Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Исследование контактного давления при алмазном шлифовании и заточке твердосплавных изделий

4.1. Определение силовых зависимостей возникающих при алмазном шлифовании

Силы резания при шлифовании являются результатом взаимодействия рабочей поверхности шлифовального инструмента с обрабатываемой деталью. В результате такого взаимодействия режущие элементы шлифующих зерен снимают мельчайшие (по размерам) стружки и поэтому силы, развиваемые отдельными зернами, являются незначительными по своей величине. Однако вследствие массового микрорезания большим количеством одновременно работающих зерен суммарные силы резания могут достигать значительных величин. Иногда мощность привода шлифовального станка является ограничивающим фактором при назначении режимов шлифования.

С увеличением сил резания при шлифовании возрастают отжатия элементов в технологической системеСПИД, увеличивается износ круга и сокращается период его стойкости, повышается температура в зоне резания и в поверхностных слоях детали, увеличивается шероховатость и снижается точность отработки.

При шлифовании различают силы резания: шлифовальным кругом (суммарную) и одним шлифующим зерном. Суммарная сила резания Р шлифовальным кругом считается составленной из сил: нормальной или радиальной Ру; тангенциальной Рz; и подачи Рx (рис.4.1).

Рис.4.1 Сила резания Р при шлифовании и ее составляющие Рx, Рz, Ру:

а – при круглом шлифовании периферией круга; б – при плоском шлифовании торцом круга

При шлифовании, когда микрорезание осуществляют одновременно большое количество зерен, суммарная нормальная сила всегда больше суммарной тангенциальной силы , причем .

Основным фактором, определяющим величину силы резания, является производительность, т. е. объем материала, удаляемого в единицу времени. Эта величина (мм³/мин или см³/мин) называется интенсивностью (или скоростью) съема материала.

При шлифовании наблюдается следующая зависимость между интенсивностью съема материала (интенсивностью шлифования) Q_M и радиальной силой Р_у в зоне контакта:

(4.1)

где — приведенная интенсивность шлифования, мм³/(с*Н), т.е. такая интенсивность съема материала, которая соответствует единице радиальной силы, равной 1 Н, в зоне контакта круга с заготовкой при шлифовании в данных условиях.

Приведенная интенсивность шлифования характеризует шлифуемость (обрабатываемость) материала кругом определенной характеристики, абразивную (режущую) способность инструмента при шлифовании с заданными условиями (материалы, режимы шлифования) и ее изменение во времени.

На сошлифовывание определенного количества материала массой М или объемом необходимо затратить за период определенное количество энергии, т. е. совершить работу (Дж) по преодолению сопротивления при микрорезании, трении, пластическом и упругом деформировании материала в зоне контакта. В первом приближении работа шлифования

(4.2)

где — главная составляющая силы резания; — скорость круга; - время шлифования. Удельная работа шлифования (Дж/мм³)/

(4.3)

или

(4.4)

где - интенсивность шлифования, мм³/с; - фактическая мощность шлифования, кВт.

Отношение изменяется в ограниченных пределах, и при ориентировочных расчетах можно пользоваться средними значениями (обычно от 0,30 до 0,45). Это отношение называют коэффициентом абразивного резания.

При шлифовании вследствие своеобразия строения рабочей поверхности круга, характер взаимодействия абразивных зерен одного и того же круга с обрабатываемым материалом может быть различен (рис.4.1).

Рабочий профиль шлифовального круга состоит из режущих кромок абразивных зерен, находящихся на различном расстоянии от исходной поверхности круга. Вследствие этого при данной толщине среза (глубине шлифования) часть режущих кромок абразивных зерен, выходящих на рабочую поверхность круга, осуществляет снятие стружки (зерна 1 на рис.4.1). Другая часть режущих кромок абразивных зерен, расположенных ниже рабочей поверхности круга, входя в контакт с обрабатываемой деталью, производит его пластическое оттеснение (зерна 2 ) или происходит трение абразивных зерен об обрабатываемую поверхность с различной радиальной силой (зерна 4 ). Часть же абразивных зерен (зерна 3 ) вступит в работу после износа предыдущих зерен.

Рис.4.1 Схема рабочего профиля шлифовального круга, абразивные зерна:

1- осуществляющие резание; 2- осуществляющие пластическое оттеснение; 3- не принимающие участия в работе; 4- производящие упругое оттеснение.

Характер воздействия абразивных зерен на металл зависит от геометрии их вершин и глубины их внедрения в обрабатываемую поверхность. Было установлено, что переход от трения к пластическому оттеснению и резанию определяется отношением а/р, где - глубина внедрения зерна в обрабатываемый металл и - радиус закругления вершины абразивного зерна [26, 36 и др.].

В первом грубом приближении при происходит резание, при - пластическое оттеснение, при - упругое оттеснение металла, т.е. трение абразивного зерна об обрабатываемую деталь без снятия стружки. В зависимости от применяемой среды эти соотношения изменяются и при эффективных средах, уменьшающих коэффициенты трения, предельные величины этих соотношений повышаются.

Таким образом, в зависимости от местоположения режущих кромок абразивных зерен относительно образующей круга, имеют место три вида воздействия абразивного зерна на обрабатываемую поверхность: резание, пластическое оттеснение и на трение, причем каждое абразивное зерно в процессе обработки с течением времени может сначала производить только трение, затем- пластическое оттеснение, и, наконец, осуществлять резание. Такое чередование работы, совершаемое абразивным зерном, связано с износом рабочей поверхности круга.

Естественно ожидать, что между зернами, производящими снятие стружки, и обрабатываемым металлом из-за больших нормальных давлений и разогрева контактных слоев устанавливается сплошной контакт. Что же касается абразивных зерен, осуществляющих пластическое оттеснение и трущихся об обрабатываемую деталь, то тут большей частью характер контакта точечный.

Измерения сил резания и ее составляющих. Экспериментальное определение величины и характера изменения сил резания при шлифовании производилось многими исследователями с применением различных средств.

С развитием измерительной техники стали применятся различные динамометры, позволяющие повысить точность измерений и определять не только тангенциальную силу, направленную противоположно вектору окружной скорости круга, но и другие составляющие силы резания.

Для измерения сил резания применяли динамометры на основе индуктивных преобразователей типа Б1.023.000, предназначенных для установки в приборах активного контроля, прикрепленные к подвешенной опоре. Работа индуктивного преобразователя основана на принципе изменения площади сечения магнитопровода при смещении измерительного стержня преобразователя. За счет того изменяется индуктивное напряжения преобразователя и их выходное напряжение. Сигнал преобразователя, амплитуда которого пропорциональна контролируемому размеру, преобразуется электронным блоком в сигнал, по величине которого определяют изменение размера контролируемой детали.

Индуктивный преобразователь установленный в горизонтальной плоскости опоры используется для измерения силы Py. Индуктивный преобразователь установленный в вертикальной плоскости опоры используется для измерения силы Pz. С преобразователей сигнал подается на отсчетно –командное устройство типа Б80.02.00.000.(Рис.4.2)

Рис.4.2 Схема измерения составляющих сил резания.

Принцип работы устройства основан на преобразовании линейных перемещений измерительного стержня индуктивного преобразователя в переменное напряжение, усиление его преобразований в постоянное знакопеременное напряжение, которое используется для визуального контроля и получения заданных команд, соответствующих припуску контролируемых деталей. Переменное напряжение с преобразователя поступает на вход усилителя переменного напряжения, усиленное напряжение выпрямляется и подается на вход усилителя постоянного тока. Оба усилителя обхвачены отрицательной обратной связью с выхода усилителя постоянного тока через модулятор и фильтр 1R11.105 на вход усилителя переменного напряжения, которая обеспечивает стабильность измерительного канала. Коэффициент обратной связи определяется соотношением сопротивления 1R12 к масштабному сопротивлению.

С выхода усилителя постоянного тока сигнал через аналоговое запоминающее устройство подается на измерительную головку и на один из входов формирователей команд. При равенстве сигналов формирователи срабатывают, включается соответствующее реле и загорается сигнальная лампа.

Техническая характеристика индуктивного преобразователя Б1.023.000 приведена в таблице 4.1.

Таблица 4.1

Техническая характеристика индуктивного преобразователя Б1.023.000

	Метод преобразования	индуктивный
	Рабочий участок характеристики, мм не менее	0,3
	Рабочий ход измерительного штока, мм не менее	±0,3
	Свободный ход измерительного штока, мм не менее	±0,5
	Нелинейность преобразователя на рабочем участке характеристики, % от измеряемой величины, не более
	Измерительное усилие, н	3,25±0,25
	Чувствительность на рабочем участке характеристики, в мм не менее	0,1

	Напряжение питания, В, минимальное	1,5^+0,3
	Частота напряжения питания, кГц, в пределах	9-14
	Вариация показаний преобразователя, мм, не более	0,0001
	Присоединительный размер преобразователя, мм	ǿ160
	Габариты преобразователя, мм, не более	74,5*20
	Длина присоединительного кабеля, м	3±0,02
	Масса преобразователя, кг, не более	0,2

Продолжение таблицы техническая характеристика индуктивного преобразователя

	Цена деления по шкале, мм	0,001 и 0,005
	Пределы измерения, мм, не менее: по шкале с ценой деления 0,001 мм по шкале с ценой деления 0,005 мм	0,080 0,400
	Погрешность показаний устройства совместно с преобразователем индуктивным, на участке шкалы ±10 делений от нулевого штриха, мм, не более: по шкале с ценой деления 0,001 мм по шкале с ценой деления 0,005 мм	0,001 0,0025
	Погрешность показаний устройства совместно с преобразователем индуктивным на остальном участке шкалы мм, не более: по шкале с ценой деления 0,001 мм по шкале с ценой деления 0,005 мм	0,005 0,012
	Число команд выдаваемых в цепь станка
	Нестабильность срабатывания предварительной команды на участке шкалы ± 10 делений от нулевого штриха, мм, не более По всей шкале(в пределах регулирования предварительной команды), мм, не более	0,0002 0,0005
	Нестабильность срабатывания окончательной команды, мм, не более	0,0005
	Пределы регулирования предварительной команды, мм	0…0,270± 0,020
	Пределы регулирования установки «Смещение нуля», мм, не менее	±0,060±0,01
	Погрешность настройки команд, мм: окончательной предварительной	±0,00025 ±0,0025
	Уход нуля после 4-х часов работы, мм, не более	±0,0005
	Погрешность электрического запоминания размера аналоговым запоминающим устройством АЗУ в течении 10с, мм, не более по точной шкале по грубой шкале	±0,001 ±0,0025
	Диапазон регулирования времени задержки АЗУ, с	0…4^±1
	Диапазон регулирования времени задержки, с подъема шлифовальной бабки выдача команд на станок	0…1^±0,5 2…4
	Мощность, контролируемая контактами командных реле, ВА(при коммутируемом напряжении 220В переменного тока), не более
	Электрическое питание отсчетно-командного устройства осуществляется от сети переменного тока частотой, Гц напряжением, В	50±1 110/127/220 ±(10÷15%)
	Потребляемая мощность, ВА (с учетом тормозных электромагнитов), не более
	Готовность к работе с момента включения, мин
	Габаритные размеры, мм, не более	385350
	Масса, кг, не более

Силы резания, развивающиеся при алмазном шлифовании твердых сплавов иные, чем при обычном абразивном шлифовании, что объясняется физическими свойствами алмазных зерен, имеющих в 3 раза большую микротвердость, в 4-5 раз больший предел прочности при изгибе и в 10 раз более высокий коэффициент теплопроводности по сравнению с зернами карбида кремния.

Параметры режима шлифования были следующими: - 10;20;30;40м/с, - 2;4;6;8;10;12 м/мин, - 1;2;3;4;5 мм/дв.ход, - 0,01 - 0,12мм.

После математической обработки результатов эксперимента получена эмпирическая зависимость изменения радиальной силы от режима резания:

(4.5)

где – глубина резания, мм; - продольная подача, м/мин; S_поп- поперечная подача, мм/дв.ход; V_кр- скорость круга, м/с (рис.4.2).

Для подтверждения приведенной зависимости при однофакторных экспериментах определены величины составляющих сил резания.

, , , . В каждом эксперименте постоянные параметры режимов шлифования имели следующие величины: =4м/мин, =1мм/дв.ход, =0,04мм, =20м/с.

По зависимости (1) подсчитаны значения радиальной составляющей силы резания при таких же сочетаниях параметров режима шлифования, как и в однофакторном эксперименте. Результаты экспериментов удовлетворительно совпадают (рис.4.3, 4.4, 4.5, 4.6)

Рис.4.3 Влияние глубины резания на составляющие силы резания =4м/мин; =1мм/дв.ход; =20м/с.

Рис.4.4 Влияние продольной подачи на составляющие силы резания =4м/мин; =0,04мм; =20м/с.

Рис.4.5 Влияние продольной подачи на составляющие силы резания =1мм/дв.ход; =0,04мм; =20м/с.

Рис.4.6 Влияние скорости круга на составляющие силы резания =4м/мин; =1мм/дв.ход; =0,04мм.

Полученная зависимость позволяют сделать следующие выводы:

при плоском шлифовании деталей из твердого сплава ВК20 алмазным кругом из синтетических алмазов зернистостью АС100/80 100%-ной концентрации алмазов на бакелитовой связке В2-01 увеличение глубины шлифования вызывает пропорциональный рост радиальной и тангенциальной составляющих; например, при шлифовании с продольной подачей 4 м/мин и поперечной подачей 1 мм/ход радиальная сила равна 20,1 Н при глубине шлифования 0,02 мм и 98,6 Н- при глубине шлифования 0,10 мм; тангенциальная составляющая соответственно равнялась 5,9 и 31,5 Н.

Увеличение продольной подачи также вызывает пропорциональный рост сил при алмазном шлифовании в диапазоне изменения подач от 2 до 12 м/мии. Установлен несколько иной характер влияния поперечной подачи в диапазоне от 1 до 5 мм/ход.

При увеличении поперечной подачи темп роста радиальной составляющей остается постоянным, однако прямая, выражающая зависимость сила - поперечная подача, не проходит через начало координат.

При поперечной подаче 1 мм/ход, глубине шлифования 0,04 мм и продольной подаче 4 м/мин радиальная составляющая равна 31,4 Н, а при увеличении поперечной подачи в 5 раз, т. е. до 5 мм/ход, радиальная составляющая составляет 98,1Н, т. е. возрастает только в 3 раза. Для уменьшения сил резания при шлифовании выгоднее работать с увеличенными поперечными подачами при одной и той же продольной подаче; например, при минутном съеме твердого сплава 480 мм³/мин и поперечной подаче 1 мм/ход нормальная сила равняется- 117,7 Н, а при том же съеме, но поперечной подаче 3 мм/ход, радиальная сила- 68,6 Н. Увеличение скорости резания приводит к уменьшению сил резания.

4.2. Исследование влияния контактного давления на эффективность алмазного шлифования

Следует различать контактное давление на алмазное зерно и среднее контактное давление на всю площадь. Для того чтобы осуществить процесс резания необходимо создать определенное среднее контактное давление между обрабатываемой поверхностью и рабочей поверхностью круга с целью обеспечения внедрения вершин алмазных зерен в обрабатываемую поверхность. Среднее контактное давление оказывает влияние на стойкость алмазных кругов и производительность шлифования.

Основное влияние на величину среднего контактного давления оказывают режимы резания (скорость резания, подача, глубина резания) и площадь контакта.

Подавляющее большинство заточных станков работает при частоте вращения круга, обеспечивающей скорость 25-35 м/с. С увеличение скорости резания при шлифовании пропорционально скорости увеличивается число вершин алмазных зерен, проходящих зону шлифования и снимающих стружку в единицу времени и соответственно уменьшается число вершин зерен, которые только пластически деформируют обрабатываемого материала, оттесняя его в стороны без образования стружки (эти зерна не совершают полезную работу, а только нагревают обрабатываемую поверхность). В результате снижается среднее контактное давление, но увеличивается работа трения и пластического деформирования обрабатываемого материала, а значит и контактная температура шлифования. Кроме того, более интенсивный воздушный поток вокруг вращающегося круга препятствует проникновению СОЖ в зону шлифования. Неблагоприятные циклические силовая и тепловая нагрузки на вершины алмазных зерен и связку круга, характерных для высоких скоростей резания, требует увеличение прочности и износостойкости алмазных зерен.

При увеличении площади контакта () рис 4.7, уменьшается величина среднего контактного давления. На величину площади контакта основное влияние оказывают следующие параметры: характеристика круга, размеры обрабатываемого изделия, глубина резания.

Рис.4.7 Схема плоского шлифования периферией круга

(4.6)

где - ширина круга(при условии, что ширина круга меньше ширины обрабатываемой заготовки) или ширина заготовки(при условии, что ширина круга больше ширины обрабатываемой заготовки), мм;

- длина дуги, мм.

Длина дуги в свою очередь рассчитывается по формуле:

(4.7)

где - радиус круга, мм;

- угол контакта рабочей поверхности круга с заготовкой.

Подставляем выражение 4.7 в 4.6 получаем:

(4.8)

Рассмотрим (рис.4.8). => . Т.к. является радиусом круга, то выражение примет вид . Глубину шлифования можно выразить следующим образом:

=> (4.9)

Подставляем выражение (4.9) в (4.7) получаем:

(4.10)

Отсюда видно, что площадь контакта при плоском шлифовании можно изменять меняя ширину шлифования , радиус круга и глубину шлифования .

Среднее контактное давление это есть отношение радиальной составляющей силы резания к площади контакта:

(4.11)

Таким образом, проведенные исследования дают возможность получить графические зависимости влияние режимов резания на величину среднего контактного давления (рис.4.8, 4.9, 4.10, 4.11).

Рис.4.8 Влияние глубины резания на среднее контактное давление =4м/мин;

=1мм/дв.ход; =20м/с.

Рис.4.9 Влияние поперечной подачи на среднее контактное давление =4м/мин;

=0,04мм; =20м/с.

Рис.4.10 Влияние продольной подачи на среднее контактное давление =1мм/дв.ход; =0,04мм; =20м/с

Рис.4.11 Влияние скорости резания на среднее контактное давление

=4м/мин; =1мм/дв.ход; =0,04мм

Анализ данных зависимостей показал, что среднее контактное давление растет с увеличением величин продольных, поперечных подач, а так же при увеличении глубины резания. Снижение величины среднего контактного давления возможно в случае увеличения скорости резания и площади контакта.

Данные зависимости относятся к установившемуся периоду и позволяют выбрать оптимальные режимы обработки по параметру среднего контактного давления, а, следовательно, и по производительности обработки, которая характеризуется интенсивностью съема. Зависимости силы шлифования и интенсивности съема от давления инструмента могут быть изображены графически (рис. 4.12).

До значения среднего контактного давления 0,1 Н/мм² материал с детали не снимается. Зёрна только скользят по обрабатываемой поверхности - происходит процесс трения. При увеличении среднего контактного давления часть зерен, находящихся на рабочей поверхности круга, начинает внедряться в обрабатываемую поверхность.

Рис. 4.12 Влияние среднего контактного давления на интенсивность съема(АС4 125/100 В2-01 100% диаметром 125мм с шириной алмазоносного слоя 10мм,)

В диапазоне средних контактных давлений от 0,1 до 1,5 Н/мм² интенсивность съема постепенно возрастает, однако кривая имеет очень небольшой угол наклона. После достижения среднего контактного давления 1,5 Н/мм² начинается интенсивное резание.

В диапазоне средних контактных давлений 1,5–2,5Н/мм² интенсивность съема резко возрастает, так как с увеличением среднего контактного давления все большее число зерен, разновысотно расположенных на рабочей поверхности шлифовального круга, внедряется в шлифуемый материал. После достижения среднего контактного давления свыше 3Н/мм² начинается процесс разрушения, происходит интенсивный износ рабочей поверхности круга. Таким образом, из зависимости (4.12) видно, что увеличение скорости круга и площади контакта приводит к снижению среднего контактного давления.

Влияние среднего контактного давления на интенсивность съема твердого сплава в зависимости от зернистости алмазного круга приведены на рис 4.13

Среднее контактное давление на круг может возрастать только до определенной величины, при достижении которой оно уже не увеличивается. Этот пик среднего контактного давления можно объяснить следующими факторами:

- связка, вследствие высоких нагрузок и температур в зоне шлифования, претерпевает структурные изменения и разрушается;

- большая площадь контакта алмазного круга с обрабатываемой поверхностью при увеличении среднего контактного давления, приводит к остановке круга.

- врезание кромки пластины в алмазоносный слой круга сопровождается повышенным износом круга, и значительным пульсациям среднего контактного давления, что приводит к резанию алмазного круга кромкой пластины.

Рис.4.13 Влияние среднего контактного давления на интенсивность съема твердого сплава в зависимости от зернистости алмазного круга

По данным проведенных исследований [3] видно, что увеличение скорости и площади контакта сначала приводит к снижению удельного расхода алмазов (рис.4.14), это объясняется снижением удельного давления, но потом расход алмазов начинает возрастать. Это явление происходит из-за возрастания температуры при шлифовании.

Рис. 4.14 Влияние скорости резания на удельный расход при одновременном торцовом шлифовании с охлаждением пластин твердого сплава ВК6 со сталью 45, при поперечной подаче 0,01мм/дв.ход

4.3 Характеристика срезаемого слоя при шлифовании

Отличие процесса шлифования от лезвийной обработки состоит в том, что снятие припуска осуществляется большим числом абразивных зерен, имеющих различную форму, ориентацию и размеры. Схематизация процесса шлифования развивалось по двум направлениям. Первое основывалось на аналогии процесса шлифования с процессом фрезерования. При этом не учитывалось наличие большого количества абразивных зерен, их случайное распределение по объему круга и поверхности резания и т.д.

Другой подход состоял в описании процесса резания одним среднестатистическим абразивным зерном и последующим суммированием результатов работы всех зерен.

В книге [82] предпочтение отдается второму методу, как более отражающему действительные закономерности процесса шлифования.

Отмечалось, что при установившемся процессе шлифования мгновенный суммарный объем срезаемого слоя зависит от площади контакта круга с деталью и подачи.

При решении некоторых задач нет необходимости точно знать число абразивных зерен, участвующих в работе.

Это дает основание использовать аналогии с лезвийной обработкой (фрезерованием) для определения суммарных сил, температур. Таким образом, оба подхода имеют право на существование и могут быть применены в зависимости, какие задачи рассматриваются.

Рассмотрим кинематические характеристики и характеристики сечения срезаемого слоя при возвратно-поступательном движении детали и перемещении круга по нормали к скорости резаниянеобходимо установить подачу, приходящуюся на угол контакта круга со шлифуемой пластиной, которая зависит от угла контакта . При алмазном шлифовании с подачей круга (или детали) в направлении скорости резания(рис.4.15) угол и длина контакта могут быть определены по формулам:

, (4.12)

где -диаметр алмазного круга, мм; - глубина врезания, мм.

, (4.13)

Рис.4.15 Схема шлифования периферией круга

Здесь скорость детали определится через число двойных ходов в минуту и длину хода детали:

, (4.14)

При непрерывной вертикальной подаче глубина врезания будет наименьшей в середине хода и наибольшей в крайних положениях.

Наибольшая глубина врезания и вертикальная минутная подача круга связаны соотношением:

(4.15)

Таким образом, осциллирующее движение подачи детали в направлении скорости резания позволяет уменьшить глубину врезания в рабочей плоскости. Соответственно уменьшаются угол и длина контакта

При малых углах контакта и глубинах врезания максимальная толщина срезаемого слоя может быть записана в виде:

, (4.16)

Для определения составляющих сил резания, необходимо определить сечение срезаемого слоя, которое зависит от подачи на угол контакта:

, (4.17)

где -продольная подача, м/мин, -частота вращения круга, об/мин.

Таким образом, формула определения подачи приходящейся на угол контакта круга со шлифуемой пластиной выглядит следующим образом:

(4.18)

При шлифовании одновременно осуществляется несколько различных физических процессов. Один из них заключается в снятии стружки (процесс стружкообразования), второй – в трении обработанной поверхности и задних поверхностей застойных зон и абразивного круга.

Алмазные зерна, как правило, имеют относительно небольшие радиусы округления режущих кромок: от 2 до 10 мкм. Абразивные зерна из корунда или карбида кремния характеризуются значительно большими радиусами.

Одна из основных особенностей процесса шлифования заключается в малых значениях толщины срезаемого слоя. При этом возрастает роль сил на задних поверхностях абразивных зерен. Врезание абразивного зерна в обрабатываемый материал возможно лишь при условии достижения определенных значений удельных нормальных сил. При лезвийной обработке установлено, что нормальные удельные силы на задней поверхности режущего лезвия приблизительно равны условному пределу прочности обрабатываемого материала при растяжении.

Исходя из этого, если на задней поверхности алмазного зерна удельные нормальные силы меньше условного предела прочности, то зерно будет скользить по поверхности детали, не снимая стружку. Это может иметь место при недостаточном натяге в системе и в большей мере проявляется при малой жесткости технологической системы.

Связь нормальных сил с действительным сечением срезаемого слоя подтверждается экспериментами многих исследователей.

Для определения радиально составляющей силы резания используем следующую зависимость:

(4.19)

где - удельная сила, определяющаяся опытным путем.

(4.20)

В данном случае характеризует силу, возникающую на передней и задней поверхности алмазного зерна.

4.4 Выводы:

1. Установлен интервал оптимального удельного давления с точки зрения производительности и удельного расхода алмазов, который составляет 1,5-3Н/мм². При меньших величинах контактного давления удельный расход алмазов снижается не существенно, а интенсивность съема значителен. При достижении удельного давления менее 0,5Н/мм²процесс резания практически прекращается. Удельное давление в зоне шлифования нецелесообразно повышать более чем 3,5-4Н/мм², так как при этом происходит структурные изменения связки, вследствие высоких температур и интенсивное разрушение алмазоносного слоя, а интенсивность съема не повышается.

2. Установлена аналитическая зависимость параметра удельного давления от режимов обработки. Из этого следует, что повышение величин продольных поперечных подач приводит к увеличению удельного давления, а увеличение скорости резания до 40м/с приводит к снижению удельного давления за счет повышения удельного съема в единицу времени.

3. Установлено, что для адаптивного управления процессом шлифования необходимо определить по приведенным в работе аналитической зависимости достаточной мощности привода шлифовального круга. В этом случае при превышении удельного давления выше 3Н/мм² начинается существенное снижение частоты вращения круга, что является сигналом для снижения величины подачи.

⇐ Предыдущая 1 2 345 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Воспользуйтесь поиском по сайту: