems-technical-sciences-ua/ [in English].

Roik, T., Rashedi, A., Khanam, T., Chaubey, A., Balaganesan, G., & Ali, S. (2021). Structure and properties of new antifriction composites based on tool steel grinding waste. Journal ‘Sustainability’ MDPI Open Access Publishing, Vol. 13, Issue 16, No 8823, 1−10. https://doi.org/10.3390/su13168823. Retrieved from https://www.mdpi.com/2071-1050/13/16/8823/pdf [in English].

Roik, T. A., & Vitsiuk, Yu. Yu. (2019). Antyfryktsiinyi kompozytsiinyi material na osnovi shlifuvalnykh vidkhodiv instrumentalnoi stali dlia detalei drukarskykh mashyn [Antifriction composite material based on tool steel grinding waste for printing machines’ parts]. Mizhvuzivskyi zbirnyk ‘Naukovi notatky’, 68, 79−85. DOI: 10.36910/6775.24153966.2019.68.12. Retrieved from https://eforum.lntu.edu.ua/index.php/naukovi_notatky/article/view/254/238 [in Ukrainian].

Roik, T. A., Havrysh, O. A., Shtefan, Ye. V., & Shostachuk, O. P. (2020). Vplyv abrazyvnoho instrumentu ta rezhymiv shlifuvannia na riven kontaktnykh temperatur kompozytsiinykh samozmashchuvalnykh detalei vuzliv polihrafichnykh mashyn [Influence of abrasive tool and grinding modes on the level of contact temperatures of printing machines’ composite self-lubricating parts]. Tekhnolohiia i tekhnika drukarstva, 4(70), 53−64. DOI: https://doi.org/10.20535/2077-7264.4(70).2020.239760 [in Ukrainian].

Havrysh, A. P., Roik, T. A., Kyrychok, P. O., Havrysh, O. A., & Vitsiuk, Yu. Yu. (2013). Vplyv skladu instrumentu i rezhymiv tonkoho elborovoho shlifuvannia na shorstkist poverkhon kompozytnykh pidshypnykiv kovzannia polihrafichnykh mashyn [Influence of tool composition and modes of fine elbor grinding on the surface roughness of composite plain bearings for printing machines]. Protsesy mekhanichnoi obrobky v mashynobuduvanni, 14, 16−32. Retrieved from http://nbuv.gov.ua/UJRN/Pmom_2013_14_4 [in Ukrainian].

Havrysh, A. P., Kyrychok, P. O., Roik, T. A., & Vitsiuk, Yu. Yu. (2013). Vplyv skladu instrumentu i rezhymiv tonkoho almaznoho shlifuvannia na shorstkist poverkhon kompozytnykh pidshypnykiv kovzannia polihrafichnykh mashyn [Influence of tool composition and modes of fine diamond grinding on surface roughness of printing machines’ composite plain bearings]. Naukovi Visti NTUU ‘KPI’, 5, 80−86. Retrieved from http://nbuv.gov.ua/ujrn/nvkpi_2013_5_12 [in Ukrainian].

Havrysh, A. P., Kyrychok, P. O., Roik, T. A., Zorenko, O. V., & Khlus, O. S. (2015). Shvydkisne shlifuvannia vysokolehovanykh kompozytiv dlia detalei tertia drukarskoi tekhniky [High-speed grinding of high-alloy composites for printing equipment’s friction parts]. Tekhnolohiia i tekhnika drukarstva, 2(48), 15−37. DOI: https://doi.org/10.20535/2077-7264.2(48).2015.48026 [in Ukrainian].

Havrysh, A. P., Roik, T. A., Kyrychok, P. O., Melnyk, O. O., & Vitsiuk, Yu. Yu. (2015). Tekhnolohichni ta ekspluatatsiini reliefy detalei tertia z novykh kompozytiv dlia polihrafichnykh mashyn [Technological and operational reliefs of friction parts from new composites for printing machines]. Tekhnolohiia i tekhnika drukarstva, 2(48), 83−96. DOI: https://doi.org/10.20535/2077-7264.2(48).2015.48040 [in Ukrainian].

Havrysh, A. P., Roik, T. A., Melnyk, O. O., & Vitsiuk, Yu. Yu. (2011). Yakist robochykh poverkhon kompozytnykh pidshypnykiv pry mahnitno-abrazyvnomu obroblenni [Working surfaces quality of composite bearings during magnetic abrasive processing]. Visnyk Natsionalnoho universytetu ‘Lvivska politekhnika’, 713, 149−154. Retrieved from https://vlp.com.ua/node/8146 [in Ukrainian].

Mayboroda, V. S., Slobodyanyuk, I. V., Dzhuliy, D. Yu., & Zelinko, A. I. (2020). Magnitno-abrazivnaya obrabotka ploskikh poverkhnostey golovkami na postoyannykh magnitakh. Tekhnichna inzheneriia, № 1(85), 60–65. Retrieved from https://doi.org/10.26642/ten-2020-1(85)-60-65.

Xie, Hu., & Zou, Ya. (2021). Investigation of the application of a magnetic abrasive finishing process using an alternating magnetic field for finishing micro-grooves. Nanotechnology and Precision Engineering, Vol. 4, Issue 3. Retrieved from http://doi.org/10.1063/10.0005015 [in English].

Wang, Y., & Hu, D. J. (2005). Study on the inner surface finishing of tubing by magnetic abrasive finishing. Int. J. Mach. Tools Manuf., 45(1), 43–49. Retrieved from https://doi.org/10.1016/j.ijmachtools.2004.06.014 [in English].

Guo, J., Jong, H. J. H., Kang, R., & Guo, D. (2018). Novel localized vibration-assisted magnetic abrasive polishing method using loose abrasives for V-groove and Fresnel optics finishing. Opt. Express., 26(9), 1608–11619. Retrieved from https://doi.org/10.1364/OE.26.011608 [in English].

Xie, H. J., Zou, Y. H., Dong, C. W., & Wu, J. Z. (2019). Study on the magnetic abrasive finishing process using alternating magnetic field: Investigation of mechanism and applied to aluminum alloy plate. Int. J. Adv. Manuf. Technol., 102(5-8), 1509–1520. Retrieved from https://doi.org/10.1007/s00170-018-03268-8 [in English].

Kyrychok, P. O., Roik, T. A., Havrysh, A. P., Shevchuk, A. V., & others (2015). Novitni kompozytsiini materialy detalei tertia polihrafichnykh mashyn [The newest composite materials for friction parts of printing machines]. Kyiv: NTUU KPI, 428. Retrieved from https://scholar.google.com.ua/scholar?hl=uk&as_sdt=0,5&cluster=6673344392320605039 [in Ukrainian].

Roik, T. A., Brovkyn, A. O., & Shostachuk, O. P. (2021). Vplyv rezhymiv tonkoho elborovoho shlifuvannia na shorstkist poverkhon samozmashchuvalnykh kompozytnykh detalei dlia drukarskoi tekhniky [Influence of fine elbor grinding modes on surface roughness of self-lubricating composite parts for printing equipment]. Tekhnolohiia i tekhnika drukarstva, 1(71), 51–61. Retrieved from https://doi.org/10.20535/2077-7264.1(71).2021.238995 [in Ukrainian].

Roik, T., Brovkyn, A., & Dubolazov, A. (2021). Analysis of the parts’ roughness parameters of high-speed printing equipment by optical profilometry. Proc. SPIE 12126, Fifteenth International Conference on Correlation Optics, Vol. 12126, 1212617. DOI: 10.1117/12.2615584. Retrieved from https://doi.org/10.1117/12.2615584 [in English].

Jamroziak, K., & Roik, T. (2019). New Antifriction Composite Materials Based On Tool Steel Grinding Waste. WIT Transaction on Engineering Sciences, Volume 124, 151−159. DOI: 10.2495/MC190151. Retrieved from https://www.witpress.com/elibrary/wit-transactions-on-engineering-sciences/124/37197 [in English].

(2014). Instrumenty iz sverkhtverdykh materialov. M.: Mashinostroenie, 608. Retrieved from https://docplayer.ru/40252931-Instrumenty-iz-sverhtverdyh-materialov.html.

Novykov, M. V. (2006). Abrazyvni materialy [Abrasive materials]. Entsyklopediia Suchasnoi Ukrainy. Retrieved from http://esu.com.ua/search_articles.php?id=42203 [in Ukrainian].

Mazur, M. P., & others (2020). Osnovy teorii rizannia materialiv [Fundamentals of the theory of cutting materials]. Lviv: Novyi Svit, 2000, 471 Retrieved from http://ns2000.com.ua/wp-content/uploads/2019/11/Osnovy-teorii-rizan.mater.pdf [in Ukrainian].