Динамика изменения формы поверхности в процессе абразивной доводки

К. Р. Муратов, Е. А. Гашев

Аннотация


Статья посвящена описанию процесса плоской абразивной доводки. Рассмотрены
признаки, характеризующие чистовую финишную операцию доводки плоских поверхностей. Описаны процессы, протекающие во время доводки, такие как механические (микрорезание, пластическое деформирование и т. д.) и химические явления (образование окисных пленок и адсорбционных слоев). Представлен обзор наиболее распространенных схем формообразования поверхностей в процессе абразивной обработки. Рассмотрены схемы импульсной, геометрической и энергетической моделей формообразования. На основе энергетической модели и гипотезы Престона установлен рациональный закон изменения усилия прижима во время обработки, позволяющий стабилизировать контактное давление и увеличить производительность обработки. Получена экспоненциальная зависимость изменения контурной площади контакта при доводке плоскостей различной исходной формы макрорельефа. Проведена экспериментальная проверка предположения и гипотезы Престона при абразивной доводке образцов из бронзы марки О5Ц5С5 плоскими кругами из кубического нитрида бора КМ 40/28 50 М2-01 на плоскодоводочном станке «Растр 220». Установлено, что при изменении усилия по экспоненциальному закону, т. е. аналогично закону изменения контурной площади контакта при абразивной доводке, производительность процесса возрастает в 2,5–3 раза. Показано, что изменение среднеквадратического отклонения σ параметра шероховатости Ra обработанной поверхности в процессе доводки при постоянном усилии прижима, в начале обработки (момент времени t = 1 мин) почти в два раза выше, чем среднеквадратическое отклонение шероховатости в тот же момент времени при переменном усилии прижима.

Ключевые слова


абразивная доводка, энергетическая модель, гипотеза Престона, усилие прижима, переходный процесс

Полный текст:

PDF

Литература


Chistoserdov P.S. Otdelochno-abrazivnye metody obrabotki [Abrasive Finishing and Processing Methods]. Minsk, Vysshaya shkola Publ., 1983. 128 p.

Reznikov A.N. Abrazivnaya i almaznaya obrabotka materialov [Abrasive and Diamond Material Processing]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1977. 391 p.

Shal'nov V.A. Shlifovanie i polirovanie vysokoprochnykh materialov [Grinding and Polishing of High-Strength Materials]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1972. 272 p.

Chestnov A.L. Voprosy otdelochnoy obrabotki metallov [Questions of Finishing Processing of Metals]. Moscow, Akademiya nauk SSSR Publ., 1961. 111 p.

Kosmachev I.G., Dugin V.N., Nemtsev B.A. Otdelochnye operatsii v mashinostroenii [Finishing Operations in Mechanical Engineering]. Leningrad, Lenizdat Publ., 1985. 248 p.

Sanchez L.E.A., Jun N.Z.X., Fiocchi A.A. Surface Finishing of Flat Pieces When Submitted to Lapping Kinematics on Abrasive Disc Dressed under Several Overlap Factors. Precision Engineering, 2011, vol. 35, no. 2, pp. 355–363.

Tam H.Y., Cheng H.B., Wang Y.W. Removal Rate and Surface Roughness in the Lapping and Polishing of RB-SiC Optical Components. Journal of Materials Processing Technology, 2007, vol. 192–193, pp. 276–280.

Kremen' Z.I, Yur'ev V.G., Baboshkin A.F. Tekhnologiya shlifovaniya v mashinostroenii [Grinding Technology in Mechanical Engineering]. Sankt-Peterburg, Politekhnika Publ., 2007. 424 p.

Nekrasov V.P. Issledovanie protsessa rastrovoy dovodki i zakonomernostey formirovaniya ploskikh poverkhnostey. Dis. kand. tekhn. nauk [Research the Process of Scanning and Finishing Laws Governing the Formation of Flat Surfaces. Cand. Sci. Diss.]. Perm’, 1971. 178 p.

Zaytsev G.F. Analiz lineynykh impul'snykh sistem avtomaticheskogo regulirovaniya i upravleniya [The Analysis of Linear Impulsive Systems of Automatic Regulation and Control]. Kiev, Tekhnika Publ., 1967. 163 p.

Tikhonov V.I., Khimenko V.I. Vybrosy traektoriy sluchaynykh protsessov [The Emissions Trajectories of Random Processes]. Moscow, Nauka Publ., 1987. 304 p.

D'yachenko A.N., Aksel'rud I.D., Mel'nik V.P. [On the Development of a Mathematical Model of the Process of Finishing Holes Loose Abrasive]. Trudy TsNITA [Proceedings of the CNIT], 1980, no.16, pp. 58–64. (in Russ.).

Orlov P.N. Tekhnologicheskoe obespechenie kachestva detaley metodami dovodki [Technological Security of Quality Parts by Polishing]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1988. 384 p.

Kuznetsov S.M., Shevel'kova L.I. [Stabilized the Process of Forming a Flat Surface]. Formoobrazovanie opticheskikh poverkhnostey. Moscow, Oborongiz Publ., 1962, pp. 195–214. (in Russ.)

Zubakov V.G., Semibratov M.N., Shtandel' S.K. Tekhnologiya opticheskikh detaley [The Technology of Optical Components]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1978. 415 p.

Tsesnek L.S. Mekhanika i mikrofizika istiraniya poverkhnostey [Mechanics and Microphysics Wear Surfaces]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1979. 264 p.

Antsiferov V.N., Khanov A.M., Muratov K.R., Muratov R.A., Pepelyshev A.V. [Raster Processing Method Precision Surfaces]. Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra Rossiyskoy akademii nauk, 2011, vol. 13. no. 1, pp. 512–519. (in Russ.)

Khanov A.M., Muratov R.A., Muratov K.R., Gashev E.A. Nanoroughness Produced by Systems with Raster Kinematics on Surfaces of Constant Curvature. Russian Engineering Research, 2010, vol. 30, no 5, pp. 528–529.

Khanov A.M., Muratov K.R., Gashev E.A., Muratov R.A. Kinematic potential of honing machines. Russian Engineering Research, 2011, vol. 31, no 6, pp. 607–609.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.