close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Современные тенденции применения и развития процессов шлифования в США..pdf

код для вставкиСкачать
машиностроение
Пилинский А.
Современные тенденции применения и развития...
SURFACE INTERACTION INTERMETALLIC ALLOY Ni3Al BASED
WITH THE SOLDER DURING SOLDERING
© 2012
B.N. Perevezentsev, doctor of technical sciences, professor,
professor-consultant of the chair «Welding, pressure treatment of materials and related processes»
O.G. Ubirailo, engineer of the chair «Welding, pressure treatment of materials and related processes»
I.N. Mironov, engineer of the chair «Welding, pressure treatment of materials and related processes»
Togliatti State University, Togliatti (Russia)
Keywords: intermetallic alloys; nickel aluminide; heat resistant alloy; solder; the wetting angle.
Annotation: Examined the nature and the ability of wetting intermetallic alloy Ni3Al and solders VPr24, VPr42,
STEMET-1301.
УДК 621.922
Современные тенденции применения
и развития процессов шлифования в США
© 2012
А. Пилинский, магистр техники и технологии
Raymer Metals, Inc., Лос-Анжелес (США)
Ключевые слова: шлифование; абразив; алмаз; инновации; механическая обработка.
Аннотация: В статье представлен краткий обзор последних достижений абразивной промышленности
США в создании новых видов и типов инструментов. Обсуждается роль и развитие инновационных
технологий процессов шлифования и правки, приведен ряд примеров высокоэкономичной инженерной
практики США в области упомянутых технологий. Отмечается видение ближайших перспектив развития
абразивно-алмазного инструмента, путей достижения высокоточного и наноточного шлифования
при минимальной стоимости процесса.
ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ
Невозможно в кратком обзоре представить весь
спектр технических и технологических разработок многомиллиардной абразивной индустрии США, абразивно-алмазного станкостроения и исследований процессов шлифования. Круг рассматриваемых вопросов будет
ограничен инновационными абразивными материалами, инструментами и технологическими методами. Не
будут рассмотрены уже известные абразивно-алмазные
и правящие инструменты, а также все виды внутреннего,
бесцентрового и ленточного шлифования, полирование
и хонингование. Рельеф круга, его стойкость, формирование поверхностного слоя детали, динамические явления в технологической системе станков и ряд других
вопросов также останутся за пределами настоящего обзора – по соображениям его объема.
Вместо предисловия хотелось бы заметить, что по данным Thomson Reuters – мирового лидера в области интеллектуальной информации для бизнеса и профессионалов –
количество публикаций по материаловедению, прикладным технологиям и обработке за последние
30 лет увеличилось в 4 раза. По числу публикаций за последние 5 лет на первом месте находится Китай, на втором –
США (69% от числа китайских публикаций). Россия
в этом списке занимает 9 место (14 %). При этом следует
учитывать три обстоятельства. Во-первых, практически
все китайские публикации выходят на английском языке и доступны в Интернете. Во-вторых, Британская научная ассоциация невысоко оценивает качество работ
из Китая. А в-третьих, по показателям цитируемости американские публикации опережают китайские примерно на
треть, хотя разрыв начинает понемногу сокращаться. Россия, увы, в группу лидеров по цитируемости не входит...
Приступая к изложению основного материала, автор
хотел бы выразить благодарность сотрудникам Тольяттинского госуниверситета Л.А. Резникову и В.И. Малышеву за предложение написать этот обзор и помощь
в его редактировании.
www.thomsonreuters.com
Вектор науки ТГУ. № 4 (22), 2012
www.britishscienceassociation.org
191
машиностроение
Пилинский А.
Современные тенденции применения и развития...
ШЛИФОВАЛЬНЫЕ КРУГИ
обработки. Технология позволяет получить абразивно-кеВ Соединенных Штатах шлифовальные инструменты рамические нити диаметром менее 0,5 мм [10, 31]. Важно
производят несколько сотен заводов [31], что вызывает подчеркнуть, что «высокопроницаемые» круги не имеют
жесткую конкуренцию на рынке и, как следствие, не- отношения к широко известным и применяемым в инжепрерывное улучшение качества всех видов и типов инс- нерной практике высокопористым абразивным кругам.
трумента. Признанным лидером является Saint-Gobian
Завершая рассмотрение инновационных шлифовальAbrasives – крупнейший в мире производитель абразив- ных инструментов, выпускаемых Saint-Gobian Abrasives,
но-алмазного инструмента, в состав которого входят че- хотелось бы отметить высокопроизводительные «аглотыре компании: Norton (125 лет на рынке), Carborundum мерированные» круги. Не развивая эту тему по сообра(120 лет), Merit Abrasives (60 лет) и Winter (160 лет). Мас- жениям объема статьи, укажем, что информация об этом
совые объемы производства обеспечивают сравнитель- виде инструмента доступна на сайтах компаний-произно низкую стоимость производимых инструментов при водителей и в работах [1, 9, 29].
высочайшем их качестве. При этом Saint-Gobian является
Представляет несомненный интерес продукция комлидером среди предприятий аналогичного профиля в ох- пании Diamond Innovations, Inc и ее торговой марки Verране окружающей среды и рабочего пространства, имеет simax Composite10 – алмазно-керамические композиты,
сертификат ISO и награды в этой области. Полная ин- обладающие высокой износостойкостью, прочностью,
формация о выпускаемой Saint-Gobian Abrasives продук- теплостойкостью, термической стабильностью и малым
ции доступна в Интернете по указанным в подстрочных весом по сравнению с алмазными кругами на металлиссылках электронным адресам.
ческой связке. Круги-композиты обладают уникальными
Saint-Gobian Abrasives в лице компании Norton пред- физико-механическими свойствами, высокими модулем
ставила инновационную линию шлифовальных кругов упругости (1,050 ГПа), объемной концентрацией алмазов
NORTON Quantum, полностью разработанную исследова- (80%) и твердостью (4080 HN – по шкале Кнуппа). Для
тельским центром компании. Это так называемая «новая сравнения: при стандартной 100% концентрации объемплатформа» инструментов, где в качестве шлифоваль- ная доля алмазов составляет 25%, а твердость карбида
ных зерен применяется особая керамика, объединенная вольфрама 800...1500 HN. Комбинация всех этих свойств
со специально разработанными органическими и кера- позволяет вести обработку при температуре 1200°С. Вымическими связками. NORTON Quantum называют «ин- сокая электропроводность позволяет легко осущесттеллигентными абразивами», поскольку, как утверждают влять электроэрозионную обработку с возможностью
создатели инструмента, уникальное сочетание режущей получения требуемых форм и размеров. Однако, отдавая
керамики и связок обеспечивает низкие силы резания должное уникальным свойствам инструмента, рискнем
и температуры при высокой износостойкости, превы- предположить, что область его применения существеншающей износостойкость всех существующих инстру- но ограничена и должна выбираться с осторожностью
ментов в 1,5...2 раза. Кроме того, утверждается, что, во избежание термических дефектов в заготовке.
используя один и тот же инструмент, можно с высокой
Заслуживает упоминания T-tool – инструмент, сопроизводительностью и точностью обрабатывать широ- единяющий в себе фрезу и шлифовальный круг [9, 20].
кий спектр материалов – от чугуна до никелевых спла- Чаще всего его оснащают алмазными зубьями, а техновов. Последнее утверждение вызывает некоторые сомне- логическую жидкость подают через корпус инструмента.
ния, однако, вследствие новизны инструмента автору не По сути, T-tool – это высокопроизводительный сегментудалось отыскать технические подробности применения ный прерывистый алмазный круг.
NORTON Quantum. Все найденные материалы имеют рекЗавершая раздел, отметим, что на американском
ламный характер. Важно отметить, что цена инструмента рынке абразивно-алмаз­ных инструментов весьма шисущественно не отличается от цен на другие круги про- роко представлена продукция китайских предприизводства Norton и Carborundum, хотя новизна и иннова- ятий. Каталоги инструментов доступны в Интернете11
ционная ценность разработки очевидна.
по многочисленным адресам. По подсчетам H. Sachsel [22]
В качестве режущей керамики применяются Seed Gel средняя
стоимость
китайских
инструментов
(Abrasive CSG) и Sol Gel Abrasive, изобретенные одновремен- на 20...25% ниже, чем у американских аналогов, однако,
но компаниями Norton и 3M [6, 9, 31]. В настоящее время в конечном итоге, стоимость операции шлифования возэти виды абразивной керамики производятся названными растает примерно на ту же величину вследствие различия
компаниями, а также Hermes Schleifmittel (Германия).
в качестве инструментов.
Инструменты с режущей керамикой представляют
ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ШЛИФОВАНИЯ
альтернативу боразону (КНБ) при меньшей начальной
1. Толщина среза и энергия
стоимости. Вопросы получения и применения SG и Sol
Начальная точка в любом обсуждении процессов
Gel Abrasives достаточно полно представлены в рабоɛɨɥɶɲɢɧɫɬɜɨ
ɢɫɫɥɟɞɨɜɚɬɟɥɟɣ
ɩɪɨɰɟɫɫɨɜ
ɲɥɢɮɨɜɚɧɢɹ
ɜɨ американского
ɜɫɟɦ ɦɢɪɟ, – ɷɬɨ
шлифования,
как утверждают
«дедушка
тах [9, 10, 13, 27, 31]. Здесь автор считает
необходимым
шлифования»
M.C.
Shaw
[25]
и
большинство
исследоваупомянуть о так называемых «высокопроницаемых»
«ɬɨɥɳɢɧɚ ɧɟɞɟɮɨɪɦɢɪɭɟɦɨɣ ɫɬɪɭɠɤɢ» ɢɥɢ ɬɨɥɳɢɧɚ ɫɪɟɡɚ.
спеченных кругах с SG-зернами [14, 15]. SG-зерна име- телей процессов шлифования во всем мире, – это «толщина недеформируемой
стружки» или толщина среза.
ют нитевидную форму с соотношениемɋɨɝɥɚɫɧɨ
длины к диа[9] ɬɨɥɳɢɧɚ
ɫɪɟɡɚ
Согласно [9] толщина среза
метру 8:1. Спеченные при температуре не выше 1500°C
[1, 29] абразивно-керамические нити соприкасаются
V 1 ae
(1)
друг с другом, образуя круг со сверхоткрытой структурой
(1)
hcu = w ⋅
; hcu << ae ,,
Vs cr d e
и практически без связки. В процессе шлифования такие
круги остаются острыми до полного износа и не требуют где V и V – скорости круга и детали; a – глубина резаs
e
правки, обеспечивая значительнуюɝɞɟ
экономию
Vs ɢ Vwи–качество
ɫɤɨɪɨɫɬɢния;
ɤɪɭɝɚ
ɢ dwɞɟɬɚɥɢ;
ae )––ɝɥɭɛɢɧɚ
ɪɟɡɚɧɢɹ;
de = dsd·dиw/(d
s ± dw) –
d =
·d /(d ± d
эквивалентный
диаметр;
d –
e
www.sgabrasives.com
www.nortonabrasives.com
www.carborundumabrasives.com
www.meritabrasives.com
www.winter-superabrasives.com
www.3m.com
192
s
w
s
w
s
w
диаметры круга и детали; c – плотность расположения
ɷɤɜɢɜɚɥɟɧɬɧɵɣ ɞɢɚɦɟɬɪ;
ds ɢ dw – ɞɢɚɦɟɬɪɵ ɤɪɭɝɚ ɢ ɞɟɬɚɥɢ; c – ɩɥɨɬɧɨɫɬɶ
активных зерен на единице площади поверхности круга;
ɪɚɫɩɨɥɨɠɟɧɢɹ ɚɤɬɢɜɧɵɯ ɡɟɪɟɧ ɧɚ ɟɞɢɧɢɰɟ ɩɥɨɳɚɞɢ ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɢ ɤɪɭɝɚ; r –
www.diamondinnovations.com
10
«ɮɚɤɬɨɪ» ɮɨɪɦɵ ɪɟɠɭɳɟɝɨ
ɡɟɪɧɚ (ɨɬɧɨɲɟɧɢɟ ɲɢɪɢɧɵ ɫɬɪɭɠɤɢ ɤ ɟɟ ɬɨɥɳɢɧɟ).
www.abrasivesnet.com/en/product/
11
www.bnqdiamond.en.made-in-china.com [и др.]
ȼ ɛɨɥɶɲɢɧɫɬɜɟ ɞɢɫɤɭɫɫɢɣ [9, 13] ɩɪɨɢɡɜɟɞɟɧɢɟ cr ɪɚɫɫɦɚɬɪɢɜɚɟɬɫɹ ɤɚɤ
Вектор науки ТГУ. № 4 (22), 2012
ɟɞɢɧɵɣ ɮɚɤɬɨɪ, ɧɚ ɤɨɬɨɪɵɣ ɤɚɤɢɦ-ɬɨ ɨɛɪɚɡɨɦ ɦɨɝɭɬ ɩɨɜɥɢɹɬɶ ɭɫɥɨɜɢɹ ɩɪɚɜɤɢ.
Ⱦɥɹ ɩɪɢɛɥɢɠɟɧɧɵɯ ɪɚɫɱɟɬɨɜ ɜɜɨɞɹɬ [9] ɩɚɪɚɦɟɬɪ
Vws ⋅ cr dee ; h << a 2.2.
w
w c
2.2. Ɍɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ
Ɍɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ ɧɚ
ɧɚ ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɢ
ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɢ
ɤɨɧɬɚɤɬɚ
Tm
ɤɨɧɬɚɤɬɚ
(1)
cu
e,
Ɇɚɤɫɢɦɚɥɶɧɚɹ ɤɨɧɬɚɤɬɧɚɹ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ [9, 10, 20, 21]
Vs cr d e
2.2. Ɍɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ
ɤɨɧɬɚ
Ɇɚɤɫɢɦɚɥɶɧɚɹ
ɤɨɧɬɚɤɬɧɚɹ
ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ
[9,ɜɥɢɹɸɳɢɯ
10, 20,
20,ɧɚ
21]ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɢ
ɝɞɟ Cmax
ɬɟɪɦɢɱɟɫɤɢɯ
ɩɚɪɚɦɟɬɪɨɜ,
ɧɚ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɭ
(ɬ.
ɝɞɟ Vs ɢ Vw – ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɤɪɭɝɚ ɢ ɞɟɬɚɥɢ; ae – ɝɥɭɛɢɧɚ ɪɟɡɚɧɢɹ;
de–=ɤɨɧɫɬɚɧɬɚ
ds·dw/(ds ±ɤɨɧɬɚɤɬɧɚɹ
dw) –
Ɇɚɤɫɢɦɚɥɶɧɚɹ
ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ
[9,
10,
21]
ɝɞɟ
C
–
ɤɨɧɫɬɚɧɬɚ
ɬɟɪɦɢɱɟ
F Vmax 1
ɝɞɟ
Vs ɢ Vw – ɫɤɨɪɨɫɬɢ
ɤɪɭɝɚ
ae – ɝɥɭɛɢɧɚ
ɪɟɡɚɧɢɹ;
de = cdβsw–·dw–/(d
ɬɟɦɩɟɪɚ
s ± dw) –
ɬɟɩɥɨɮɢɡɢɱɟɫɤɢɣ
ɩɚɪɚɦɟɬɪ
– «ɪɚɡɞɟɥɢɬɟɥɶɧɵɣ
«ɮɚɤɬɨɪ»);
V
Tmax FF=Ɇɚɤɫɢɦɚɥɶɧɚɹ
Csmaxɞɟɬɚɥɢ;
R11w τ s Rw ɤɨɧɬɚɤɬɧɚɹ
,
ɢ ɞɟɬɚɥɢ;
dw – ɞɢɚɦɟɬɪɵ
ɤɪɭɝɚ
ɢ ɞɟɬɚɥɢ;
ɩɥɨɬɧɨɫɬɶ
ɷɤɜɢɜɚɥɟɧɬɧɵɣ
ɞɢɚɦɟɬɪ;
ds ɢ
τV
T
C
R
,
=
τ
s
β
V
l
2.2. Ɍɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ
ɧɚ
ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɢ
ɤɨɧɬɚɤɬɚ
max = C maxR w
«ɮɚɤɬɨɪ»);
wβ
c w – ɬɟɩɥɨɮɢɡɢɱ(
Tmax
,w
max w β
машиностроение
ɢ ɞɟɬɚɥɢ;
c – ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ.
ɩɥɨɬɧɨɫɬɶ
ɷɤɜɢɜɚɥɟɧɬɧɵɣ
ɞɢɚɦɟɬɪ; dɡɟɪɟɧ
s ɢ dw – ɞɢɚɦɟɬɪɵ ɤɪɭɝɚ ɷɧɟɪɝɟɬɢɱɟɫɤɢɣ
β ww VVwwllcc ПилинскийTА. = C R
ɪɚɫɩɨɥɨɠɟɧɢɹ ɚɤɬɢɜɧɵɯ
ɧɚ ɟɞɢɧɢɰɟ ɩɥɨɳɚɞɢ
ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɢ
ɤɪɭɝɚ; r –
Современные
тенденции
применения
и развития...
max20,
max
w
Ɇɚɤɫɢɦɚɥɶɧɚɹ
ɤɨɧɬɚɤɬɧɚɹ
ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ
[9, ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ
10,
ɷɧɟɪɝɟɬɢɱɟɫɤɢɣ
ɝɞɟ
Cmax
– ɤɨɧɫɬɚɧɬɚ
ɬɟɪɦɢɱɟɫɤɢɯ
ɩɚɪɚɦɟɬɪɨɜ,
ɜɥɢɹɸɳɢɯ
ɧɚ21]
ɬɟɦɩɟ
ɪɚɫɩɨɥɨɠɟɧɢɹ
ɚɤɬɢɜɧɵɯ
ɡɟɪɟɧ
ɟɞɢɧɢɰɟ ɩɥɨɳɚɞɢ
ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɢ
ɤɪɭɝɚ;
r–
ɝɞɟ
CɁɧɚɱɟɧɢɹ
–ɤɤɨɧɫɬɚɧɬɚ
ɤɨɧɫɬɚɧɬɚ
ɬɟɪɦɢɱɟɫɤɢɯ
ɩɚɪɚɦɟɬɪɨɜ,
ɜɥɢɹɸɳɢɯ
ɧɚ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɭ
ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɭ (ɬ
(ɬ
β
ɨɩɪɟɞɟɥɹɸɬɫɹ
ɫ
ɩɨɦɨɳɶɸ
ɜɵɪɚɠɟɧɢɣ
max –
«ɮɚɤɬɨɪ» ɮɨɪɦɵ
ɪɟɠɭɳɟɝɨ
ɡɟɪɧɚɧɚ
(ɨɬɧɨɲɟɧɢɟ
ɲɢɪɢɧɵɝɞɟ
ɫɬɪɭɠɤɢ
ɟɟ
ɬɨɥɳɢɧɟ).
w ɢ Rw
C
ɬɟɪɦɢɱɟɫɤɢɯ
ɩɚɪɚɦɟɬɪɨɜ,
ɜɥɢɹɸɳɢɯ
ɧɚ
max
F
Vs β1wRɢw R–w ɨɩɪɟɞɟ
Ɂɧɚɱɟɧɢɹ
βw – ɬɟɩɥɨɮɢɡɢɱɟɫɤɢɣ
ɞɟɬɚɥɢ;
«ɪɚɡɞɟ
«ɮɚɤɬɨɪ»);
«ɮɚɤɬɨɪ»
ɮɨɪɦɵ ɪɟɠɭɳɟɝɨ
ɡɟɪɧɚ (ɨɬɧɨɲɟɧɢɟ
ɲɢɪɢɧɵ«ɮɚɤɬɨɪ»);
ɫɬɪɭɠɤɢ
ɤ ɟɟ
ɝɞɟ
C
–ɩɚɪɚɦɟɬɪ
ɩɚɪɚɦ
Tcmax
C max RwRwτɬɟɪɦɢɱɟɫɤɢɯ
,
=ɤɨɧɫɬɚɧɬɚ
max
βwɬɨɥɳɢɧɟ).
– ɬɟɩɥɨɮɢɡɢɱɟɫɤɢɣ
ɬɟɩɥɨɮɢɡɢɱɟɫɤɢɣ
ɩɚɪɚɦɟɬɪ
ɞɟɬɚɥɢ;
– «ɪɚɡɞɟɥɢɬɟɥɶɧɵ
«ɪɚɡɞɟɥɢɬɟɥɶɧɵ
ȼ ɛɨɥɶɲɢɧɫɬɜɟ
ɞɢɫɤɭɫɫɢɣ
[9, 13] ɩɪɨɢɡɜɟɞɟɧɢɟ
cr
ɪɚɫɫɦɚɬɪɢɜɚɟɬɫɹ
ɤɚɤ
β
=
k
ρ
;
(1
β
–
ɩɚɪɚɦɟɬɪ
ɞɟɬɚɥɢ;
R
–
«ɮɚɤɬɨɪ»);
w
w
w
β
V
l
r – «фактор» формы режущего зерна (отношение шири- где Cmax – константа термических параметров,
влияюw
w
c
ɷɧɟɪɝɟɬɢɱɟɫɤɢɣ
ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ.
ȼ
ɛɨɥɶɲɢɧɫɬɜɟ
ɞɢɫɤɭɫɫɢɣ
[9,
13]
ɩɪɨɢɡɜɟɞɟɧɢɟ
cr
ɪɚɫɫɦɚɬɪɢɜɚɟɬɫɹ
ɤɚɤ
β
–
ɬɟɩɥɨɮɢɡɢɱɟɫɤɢɣ
ɩɚɪɚ
«ɮɚɤɬɨɪ»);
ны
стружки
к
ее
толщине).
щих
на
температуру
(т.н.
«фактор»);
–
теплофизичесw
ɷɧɟɪɝɟɬɢɱɟɫɤɢɣ
ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ.
ɟɞɢɧɵɣ ɮɚɤɬɨɪ, ɧɚ ɤɨɬɨɪɵɣ ɤɚɤɢɦ-ɬɨ ɨɛɪɚɡɨɦ ɦɨɝɭɬ ɷɧɟɪɝɟɬɢɱɟɫɤɢɣ
ɩɨɜɥɢɹɬɶ ɭɫɥɨɜɢɹ
ɩɪɚɜɤɢ.
−1 w
ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ.
В большинстве дискуссий [9, 13] произведение cr рас- ɝɞɟ
кий
параметр
детали;§ Rɬɟɪɦɢɱɟɫɤɢɯ
– «разделительный»
энергетиC
ɩɚɪɚɦɟɬɪɨɜ,
ɜɥɢɹɸɳɢɯ ɧɚ
kq · ɫ ɩɨɦɨɳɶɸ
max – βɤɨɧɫɬɚɧɬɚ
w
ɜɵɪɚɠɟɧɢɣ
Ɂɧɚɱɟɧɢɹ
w ɢ Rw ɨɩɪɟɞɟɥɹɸɬɫɹ
ɟɞɢɧɵɣ
ɮɚɤɬɨɪ,
ɧɚ
ɤɨɬɨɪɵɣ
ɤɚɤɢɦ-ɬɨ
ɨɛɪɚɡɨɦ
ɦɨɝɭɬ
ɩɨɜɥɢɹɬɶ
ɭɫɥɨɜɢɹ
ɩɪɚɜɤɢ.
¸ ,ɜɵɪɚɠɟɧɢɣ
ɷɧɟɪɝɟɬɢɱɟɫɤɢɣ
ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ.
Rw = ¨¨1 +
(1
сматривается
единый
на который каким-то
ческий
βw ɢɢ RRwкоэффициент.
ɨɩɪɟɞɟɥɹɸɬɫɹ
ɫ ɩɨɦɨɳɶɸ
ɩɨɦɨɳɶɸ
Ɂɧɚɱɟɧɢɹ β
Ⱦɥɹ ɩɪɢɛɥɢɠɟɧɧɵɯ
ɪɚɫɱɟɬɨɜкак
ɜɜɨɞɹɬ
[9] фактор,
ɩɚɪɚɦɟɬɪ
¸
ɨɩɪɟɞɟɥɹɸɬɫɹ
ɫ
ɜɵɪɚɠɟɧɢɣ
Ɂɧɚɱɟɧɢɹ
w
w
βw roVs с¹помощью
β
–
ɬɟɩɥɨɮɢɡɢɱɟɫɤɢɣ
ɩɚɪɚɦɟɬɪ
ɞɟɬɚɥɢ;
R
–
«ɮɚɤɬɨɪ»);
образом
могут
повлиять
условия
правки.
Для
приблиЗначения
и
R
определяются
выражений
©
w
w
w
w
Ⱦɥɹ ɩɪɢɛɥɢɠɟɧɧɵɯ ɪɚɫɱɟɬɨɜ ɜɜɨɞɹɬ [9] ɩɚɪɚɦɟɬɪ 0,85
β w = kρβcw ;ɢ Rw ɨɩɪɟɞɟɥɹɸɬɫɹ ɫ ɩ«
Ɂɧɚɱɟɧɢɹ
женных расчетов вводят§ [9]
параметр
β
=
k
ρ
c
(1
·
w
1
V
a
β w = kρc ;;; ρ – ɩɥɨɬɧɨɫɬɶ; (10)
(1
1, 7
e ¸0,85 ɝɞɟ k – ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ
ɷɧɟɪɝɟɬɢɱɟɫɤɢɣ
ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ.
c – ɭɞɟɥɶɧ
= §¨¨ w ⋅
f q ≈ hcu
.
(2)ɬɟɩɥɨɩɪɨɜɨɞɧɨɫɬɢ;
−1
¸
·
V 1 a
=
−1 k
1, 7
§ −ɝɞɟ
–·¸ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬβ w ɬɟɩɥ
(2) ɦɚɬɟɪɢɚɥɚ
= ¨¨© Vws ⋅ cr dee ¸¸¹ ..ɬɟɩɥɨɟɦɤɨɫɬɶ
f q ≈ hcu
(2) ɡɚɝɨɬɨɜɤɢ;
· 1 qkɫ ɩɨɦɨɳɶɸ
βw ɢ§§Rw ɨɩɪɟɞɟɥɹɸɬɫɹ
ɜɵɪɚɠɟɧɢɣ
Ɂɧɚɱɟɧɢɹ
+
, ɬɟɩɥɨɩɪɨɜɨɞɧɨɫɬ
kRqwkkq=–q ¨¨1ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ
·
V
cr
d
¸
¨
¸
(11)
R = 1+
(1
e ¹
© s
β,,w, roVs ¹
(1
© ¸¸ɬɟɩɥɨɟɦɤɨɫɬɶ
ɦɚɬɟɪɢɚɥɚ
ɋɩɟɰɢɮɢɱɟɫɤɚɹ ɷɧɟɪɝɢɹ ɲɥɢɮɨɜɚɧɢɹ – ɷɧɟɪɝɢɹ, ɡɚɬɪɚɱɢɜɚɟɦɚɹ ɧɚ ɫɴɟɦ Rww = ¨¨¨©1 + βw roV
§ ɡɚ
ɡɟɪɟɧ; rɨ – ɤɨɧɬɚɤɬɧɵɣ ©ɪɚɞɢɭɫ
βw ɡɟɪɧɚ.
roVss ¸¹¹ β w = kρc ;
Специфическая энергия шлифования ɚɛɪɚɡɢɜɧɵɯ
– энергия, заRw = ¨¨1 +
ɋɩɟɰɢɮɢɱɟɫɤɚɹ
ɷɧɟɪɝɢɹ
ɲɥɢɮɨɜɚɧɢɹ
– ɷɧɟɪɝɢɹ,
ɡɚɬɪɚɱɢɜɚɟɦɚɹ
ɫɴɟɦ
ɚɛɪɚɡɢɜɧɵɯ
rɨ – ɤɨɧɬɚɤ
на
съем
единицы
материала,
– ɝɞɟ
со- kгде–ɧɚk ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ
– коэффициентɬɟɩɥɨɩɪɨɜɨɞɧɨɫɬɢ;
теплопроводности;
плотρ ––ɡɟɪɟɧ;
ɩɥɨɬɧɨɫɬɶ;
ɟɞɢɧɢɰɵ
ɨɛɴɟɦɚтрачиваемая
ɦɚɬɟɪɢɚɥɚ,
– ɫɨɫɬɚɜɥɹɟɬ
[3, объема
14]
© cβwR
Ʉɚɤ
ɩɨɤɚɡɵɜɚɸɬ
ɪɚɫɱɟɬɵ,
ɞɥɹ
ɤɪɭɝɨɜ
ɧɚ
ɤɟɪɚɦɢɱɟɫɤɢɯ
ɫɜɹɡɤɚɯ
ɝɞɟ
k
–
ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ
ɬɟɩɥɨɩɪɨɜɨɞɧɨɫɬɢ;
ρ
–
ɩɥɨɬɧɨɫɬɶ;
c
– ɭɞɟɥɶɧ
ɭɞɟɥɶɧ
−1
[3, 14]– ɫɨɫɬɚɜɥɹɟɬ [3, 14]
ность; c – удельная
теплоемкостьρматериала
заготовки;
ɝɞɟ
k
–
ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ
ɬɟɩɥɨɩɪɨɜɨɞɧɨɫɬɢ;
–
ɩɥɨɬɧɨɫɬɶ;
c
–
ɟɞɢɧɢɰɵ ɨɛɴɟɦɚставляет
ɦɚɬɟɪɢɚɥɚ,
§
·
k
n/2
ɪɚɫɱ
q ɩɨɤɚɡɵɜɚɸɬ
ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ
ɬɟɩɥɨɩ
ɬɟɩɥɨɟɦɤɨɫɬɶ
ɦɚɬɟɪɢɚɥɚ
ɡɚɝɨɬɨɜɤɢ;
kq – коэффициент
зерен;
¨q1 +––Ʉɚɤ
¸ɬɟɩɥɨɩɪɨɜɨɞɧɨ
=kабразивных
Rɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ
, 0,4…0,6
ɧɚɯɨɞɢɬɫɹ
ɜ ɞɢɚɩɚɡɨɧɟ
0,7…0,9,
ɚтеплопроводности
ɞɥɹɝɞɟ
ɤɪɭɝɨɜ
ɄɇȻ
ɜ ɞɢɚɩɚɡɨɧɟ
[9
1 §V
d ·
ɬɟɩɥɨɩɪɨɜɨɞɧɨɫ
ɬɟɩɥɨɟɦɤɨɫɬɶ
ɦɚɬɟɪɢɚɥɚ
ɡɚɝɨɬɨɜɤɢ;
kqk –––ɢɡ
wɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ
¨
¸
r
–
контактный
радиус
зерна.
ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ
ɬɟɩɥɨɩɪɨɜɨɞɧɨɫ
ɦɚɬɟɪɢɚɥɚ
ɡɚɝɨɬɨɜɤɢ;
k
(3)
ec ≈ n = §¨¨ s ⋅ cr e ·¸¸n / 2 ,, ɬɟɩɥɨɟɦɤɨɫɬɶ
βw rɜoVɞɢɚɩɚɡɨɧɟ
q
(3)
о
s ¹
©
ɧɚɯɨɞɢɬɫɹ
0,7…0
–
ɤɨɧɬɚɤɬɧɵɣ
ɪɚɞɢɭɫ
ɡɟɪɧɚ.
ɚɛɪɚɡɢɜɧɵɯ
ɡɟɪɟɧ;
r
1
V
d
ɨ
Как
показывают
расчеты,
для кругов
на керамичес2. ɋɢɥɵ ɢ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ
ɬɟɩɥɨɟɦɤɨɫɬɶ
ɦɚɬɟɪɢɚɥɚ
ɡɚɝɨɬɨɜɤɢ;
ɢɡ ɬɚɛɥɢɰ,
ɩɪɟɞɫɬɚɜɥɟɧɧɵɯ
ɜ [21] ɞk
«Ɏɚɤɬɨɪ»
Cmax
ɤɨɧɬɚɤɬɧɵɣ
ɪɚɞɢɭɫ
ɡɟɪɧɚ.
ɚɛɪɚɡɢɜɧɵɯ
ɡɟɪɟɧ;
rɨ –– ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ
= ¨¨© sw ⋅ cr aee ¸¸¹ , ɚɛɪɚɡɢɜɧɵɯ
(3)
ec ≈ hcu
n
ɤɨɧɬɚɤɬɧɵɣ
ɪɚɞɢɭɫ
ɡɟɪɧɚ.
ɡɟɪɟɧ;
ɨ
кихrсвязках
Rw находится в
диапазоне
0,7…0,9,
а дляρкру2. ɋɢɥɵ ɢ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ
V
a
hcu
ɝɞɟ
k
–
ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ
ɬɟɩɥɨɩɪɨɜɨɞɧɨɫɬɢ;
–
ɩɥɨɬɧɨɫɬɶ
ɨɩɪɟɞɟ
«Ɏɚɤɬɨɪ»
C
где n = 1 для высокоточного
шлифования.
w
e
Ʉɚɤ
ɩɨɤɚɡɵɜɚɸɬ
ɪɚɫɱɟɬɵ,
ɞɥɹ
ɤɪɭɝɨɜ
ɧɚ
ɤɟɪɚɦɢɱɟɫɤɢɯ
max
©
¹
гов из КНБ
– в диапазоне 0,4…0,6
[9].ɡɟɪɟɧ;
ɋɭɳɟɫɬɜɭɟɬ
ɛɨɥɶɲɨɟ
ɱɢɫɥɨ
ɜɚɪɢɚɧɬɨɜ
ɪɟɲɟɧɢɹ
ɡɚɞɚɱɢ
ɩɨ ɪɚɫɱɟɬɵ,
ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɸ
ɪɚɞɢɭ
ɚɛɪɚɡɢɜɧɵɯ
rɨ – ɤɨɧɬɚɤɬɧɵɣ
ɪɚɡɥɢɱɧɵɯ
ɭɫɥɨɜɢɣ
ɲɥɢɮɨɜɚɧɢɹ.
Ⱦɥɹ
ɨɛɵɱɧɨɝɨ
ɚɛɪɚɡɢɜɧɨɝɨ
ɲɥɢɮɨɜɚɧɢ
ɝɞɟ n = 1 ɞɥɹ ɜɵɫɨɤɨɬɨɱɧɨɝɨ
ɲɥɢɮɨɜɚɧɢɹ.
Ʉɚɤмелɩɨɤɚɡɵɜɚɸɬ
ɞɥɹ
ɤɪɭɝɨɜ
ɧɚ ɤɟɪɚɦɢɱɟɫɤɢɯ
ɤɟɪɚɦɢɱɟɫɤɢɯ
ɫɜɹɡɤɚɯ
Из
соотношения
(3)
следует,
что
на
снятие
более
Ʉɚɤ
ɩɨɤɚɡɵɜɚɸɬ
ɪɚɫɱɟɬɵ,
ɞɥɹ
ɤɪɭɝɨɜ
ɧɚ
ɫɜɹɡɤɚɯ
ɋɭɳɟɫɬɜɭɟɬ ɛɨɥɶɲɨɟ ɱɢɫɥɨ ɜɚɪɢɚɧɬɨɜ ɪɟɲɟɧɢɹ ɡɚɞɚɱɢ ɧɚɯɨɞɢɬɫɹ
ɩɨ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɸ
«Фактор»
Cmax
определяется
изɤɪɭɝɨɜ
таблиц,
представɪɚɡɥɢɱɧɵɯ
ɲɥɢɮɨɜ0ɬ
– ɭɫɥɨɜɢɣ
ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ
ɬɟɩɥɨɟɦɤɨɫɬɶ
ɦɚɬɟɪɢɚɥɚ
ɡɚɝɨɬɨɜɤɢ;
kq ɄɇȻ
ɜ
ɞɢɚɩɚɡɨɧɟ
0,7…0,9,
ɚ
ɞɥɹ
ɢɡ
–
ɜ
ɞɢɚɩɚɡɨɧɟ
кой
стружки
расходуется
больше
энергии,
но,
как
поясɝɞɟ n =ɂɡ
1 ɞɥɹ
ɜɵɫɨɤɨɬɨɱɧɨɝɨ
ɲɥɢɮɨɜɚɧɢɹ.
ɫɢɥ ɩɪɢ ɲɥɢɮɨɜɚɧɢɢ.
ȼ ɧɚ
ɪɚɦɤɚɯ
ɨɛɡɨɪɚ
ɦɵ
ɨɝɪɚɧɢɱɢɦɫɹ
ɪɟɲɟɧɢɟɦ,
Ʉɚɤ
ɩɨɤɚɡɵɜɚɸɬ
ɪɚɫɱɟɬɵ,
ɞɥɹ [9ɤ
§ 1. C
ɭɜɟɥɢɱɟɧɢɟɦ
ɝɥɭɛɢɧɵ
ɜɟɥɢɱɢɧɚ
C ɞɢɚɩɚɡɨɧɟ
ɭɦɟɧɶɲɚɟɬɫɹ.
C
(3) ɫɥɟɞɭɟɬ,
ɱɬɨ
ɫɧɹɬɢɟ
ɛɨɥɟɟ
ɦɟɥɤɨɣ
ɫɬɪɭɠɤɢ
2.2.ɋɢɥɵ
ɢ ɫɨɨɬɧɨɲɟɧɢɹ
ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ
ɧɚɯɨɞɢɬɫɹ
ɞɢɚɩɚɡɨɧɟ
ɚɨɛɪɚɛɨɬɤɢ
ɞɥɹ ɤɪɭɝɨɜ
ɤɪɭɝɨɜ
ɢɡ ɄɇȻ
ɄɇȻ
0,4…0,6
ленных
в0,7…0,9,
[21] для
условий
шлифования.
Для 0,4…0,6
max
ɋɢɥɵ
няется в [9, 30],
справедливо
пока идет
ɧɚɯɨɞɢɬɫɹ
ɜɜ ɞɢɚɩɚɡɨɧɟ
0,7…0,9,
ɚразличных
ɞɥɹ
ɢɡ
–– ɜɜmax
ɞɢɚɩɚɡɨɧɟ
[9
ɫɢɥ
ɩɪɢɢ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ
ɲɥɢɮɨɜɚɧɢɢ.
ȼ это
ɪɚɦɤɚɯ
ɨɛɡɨɪɚдо тех
ɦɵпор,
ɨɝɪɚɧɢɱɢɦɫɹ
ɪɟɲɟɧɢɟɦ,
обычного
абразивного
шлифования
C
1.
C
увеличе§
1.
C
ɭɜɟɥɢɱɟɧɢɟɦ
ɝɥɭɛɢ
C
–
ɤɨɧɬɚɤɬɧɵɣ
ɪɚɞɢɭɫ
ɡɟɪɧɚ.
ɚɛɪɚɡɢɜɧɵɯ
ɡɟɪɟɧ;
r
ɢɡmax
ɬɚɛɥɢɰ, ɩɪɟɞɫɬɚɜɥɟɧɧɵɯ
«Ɏɚɤɬɨɪ»
Cmax ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ
ɨ
ɂɡ ɢ
ɫɨɨɬɧɨɲɟɧɢɹ
(3)ɜ ɫɩɪɚɜɨɱɧɢɤɟ
ɫɥɟɞɭɟɬ,
ɱɬɨ[9],
ɧɚ ɜ ɫɧɹɬɢɟ
ɛɨɥɟɟ
ɫɬɪɭɠɤɢ
max
формирование
стружки.
Последний
тезис
вызывает
неɩɪɢɜɟɞɟɧɧɵɦ
ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɢɢ
ɫ ɦɟɥɤɨɣ
ɤɨɬɨɪɵɦ
ɬɚɧɝɟɧɰɢɚɥɶɧɚɹ
ɫɢɥɚ
ɧɚɯɨɞɢɬɫɹ
ɜ
ɞɢɚɩɚɡɨɧɟ
0,7…0,9,
ɚ
ɞɥɹ
ɤɪɭ
2. ɋɢɥɵ
ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ
Ɇɚɤɫɢɦɚɥɶɧɚɹ
ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ
ɫ
ɭɱɟɬɨɦ
ɬɟɩɥɨɨɬɜɨɞɚ
ɜ
ɨɯɥɚɠɞɚɸɳɭ
ɪɚɫɯɨɞɭɟɬɫɹ
ɛɨɥɶɲɟ
ɷɧɟɪɝɢɢ,
ɧɨ,
ɤɚɤ
ɩɨɹɫɧɹɟɬɫɹ
ɜ
[9,
30],
ɷɬɨ
ɫɩɪɚɜɟɞɥɢɜɨ
ɞɨ
ɋɭɳɟɫɬɜɭɟɬ
ɛɨɥɶɲɨɟ
ɱɢɫɥɨ
ɜɚɪɢɚɧɬɨɜ
ɪɟɲɟɧɢɹ
ɡɚɞɚɱɢ
ɩɨ
ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɸ
ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ
ɢɡ
ɬɚɛɥɢɰ,
ɩɪɟɞɫɬɚɜɥɟɧɧɵɯ
ɜ
[21]
«Ɏɚɤɬɨɪ»
C
max
нием
глубины
обработкиɢɡ
величина
Cmaxɩɪɟɞɫɬɚɜɥɟɧɧɵɯ
уменьшается.
ɋɭɳɟɫɬɜɭɟɬ
ɛɨɥɶɲɨɟ
ɱɢɫɥɨ
ɜɚɪɢɚɧɬɨɜ
ɡɚɞɚɱɢ
ɩɨ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɸ
ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ
ɬɚɛɥɢɰ,
ɜ [21] ɞɞ
«Ɏɚɤɬɨɪ»
Cmax
сомнения,
никакими ɪɟɲɟɧɢɹ
конкретными
данныɩɪɢɜɟɞɟɧɧɵɦ
ɜкоторые
ɫɩɪɚɜɨɱɧɢɤɟ
[9],хотя
ɜ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɢɢ
ɫ ɤɨɬɨɪɵɦ
ɬɚɧɝɟɧɰɢɚɥɶɧɚɹ
ɫɢɥɚɩɨɤɚɡɵɜɚɸɬ
Ɇɚɤɫɢɦɚɥɶɧɚɹ
ɬɟɦɩɟɪɚɲ
Ʉɚɤ
ɪɚɫɱɟɬɵ,
ɞɥɹ
ɤɪɭɝɨɜ ɚɛɪɚɡɢɜɧɨɝɨ
ɧɚ ɤɟɪɚɦɢɱɟ
ɪɚɡɥɢɱɧɵɯ
ɭɫɥɨɜɢɣ
ɲɥɢɮɨɜɚɧɢɹ.
Ⱦɥɹ
ɨɛɵɱɧɨɝɨ
Максимальная
температура
с
учетом
теплоотвода
ɪɚɫɯɨɞɭɟɬɫɹ
ɛɨɥɶɲɟ
ɷɧɟɪɝɢɢ,
ɧɨ,
ɤɚɤ
ɩɨɹɫɧɹɟɬɫɹ
ɜ
[9,
30],
ɷɬɨ
ɫɩɪɚɜɟɞɥɢɜɨ
ɞɨ
миɢɞɟɬ
против
такого
утверждения
автор
неɉɨɫɥɟɞɧɢɣ
располагает.
ɪɟɡɚɧɢɹ
ɋɭɳɟɫɬɜɭɟɬ
ɛɨɥɶɲɨɟ
ɜɚɪɢɚɧɬɨɜ
ɪɟɲɟɧɢɹ
ɡɚɞɚɱɢ ɢɬɟɡɢɫ
ɩɨ
ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɸ
ɢɡ
«Ɏɚɤɬɨɪ»
Cmax ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ
ɠɢɞɤɨɫɬɶ
ɫɬɪɭɠɤɭ
[9,ɲɥɢɮɨɜɚɧɢɹ.
20]
ɬɟɯ
ɩɨɪ,
ɩɨɤɚ
ɮɨɪɦɢɪɨɜɚɧɢɟ
ɫɬɪɭɠɤɢ.
ɜɵɡɵɜɚɟɬ
ɫɢɥ
ɩɪɢ
ɲɥɢɮɨɜɚɧɢɢ.
ȼȼɱɢɫɥɨ
ɪɚɦɤɚɯ
ɨɛɡɨɪɚ
ɦɵ
ɨɝɪɚɧɢɱɢɦɫɹ
ɪɟɲɟɧɢɟɦ,
ɪɚɡɥɢɱɧɵɯ
ɭɫɥɨɜɢɣ
Ⱦɥɹ
ɨɛɵɱɧɨɝɨ
ɚɛɪɚɡɢɜɧɨɝɨ
ɲɥɢɮɨɜɚɧ
ɫɢɥ
ɩɪɢ
ɲɥɢɮɨɜɚɧɢɢ.
ɪɚɦɤɚɯ
ɨɛɡɨɪɚ
ɦɵ
ɨɝɪɚɧɢɱɢɦɫɹ
ɪɟɲɟɧɢɟɦ,
в
охлаждающую
жидкость
и
стружку
[9,
20]
ɪɚɡɥɢɱɧɵɯ
ɭɫɥɨɜɢɣ
ɲɥɢɮɨɜɚɧɢɹ.
Ⱦɥɹ
ɨɛɵɱɧɨɝɨ
ɚɛɪɚɡɢɜɧɨɝɨ
ɲɥɢɮɨɜɚɧ
ɪɟɡɚɧɢɹ
S. Malkin [13] показал, что во многих случаях, осоɠɢɞɤɨɫɬɶ
ɢ
ɫɬɪɭɠɤɭ
[9,
20]
ɧɚɯɨɞɢɬɫɹ
ɜ
ɞɢɚɩɚɡɨɧɟ
0,7…0,9,
ɚ
ɞɥɹ
ɤɪɭɝɨɜ
ɢɡ
ɄɇȻ
–
ɜ
ɞɢɚɩɚ
C ɭɜɟɥɢɱɟɧɢɟɦ ɝɥɭɛɢɧɵ ɨɛɪɚɛɨɬɤɢ ɜɟɥɢɱɢɧɚ Cmax ɭɦɟɧɶɲɚ
Cmax § 1.
ɬɟɯ
ɩɨɪ,
ɢɞɟɬ ɯɨɬɹ
ɮɨɪɦɢɪɨɜɚɧɢɟ
ɫɬɪɭɠɤɢ.
ɉɨɫɥɟɞɧɢɣ
ɬɟɡɢɫ
ɜɵɡɵɜɚɟɬ
ɫɢɥ
ɩɪɢ ɩɨɤɚ
ɲɥɢɮɨɜɚɧɢɢ.
ȼ[9],
ɪɚɦɤɚɯ
ɨɛɡɨɪɚ ɫсущественная
ɦɵ
ɨɝɪɚɧɢɱɢɦɫɹ
ɪɟɲɟɧɢɟɦ,
ecQ
bw §ɬɚɧɝɟɧɰɢɚɥɶɧɚɹ
ɲɥɢɮɨɜɚɧɢɹ.
FτVɪɚɡɥɢɱɧɵɯ
aeVɭɫɥɨɜɢɣ
ɧɟɤɨɬɨɪɵɟ
ɫɨɦɧɟɧɢɹ,
ɧɢɤɚɤɢɦɢ
ɤɨɧɤɪɟɬɧɵɦɢ
ɩɪɨɬɢɜ
ɬɚɤɨɝɨ
бенно
при чистовом
шлифовании,
ɩɪɢɜɟɞɟɧɧɵɦ
ɜ ɜɫɩɪɚɜɨɱɧɢɤɟ
ɜ ɜɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɢɢ
ɫɢɥɚ
1.часть
C ɭɜɟɥɢɱɟɧɢɟɦ
ɭɜɟɥɢɱɟɧɢɟɦ
ɝɥɭɛɢɧɵ ɨɛɪɚɛɨɬɤɢ
ɨɛɪɚɛɨɬɤɢ
ɜɟɥɢɱɢɧɚ
Cmax ɭɦɟɧɶɲɚɟɬɫɹ.
ɭɦɟɧɶɲɚɟɬɫɹ. Ⱦɥɹ
Cɞɚɧɧɵɦɢ
w
max
s − cρTmp
w
ɩɪɢɜɟɞɟɧɧɵɦ
ɫɩɪɚɜɨɱɧɢɤɟ
[9],
ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɢɢ
ɫɤɨɬɨɪɵɦ
ɤɨɬɨɪɵɦ
ɬɚɧɝɟɧɰɢɚɥɶɧɚɹ
ɫɢɥɚ
§
1.
C
ɝɥɭɛɢɧɵ
ɜɟɥɢɱɢɧɚ
C
C
,
F
=
max
max
e
Q
b
=Cmax(4)ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ
(1
Tmax ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ
,, ɢɡ
(12)ɩɪɟɞɫɬɚɜɥɟɧ
τ
c w иw«вспахивание»
энергии ɯɨɬɹ
расходуется
на
трение
материɬɚɛɥɢɰ,
«Ɏɚɤɬɨɪ»
Ɇɚɤɫɢɦɚɥɶɧɚɹ
ɫ
ɭɱɟɬɨɦ
ɬɟɩɥɨɨɬɜɨɞɚ
ɜ ɨɯ
ɧɟɤɨɬɨɪɵɟ
ɫɨɦɧɟɧɢɹ,
ɧɢɤɚɤɢɦɢ
ɤɨɧɤɪɟɬɧɵɦɢ
ɞɚɧɧɵɦɢ
ɩɪɨɬɢɜ
ɬɚɤɨɝɨ
,
(4)
F
=
Vs
τ
β
V
l
ɩɪɢɜɟɞɟɧɧɵɦ
ɜ
ɫɩɪɚɜɨɱɧɢɤɟ
[9],
ɜ
ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɢɢ
ɫ
ɤɨɬɨɪɵɦ
ɬɚɧɝɟɧɰɢɚɥɶɧɚɹ
ɫɢɥɚ
§
1.
C
ɭɜɟɥɢɱɟɧɢɟɦ
ɝɥɭɛɢɧɵ
ɨɛɪɚɛɨɬ
C
2
ɭɬɜɟɪɠɞɟɧɢɹ
ɚɜɬɨɪ
ɧɟ
ɪɚɫɩɨɥɚɝɚɟɬ.
ɪɟɡɚɧɢɹ
Ɇɚɤɫɢɦɚɥɶɧɚɹ
ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ
ɫ
ɭɱɟɬɨɦ
ɬɟɩɥɨɨɬɜɨɞɚ
ɜ
ɨɯɥɚɠɞɚɸɳɭ
max
Tm
w
w
c
ала.
В
связи
с
этим
следует
логичное
заключение
о
связи
Vs
ɪɟɡɚɧɢɹ
Ɇɚɤɫɢɦɚɥɶɧɚɹ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ ɫ ɭɱɟɬɨɦ
ɜ ɨɯɥɚɠɞɚɸɳɭ
2. ɋɢɥɵ ɢ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ
+ h ɬɟɩɥɨɨɬɜɨɞɚ
f lc Ⱦɥɹ ɨɛɵɱɧɨɝɨ ɚɛɪɚɡɢɜɧ
ɪɚɡɥɢɱɧɵɯ
ɭɫɥɨɜɢɣ
ɲɥɢɮɨɜɚɧɢɹ.
ɠɢɞɤɨɫɬɶ
ɢ
ɫɬɪɭɠɤɭ
[9,
20]
энергии
со
специфическим
показателем
–
съемом,
приɭɬɜɟɪɠɞɟɧɢɹ
ɚɜɬɨɪ
ɧɟ
ɪɚɫɩɨɥɚɝɚɟɬ.
R
C
3
ɲɢɪɢɧɚ ɫɪɟɡɚ.
ɝɞɟ[13]
bw – ɩɨɤɚɡɚɥ,
w max Ɇɚɤɫɢɦɚɥɶɧɚɹ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ ɫ ɭɱ
ɪɟɡɚɧɢɹ
S. Malkin
ɱɬɨ
ɜɨ ширины
ɦɧɨɝɢɯ
ɨɫɨɛɟɧɧɨ
ɩɪɢɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɸ
ɱɢɫɬɨɜɨɦ
ɠɢɞɤɨɫɬɶ
ɢ ɩɨ
ɫɬɪɭɠɤɭ
[9, 20]
20]
eceQQ
wbw ɫɥɭɱɚɹɯ,
ходящимся
на единицу
контакта
ɠɢɞɤɨɫɬɶ
ɫɬɪɭɠɤɭ
[9,
ɛɨɥɶɲɨɟ
ɱɢɫɥɨ
ɪɟɲɟɧɢɹ
ɡɚɞɚɱɢɢ[9]:
ɲɢɪɢɧɚ
ɫɪɟɡɚ.
ɝɞɟ bw –ɋɭɳɟɫɬɜɭɟɬ
c wbw,площадки
(4)
FτF=ɜɚɪɢɚɧɬɨɜ
где
T
–
температура
плавления
материала
hf – Cmax ɭɦɟ
3
§
1.
C
ɭɜɟɥɢɱɟɧɢɟɦ
ɝɥɭɛɢɧɵ
ɨɛɪɚɛɨɬɤɢ
C
,
(4)
=
− cρTзаготовки;
FτVɢɡɚɝɨɬɨɜɤɢ;
aeVhwɜɟɥɢɱɢɧɚ
max
S.
Malkin
[13]
ɩɨɤɚɡɚɥ,
ɱɬɨ
ɜɨ
ɦɧɨɝɢɯ
ɫɥɭɱɚɹɯ,
ɨɫɨɛɟɧɧɨ
ɩɪɢ
ɱɢɫɬɨɜɨɦ
mp
τ
Q
= ae·Vw, мм
VQ
ɝɞɟ Tmp –ɢ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ
ɩɥɚɜɥɟɧɢɹ
Fτ /(мм.с).
ɫ ɧɨɪɦɚɥɶɧɨɣ
Fɪɚɫɯɨɞɭɟɬɫɹ
ɧɟ ɬɪɟɛɭɟɬ
ɞɨɩɨɥɧɢɬɟɥɶɧɵɯ
w ɋɜɹɡɶ
ɠɢɞɤɨɫɬɶ
eɷɧɟɪɝɢɢ
b
s wɫɢɥɨɣ
ɲɥɢɮɨɜɚɧɢɢ,
ɫɭɳɟɫɬɜɟɧɧɚɹ
ɱɚɫɬɶ
ɧɚ
ɬɪɟɧɢɟ
ɢ
f 20]
n ɨɱɟɜɢɞɧɚ
− ccρρ=TTохлаждающей
Fɦɚɬɟɪɢɚɥɚ
VTs max
aseVɫɬɪɭɠɤɭ
Vw mp [9,
V
конвекционный
коэффициент
жидкости.
,– ɤɨɧɜɟɤɰɢɨɧɧɵ
τV
mpa
s w ,
ɫɢɥ ɋɜɹɡɶ
ɩɪɢ ɲɥɢɮɨɜɚɧɢɢ.
ȼ ɫɢɥɨɣ
ɪɚɦɤɚɯ
ɨɛɡɨɪɚ
ɨɝɪɚɧɢɱɢɦɫɹ
ɪɟɲɟɧɢɟɦ,
−
F
2. Силы и температуры
(4)
Fτ =Fn cɨɱɟɜɢɞɧɚ
Fτ ɫ ɧɨɪɦɚɥɶɧɨɣ
ɢɦɵɧɟ ɬɪɟɛɭɟɬ
ɞɨɩɨɥɧɢɬɟɥɶɧɵɯ
s
mp
= τ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ
(1
– ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ
ɩɥɚɜɥ
β w eɝɞɟ
Vwwl,c,ɫTmpɭɱɟɬɨɦ
Ɇɚɤɫɢɦɚɥɶɧɚɹ
ɬɟɩɥɨɨɬɜɨɞɚ
max =
2охлаждении
Значения
hɢf оцениваются
при эффективном
ɲɥɢɮɨɜɚɧɢɢ,
ɫɭɳɟɫɬɜɟɧɧɚɹ
ɱɚɫɬɶ
ɷɧɟɪɝɢɢ
ɪɚɫɯɨɞɭɟɬɫɹ
ɧɚ ɨɯɥɚɠɞɚɸɳɟɣ
ɬɪɟɧɢɟ
(1
TTmax
Vɫɥɟɞɭɟɬ
Существует
большое
число
решения
задачи
ɨɰɟɧɢɜɚɸɬɫɹ
ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ
ɠɢɞɤɨɫɬɢ.
sвариантов
ɩɨɹɫɧɟɧɢɣ.
−
FτVs ɩɪ
ɫɪɟɡɚ.
ɝɞɟ
bwb – –ɲɢɪɢɧɚ
β wкВт/м
Vwllc2.КɁɧɚɱɟɧɢɹ
«ɜɫɩɚɯɢɜɚɧɢɟ»
ɦɚɬɟɪɢɚɥɚ.
ȼ ɫɜɹɡɢ
ɫ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɢɢ
ɷɬɢɦ
ɥɨɝɢɱɧɨɟ
ɡɚɤɥɸɱɟɧɢɟ
ɨ ɫɜɹɡɢ
+ hhf иf lc23 кВт/
2 эмульсий
ɲɢɪɢɧɚ
ɫɪɟɡɚ.
ɝɞɟ
величиной
порядка
290
для
β
V
w
2
ɩɪɢɜɟɞɟɧɧɵɦ
ɜ
ɫɩɪɚɜɨɱɧɢɤɟ
[9],
ɜ
ɫ
ɤɨɬɨɪɵɦ
ɬɚɧɝɟɧɰɢɚɥɶɧɚɹ
ɫɢɥɚ
w
w c +R h
ɩɨɹɫɧɟɧɢɣ. по определению сил при шлифовании. В рамках обзора ɠɢɞɤɨɫɬɶ
lc
Tmax =
3
flmax
ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ
ɨɯɥɚɠɞɚɸɳɟɣ
ɢ ɫɬɪɭɠɤɭ
+ 3whC
«ɜɫɩɚɯɢɜɚɧɢɟ»
ɦɚɬɟɪɢɚɥɚ.
ȼ ɩɨɤɚɡɚɬɟɥɟɦ
ɫɜɹɡɢ
ɫ ɷɬɢɦприведенным
ɫɥɟɞɭɟɬ
ɥɨɝɢɱɧɨɟ
ɡɚɤɥɸɱɟɧɢɟ
ɨдля
ɫɜɹɡɢ
м2.К
масел
[9].
f290
c
R[9,
C20]
β w Vw
ɲɢɪɢɧɚ
ɫɪɟɡɚ.
ɝɞɟ bɋɜɹɡɶ
ɷɮɮɟɤɬɢɜɧɨɦ
ɨɯɥɚɠɞɟɧɢɢ
ɜɟɥɢɱɢɧɨɣ
ɩɨɪɹɞɤɚ
ɤȼɬ/ɦ2.Ʉ ɞɥɹ ɷɦɭɥɶɫɢɣ
max
wC
w – ɫɨ
мы
ограничимся
решением,
в
справочнике
ɷɧɟɪɝɢɢ
ɫɩɟɰɢɮɢɱɟɫɤɢɦ
–
ɫɴɟɦɨɦ,
ɩɪɢɯɨɞɹɳɢɦɫɹ
ɧɚ
ɟɞɢɧɢɰɭ
F
ɫ
ɧɨɪɦɚɥɶɧɨɣ
ɫɢɥɨɣ
F
ɨɱɟɜɢɞɧɚ
ɢ
ɧɟ
ɬɪɟɛɭɟɬ
ɞɨɩɨɥɧɢɬɟɥɶɧɵɯ
R
3
τ
n
ɋɜɹɡɶ Fτ ɫ ɧɨɪɦɚɥɶɧɨɣ ɫɢɥɨɣ Fn ɨɱɟɜɢɞɧɚ ɢ ɧɟ ɬɪɟɛɭɟɬ ɞɨɩɨɥɧɢɬɟɥɶɧɵɯ
w max
ɪɟɡɚɧɢɹ
Кратко анализируя выражения
(9)–(12),
отметим,ɨɯɥɚɠɞɟɧɢɢ
что
[9],
в
соответствии
с
которым
тангенциальная
сила
резания
ɷɮɮɟɤɬɢɜɧɨɦ
ɝɞɟ
T
–
ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ
ɩɥɚɜɥɟɧɢɹ
ɦɚɬɟɪɢɚɥɚ
ɡɚɝɨɬɨɜɤɢ;
h
FτVот
cρTmp aeVw
2
mp
f –
ɷɧɟɪɝɢɢ
ɫɨ
ɫɩɟɰɢɮɢɱɟɫɤɢɦ
ɩɨɤɚɡɚɬɟɥɟɦ
–, ɫɴɟɦɨɦ,
ɟɞɢɧɢɰɭ
3
Rwɤɨɧ
Cɜɟ
s − теплофизитемпература,
как и ожидалось,
зависит
m
ɞɥɹɧɚ
ɦɚɫɟɥ
[9].ɩɥɚɜɥɟɧɢɹ
23
ɤȼɬ/ɦ
ɋɜɹɡɶ
Fτ ɫɊɟɚɥɶɧɚɹ
ɧɨɪɦɚɥɶɧɨɣ
ɫɢɥɨɣ
ɨɱɟɜɢɞɧɚ
ɢ ɩɪɢɯɨɞɹɳɢɦɫɹ
ɧɟ
ɬɪɟɛɭɟɬ
2.1
ɝɞɟ
Tmp ––.Ʉɞɨɩɨɥɧɢɬɟɥɶɧɵɯ
ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ
ɦɚɬɟɪɢɚɥɚ
ɡɚɝɨɬɨɜɤɢ;
hf –– ɤɨɧɜɟɤɰɢɨɧɧɵ
ɤɨɧɜɟɤɰɢɨɧɧ
ane·V
ɲɢɪɢɧɵ
ɩɥɨɳɚɞɤɢ
ɤɨɧɬɚɤɬɚɞɥɢɧɚ
[9]:
Qɤɨɧɬɚɤɬɚ
ɩɨɹɫɧɟɧɢɣ.
=
,
T
w =F
w ɦɦ /(ɦɦ.ɫ).
max
ɝɞɟ
T
ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ
ɩɥɚɜɥɟɧɢɹ
ɦɚɬɟɪɢɚɥɚ
ɡɚɝɨɬɨɜɤɢ;
h
ɩɨɹɫɧɟɧɢɣ.
2
ecQwbw3
mp
f
2.1 Ɋɟɚɥɶɧɚɹ ɞɥɢɧɚ ɤɨɧɬɚɤɬɚ
ческих свойств
детали, круга ɠɢɞɤɨɫɬɢ.
и охлаждающей
жидкости.
.Ʉ
ɞɥɹ
ɦɚɫɟɥ
[9].
23
ɤȼɬ/ɦ
β
V
l
ɨɰɟɧɢɜ
ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ
ɨɯɥɚɠɞɚɸɳɟɣ
Ɂɧɚɱɟɧɢɹ
h
2
,
(4)
,
(4)
F
=
f
w
w
c
=
a
·V
,
ɦɦ
/(ɦɦ.ɫ).
ɲɢɪɢɧɵ
ɩɥɨɳɚɞɤɢ
ɤɨɧɬɚɤɬɚ
[9]:
Q
e w
ɝɞɟ
Tmp Ɂɧɚɱɟɧɢɹ
– является
ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ
ɩɥɚɜɥɟɧɢɹ
ɦɚɬɟɩ
I. Marinescu [9,w30]τ ɩɨɤɚɡɚɥ,
ɱɬɨ ɞɥɢɧɚ
ɤɨɧɬɚɤɬɚ ɤɪɭɝɚ
ɫ ɢɡɞɟɥɢɟɦ
ɦɨɠɟɬ
ɢважным
ɩɨɹɫɧɟɧɢɣ.
hчто
По
мнению
автора
очень
тотhfфакт,
ɨɰɟɧɢɜɚɸɬɫɹ
ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ
ɨɯɥɚɠɞɚɸɳɟɣ
ɠɢɞɤɨɫɬɢ.
Vs ɤɨɧɬɚɤɬɚ
f lc
ɩ
ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ
ɨɯɥɚɠɞɚɸɳɟɣ
ɠɢɞɤɨɫɬɢ.
Ɂɧɚɱɟɧɢɹ
hf + ɨɰɟɧɢɜɚɸɬɫɹ
2
I. Marinescu [9, 30] ɩɨɤɚɡɚɥ, ɱɬɨ ɞɥɢɧɚ
ɤɪɭɝɚ ɫ ɢɡɞɟɥɢɟɦ
ɦɨɠɟɬ
ɢ
R
C
3
установлена
связь
T
с
локальной
(контактной)
дефорmax
w
ɷɮɮɟɤɬɢɜɧɨɦ ɨɯɥɚɠɞɟɧɢɢ
ɜɟɥɢɱɢɧɨɣ ɩɨɪɹɞɤɚ 290
ɤȼɬ/ɦ .Ʉ ɞɥɹ
max
2
где
b
–
ширина
среза.
ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ
ɨɯɥɚɠɞɚɸɳɟɣ
ɠɢɞɤɨɫɬ
2
ɞɨɥɠɧɚ
ɛɵɬɶ
ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɚ
ɫ
ɭɱɟɬɨɦ
ɥɨɤɚɥɶɧɨɣ
(ɤɨɧɬɚɤɬɧɨɣ)
ɞɟɮɨɪɦɚɰɢɢ
ɤɪɭɝɚ:
.Ʉ
ɞɥɹ
ɷɦɭɥɶɫɢɣ
ɷɮɮɟɤɬɢɜɧɨɦ
ɨɯɥɚɠɞɟɧɢɢ
ɜɟɥɢɱɢɧɨɣ
ɩɨɪɹɞɤɚ
290
ɤȼɬ/ɦ
w
2.1
Ɋɟɚɥɶɧɚɹ
ɞɥɢɧɚ
ɤɨɧɬɚɤɬɚ
мацией круга.ɜɟɥɢɱɢɧɨɣ
Это, несомненно,
является
достоинством
.Ʉ ɞɥɹ ɷɦɭɥɶɫɢɣ
ɷɮɮɟɤɬɢɜɧɨɦ
ɨɯɥɚɠɞɟɧɢɢ
ɩɨɪɹɞɤɚ
290 ɤȼɬ/ɦ
ɲɢɪɢɧɚ
ɫɪɟɡɚ.
ɝɞɟ
bw –ɛɵɬɶ
2.1
Ɋɟɚɥɶɧɚɹ
ɞɥɢɧɚ
ɤɨɧɬɚɤɬɚ
2ɤɪɭɝɚ:
ɞɨɥɠɧɚ
ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɚ
ɭɱɟɬɨɦ ɥɨɤɚɥɶɧɨɣ
Связь
Fτ ɫс нормальной
силой Fn(ɤɨɧɬɚɤɬɧɨɣ)
очевидна
и не ɞɟɮɨɪɦɚɰɢɢ
требует
ɝɞɟ
Tmpɞɥɹ
– ɦɚɫɟɥ
ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ
ɩɥɚɜɥɟɧɢɹ
ɦɚɬɟɪɢɚɥɚ
ɡɚɝɨɬɨɜɤɢ; hf –
.Ʉ
[9].
исследований
и представленных
зависимостей
(9)–(12).
2 23 ɤȼɬ/ɦ
ɷɮɮɟɤɬɢɜɧɨɦ
ɨɯɥɚɠɞɟɧɢɢ
ɜɟɥɢɱɢɧɨɣ ɩ
2
2
2 .Ʉ ɞɥɹ ɦɚɫɟɥ
дополнительных
пояснений.
[9].
23
ɤȼɬ/ɦ
2.1 Ɋɟɚɥɶɧɚɹ
ɞɥɢɧɚ
ɤɨɧɬɚɤɬɚ
I.I.Marinescu
30]
ɩɨɤɚɡɚɥ,
ɱɬɨ
ɞɥɢɧɚ
ɤɨɧɬɚɤɬɚ
ɤɪɭɝɚ
ɫ ɢɡɞɟɥɢɟɦ
ɦɨɠɟɬ
ɢɢ деформации
lc = ɢlq23
+ɤɪɭɝɚ
lɤȼɬ/ɦ
(5) через фактическую длину
Локальные
.Ʉ ɞɨɩɨɥɧɢɬɟɥɶɧɵɯ
ɞɥɹ ɦɚɫɟɥ
[9].
Marinescu
[9,
30]
ɩɨɤɚɡɚɥ,
ɱɬɨ
ɞɥɢɧɚ
ɤɨɧɬɚɤɬɚ
ɦɨɠɟɬ
ɋɜɹɡɶ
Fτ ɫ[9,
ɧɨɪɦɚɥɶɧɨɣ
ɫɢɥɨɣ
F
ɨɱɟɜɢɞɧɚ
ɧɟ
ɬɪɟɛɭɟɬ
f , ɫ ɢɡɞɟɥɢɟɦ
2
2
n
2.1 Реальная длинаlcконтакта
ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ
ɨɯɥɚɠɞɚɸɳɟɣ
ɠɢɞɤɨɫɬɢ.
Ɂɧɚɱɟɧɢɹ
hf ɨ
= lq + l f ,
контакта
и(5)
толщину
среза
на ɞɥɹ
все параметры
ɦɚɫɟɥ [9]. про23 влияют
ɤȼɬ/ɦ2.Ʉ
I.
Marinescu
[9,
30]
ɩɨɤɚɡɚɥ,
ɱɬɨ
ɞɥɢɧɚ
ɤɨɧɬɚɤɬɚ
ɤɪɭɝɚ
ɫ
ɢɡɞɟɥɢɟɦ
ɦɨɠɟɬ
ɢ
ɞɨɥɠɧɚ
ɛɵɬɶ
ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɚ
ɫ
ɭɱɟɬɨɦ
ɥɨɤɚɥɶɧɨɣ
(ɤɨɧɬɚɤɬɧɨɣ)
ɞɟɮɨɪɦɚɰɢɢ
ɤɪɭɝɚ:
I.
Marinescu
[9,
30]
показал,
что
длина
контакта
круга
ɞɨɥɠɧɚ
ɛɵɬɶɝɞɟ
ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɚ ɫ ɭɱɟɬɨɦ ɥɨɤɚɥɶɧɨɣ (ɤɨɧɬɚɤɬɧɨɣ) ɞɟɮɨɪɦɚɰɢɢ
ɤɪɭɝɚ:
цесса
шлифования. Наиболее полно описание локальɩɨɹɫɧɟɧɢɣ.
ɨɯɥɚɠɞɟɧɢɢ ɜɟɥɢɱɢɧɨɣ ɩɨɪɹɞɤɚ 290 ɤȼɬ/ɦ2.Ʉ
с изделием может и должна быть определена с учетом ло- ɷɮɮɟɤɬɢɜɧɨɦ
ныхɤɪɭɝɚ:
деформаций представлено в работах D.P. Saini [23,
ɝɞɟ
ɞɨɥɠɧɚ
ɛɵɬɶ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɚ
ɫ
ɭɱɟɬɨɦ
ɥɨɤɚɥɶɧɨɣ
(ɤɨɧɬɚɤɬɧɨɣ)
ɞɟɮɨɪɦɚɰɢɢ
2
2
кальной (контактной)
lcl =деформации
lq 2+ l f 2, круга:
(5)
2(5)
24],ɤȼɬ/ɦ
I. Marinescu
30],(6)
K.
.Ʉ ɞɥɹ[9,
ɦɚɫɟɥ
[9].Nakayama [17, 18], M.C. Shaw
23
c = lq + l f , lq = ae d e ;
2a d 2 ;
[12],
W.B.
Rowe [20, 30] и др. Saini (Австралия) опубликоl
=
(6)
q= l +
e le ,,
(5)
l
(5)
2.1 Ɋɟɚɥɶɧɚɹ ɞɥɢɧɚ ɤɨɧɬɚɤɬɚ c
q
f
ɝɞɟ
вал более 30 работ, посвященных этой тематике.
ɝɞɟ
8 Fn d e
где
Во всех отмеченных(7)
работах и большинстве других,
l
R
;
=
F
d
8
I.
Marinescu
[9,
30]
ɩɨɤɚɡɚɥ,
ɱɬɨ
ɞɥɢɧɚ
ɤɨɧɬɚɤɬɚ
ɤɪɭɝɚ
ɫ
ɢɡɞɟɥɢɟɦ
ɦɨɠɟɬ ɢ
f
r
ɝɞɟ
не
указанных
в
списке
литературы,
использовались со(6)
llfql===Rraead ed n; ;∗; e ;
(7)
πE ∗
(6)
(6)
q
eπE
e
отношения
теории упругости и теории контактной упɞɨɥɠɧɚ ɛɵɬɶ*ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɚ ɫ ɭɱɟɬɨɦl ɥɨɤɚɥɶɧɨɣ
(ɤɨɧɬɚɤɬɧɨɣ)
ɞɟɮɨɪɦɚɰɢɢ
ɤɪɭɝɚ:
= ae d e ɭɩɪɭɝɨɫɬɢ
;
(6)
ɤɪɭɝɚ ɢ ɞɟɬɚɥɢ;
«ɮɚɤɬɨɪ»
E – ɨɛɴɟɞɢɧɟɧɧɵɣ qɦɨɞɭɥɶ
ругости RГерца
Применение таких соотношений
r – [11].
8F
ɢ ɞɟɬɚɥɢ; (7)
Rr –предполагает
«ɮɚɤɬɨɪ»
E* – ɨɛɴɟɞɢɧɟɧɧɵɣ ɦɨɞɭɥɶ l ɭɩɪɭɝɨɫɬɢ
82nFdn edɤɪɭɝɚ
2
;
изотропность и однородность материалов,
e
R
;
(7)
=
fl =
r= l +∗ l ,;
R
(7)
l
(5)
f c r π
ɲɟɪɨɯɨɜɚɬɨɫɬɢ, ɩɪɢɧɢɦɚɸɳɢɣ
ɡɧɚɱɟɧɢɹ
ɨɬ 4 ɞɨ 6 ɜ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ вɨɬконтакте,
ɭɫɥɨɜɢɣчего нельзя сказать о процессе
∗f
8qE
πFɨɬ
E
n d e4 ɞɨ 6 ɜ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ находящихся
ɲɟɪɨɯɨɜɚɬɨɫɬɢ, ɩɪɢɧɢɦɚɸɳɢɣ
ɡɧɚɱɟɧɢɹ
ɨɬ ɭɫɥɨɜɢɣ
*
l
R
;
(7)
=
f
r
E
–
объединенный
модуль
упругости
круга
и
детали;
шлифования
абразивно-алмазным
инструментом. Кро∗
*
πE
ɲɥɢɮɨɜɚɧɢɹ.
* – ɨɛɴɟɞɢɧɟɧɧɵɣ
ɝɞɟ
ɦɨɞɭɥɶ
ɭɩɪɭɝɨɫɬɢ
ɤɪɭɝɚ
ɢɢ ɞɟɬɚɥɢ;
RR
«ɮɚɤɬɨɪ»
EE
r – –ме
R
–
«фактор»
шероховатости,
принимающий
значения
того,
последние
исследования
([2]
и др.) доказали,
–
ɨɛɴɟɞɢɧɟɧɧɵɣ
ɦɨɞɭɥɶ
ɭɩɪɭɝɨɫɬɢ
ɤɪɭɝɚ
ɞɟɬɚɥɢ;
«ɮɚɤɬɨɪ»
r
r
ɲɥɢɮɨɜɚɧɢɹ.
*
от 4 Ɉɛɴɟɞɢɧɟɧɧɵɣ
до 6 вɦɨɞɭɥɶ
зависимости
от условий
шлифования.
что
контактные деформации сами зависят от контактной
ɦɨɞɭɥɶ
ɭɩɪɭɝɨɫɬɢ
ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ
ɢɡ
ɜɵɪɚɠɟɧɢɹ
–
ɨɛɴɟɞɢɧɟɧɧɵɣ
ɭɩɪɭɝɨɫɬɢ
ɤɪɭɝɚ
ɢ
ɞɟɬɚɥɢ;
R
–
«ɮɚɤɬɨɪ»
E
ɲɟɪɨɯɨɜɚɬɨɫɬɢ,
ɩɪɢɧɢɦɚɸɳɢɣ
ɡɧɚɱɟɧɢɹ
ɨɬ
4 ɞɨ 6 6ɜ ɜɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ
ɨɬɨɬɭɫɥɨɜɢɣ
lq = ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ
aɨɬ
(6)и множества параметров, таких как тверɲɟɪɨɯɨɜɚɬɨɫɬɢ,
ɩɪɢɧɢɦɚɸɳɢɣ
ɡɧɚɱɟɧɢɹ
ɭɫɥɨɜɢɣ
Объединенный
модуль
упругости
изr температуры
e d e 4; ɞɨ определяется
Ɉɛɴɟɞɢɧɟɧɧɵɣ
ɦɨɞɭɥɶ ɭɩɪɭɝɨɫɬɢ
ɢɡɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ
ɜɵɪɚɠɟɧɢɹ
2
2
выражения
дость,
концентрация,
вид абразивного зерна, тип связки
ɲɟɪɨɯɨɜɚɬɨɫɬɢ,
ɨɬ1 4 ɞɨ
ɨɬ ɭɫɥɨɜɢɣ
ɲɥɢɮɨɜɚɧɢɹ.
1 − 6υ ɜ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ
1 − υ2
ɲɥɢɮɨɜɚɧɢɹ. ɩɪɢɧɢɦɚɸɳɢɣ 1ɡɧɚɱɟɧɢɹ
и т.д. Все сказанное с очевидностью
указывает на необ,
(8)
1 − υ12 8 F1n∗−d=eυ22 1 +
l= = Rɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ
(7)
(8) ходимость(8)
,E1 ɢɡ ɜɵɪɚɠɟɧɢɹ
E2
дальнейших исследований теплофизических
r +E ∗ ; ,
ɲɥɢɮɨɜɚɧɢɹ.
Ɉɛɴɟɞɢɧɟɧɧɵɣ
ɦɨɞɭɥɶ
ɭɩɪɭɝɨɫɬɢ
∗ f
Ɉɛɴɟɞɢɧɟɧɧɵɣ ɦɨɞɭɥɶ ɭɩɪɭɝɨɫɬɢ
ɢɡ ɜɵɪɚɠɟɧɢɹ аспектов шлифования в увязке с контактными деформаπEE2
E1 ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ
E
2 ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ
2 ɢ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬɵ
Ɉɛɴɟɞɢɧɟɧɧɵɣ
ɦɨɞɭɥɶ
ɭɩɪɭɝɨɫɬɢ
ɢɡ
ɜɵɪɚɠɟɧɢɹ
*
ɢ
υ
–
ɦɨɞɭɥɢ
ɭɩɪɭɝɨɫɬɢ
ɞɟɬɚɥɢ не
ɢ ɤɪɭɝɚ
ɝɞɟ
E
где
E
и
–
модули
упругости
и
коэффициенты
Пуас-R ɉɭɚɫɫɨɧɚ
циями и другими
менее важными факторами.
2
2
1,2
1,2
1 1 ɭɩɪɭɝɨɫɬɢ
1 1−−υ1υ 1 1−−υɤɪɭɝɚ
1,2
1,2
2
ɦɨɞɭɥɶ
ɢ ɉɭɚɫɫɨɧɚ
ɞɟɬɚɥɢ;
E Ɍɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ
υ
r – «ɮɚɤɬɨɪ»
ɢ υ1,2 сона
– ɦɨɞɭɥɢ
ɭɩɪɭɝɨɫɬɢ
ɢ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬɵ
ɞɟɬɚɥɢ
ɢ ɤɪɭɝɚ
ɝɞɟ
E–1,2 ɨɛɴɟɞɢɧɟɧɧɵɣ
2.2.
ɧɚ
ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɢ
1+
2,
==ɤɨɧɬɚɤɬɚ
(8)
детали
и круга
Модель
передачи
теплоты при шлифовании, осно∗ соответственно.
+
,
(8)
2
E−1Eυ12 1E−E
EE1∗на 1поверхности
ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɟɧɧɨ.
2 υконтакта
2.2. Температура
на методе конечных разностей (FDM), пред2 ɞɨ 6 ɜ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢванная
ɲɟɪɨɯɨɜɚɬɨɫɬɢ,
ɩɪɢɧɢɦɚɸɳɢɣ
ɡɧɚɱɟɧɢɹ
ɨɬ
4
ɨɬ
ɭɫɥɨɜɢɣ
1
2
=
+
,
(8)
Ɇɚɤɫɢɦɚɥɶɧɚɹ
ɤɨɧɬɚɤɬɧɚɹконтактная
ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ
[9, 10, 20,[9,21]
ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɟɧɧɨ.
Максимальная
10, 20, 21] ставлена работой [26], выполненной в Мичиганском
E1 температура
E2
E ∗ ɢ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬɵ
ɭɩɪɭɝɨɫɬɢ
ɉɭɚɫɫɨɧɚ
ɞɟɬɚɥɢ
ɢɢɤɪɭɝɚ
ɝɞɟ
EE
1,2 ɢɢυυ
1,2 – –ɦɨɞɭɥɢ
университете
ɲɥɢɮɨɜɚɧɢɹ.
ɦɨɞɭɥɢ
ɭɩɪɭɝɨɫɬɢ
ɢ
ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬɵ
ɉɭɚɫɫɨɧɚ
ɞɟɬɚɥɢ
ɤɪɭɝɚ и Исследовательском центре корпорации
ɝɞɟ
1,2
1,2
FτVs
1
General
Motors.
T
C
R
,
(9) Предлагаемая модель, учитывающая мно=
,
(9)
ɢ υ1,2 – ɦɨɞɭɥɢ
ɭɩɪɭɝɨɫɬɢ
ɢ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬɵ
ɉɭɚɫɫɨɧɚ
ɞɟɬɚɥɢ ɢ ɤɪɭɝɚ
ɝɞɟ E1,2Ɉɛɴɟɞɢɧɟɧɧɵɣ
max
max
w
ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɟɧɧɨ.
ɦɨɞɭɥɶ
ɭɩɪɭɝɨɫɬɢ
ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ
ɢɡ ɜɵɪɚɠɟɧɢɹ
ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɟɧɧɨ.
жество факторов, является компьютерной симуляцией
β w Vw l c
ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɟɧɧɨ.
2
1 4ɩɚɪɚɦɟɬɪɨɜ,
1 − υ12 1 − υɜɥɢɹɸɳɢɯ
ɝɞɟ Cmax – ɤɨɧɫɬɚɧɬɚ
ɧɚ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɭ (ɬ.ɧ.
2
Вектор ɬɟɪɦɢɱɟɫɤɢɯ
науки ТГУ. №
193
=(22), 2012
+
,
(8)
∗
E1
E2
E
«ɮɚɤɬɨɪ»); βw – ɬɟɩɥɨɮɢɡɢɱɟɫɤɢɣ ɩɚɪɚɦɟɬɪ ɞɟɬɚɥɢ; Rw – «ɪɚɡɞɟɥɢɬɟɥɶɧɵɣ»
ɦɨɞɭɥɢ ɭɩɪɭɝɨɫɬɢ ɢ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬɵ ɉɭɚɫɫɨɧɚ ɞɟɬɚɥɢ ɢ ɤɪɭɝɚ
ɝɞɟ E1,2 ɢ υ1,2 –ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ.
ɷɧɟɪɝɟɬɢɱɟɫɤɢɣ
hcu =
¸ ,
ɰɢɹɦɢ ɢ ɞɪɭɝɢɦɢ ɧɟ ɦɟɧɟɟ ɜɚɠɧɵɦɢ ɮɚɤɬɨɪɚɦɢ.
Rw = ¨¨1 +
(11)
βw roVs ¸¹
ɤɬɧɵɦɢ
ɞɟɮɨɪɦɚɰɢɹɦɢ
ɢ ɞɪɭɝɢɦɢ ɧɟɜɦɟɧɟɟ
ɜɚɠɧɵɦɢ
k ©– ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ
ɬɟɩɥɨɩɪɨɜɨɞɧɨɫɬɢ; ρ – ɩɥɨɬɧɨɫɬɶ; c – ɭɞɟɥɶɧɚɹ
ɮɢɡɢɱɟɫɤɢɯ
ɚɫɩɟɤɬɨɜ ɲɥɢɮɨɜɚɧɢɹ
ɭɜɹɡɤɟ
ɫ ɝɞɟ ɮɚɤɬɨɪɚɦɢ.
ɱɢ ɬɟɩɥɨɬɵ ɩɪɢ ɲɥɢɮɨɜɚɧɢɢ, ɨɫɧɨɜɚɧɧɚɹ ɧɚ ɦɟɬɨɞɟ
ɦɟɬɨɞɟ
Ɇɨɞɟɥɶ
ɬɟɩɥɨɬɵ
ɲɥɢɮɨɜɚɧɢɢ,ɬɟɩɥɨɩɪɨɜɨɞɧɨɫɬɢ;
ɨɫɧɨɜɚɧɧɚɹ ɧɚɦɚɬɟɪɢɚɥɚ
ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ ɬɟɩɥɨɩɪɨɜɨɞɧɨɫɬɢ
ɬɟɩɥɨɟɦɤɨɫɬɶ
ɡɚɝɨɬɨɜɤɢ;c k–q –ɭɞɟɥɶɧɚɹ
ɭɝɢɦɢ ɧɟ ɩɟɪɟɞɚɱɢ
ɦɟɧɟɟ ɜɚɠɧɵɦɢ
ɝɞɟ ɮɚɤɬɨɪɚɦɢ.
k ɩɪɢ
– ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ
ρ – ɩɥɨɬɧɨɫɬɶ;
(FDM), ɩɪɟɞɫɬɚɜɥɟɧɚ ɪɚɛɨɬɨɣ [26], ɜɵɩɨɥɧɟɧɧɨɣ ɜ
(FDM),
ɩɪɟɞɫɬɚɜɥɟɧɚ
ɪɚɛɨɬɨɣ ɚɛɪɚɡɢɜɧɵɯ
[26], ɜɵɩɨɥɧɟɧɧɨɣ
ɜ
ɪɚɞɢɭɫ ɡɟɪɧɚ. машиностроение
ɡɟɪɟɧ;
ɧɚ ɦɟɬɨɞɟ
ɵɧɵɯ
ɩɪɢɪɚɡɧɨɫɬɟɣ
ɲɥɢɮɨɜɚɧɢɢ,
ɨɫɧɨɜɚɧɧɚɹ
ɨ – ɤɨɧɬɚɤɬɧɵɣ
ɬɟɩɥɨɩɪɨɜɨɞɧɨɫɬɢ
ɬɟɩɥɨɟɦɤɨɫɬɶ
kq – rɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ
Пилинский А.
ɫɢɬɟɬɟ ɢ ɂɫɫɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɫɤɨɦ
ɰɟɧɬɪɟ ɦɚɬɟɪɢɚɥɚ
ɤɨɪɩɨɪɚɰɢɢ ɡɚɝɨɬɨɜɤɢ;
General
Современные
тенденции применения
и Ʉɚɤ
развития...
ɝɚɧɫɤɨɦ
ɭɧɢɜɟɪɫɢɬɟɬɟ
ɢ[26],
ɂɫɫɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɫɤɨɦ
General ɪɚɫɱɟɬɵ, ɞɥɹ ɤɪɭɝɨɜ ɧɚ ɤɟɪɚɦɢɱɟɫɤɢɯ ɫɜɹɡɤɚɯ Rw
ɩɨɤɚɡɵɜɚɸɬ
ɪɟɞɫɬɚɜɥɟɧɚ
ɪɚɛɨɬɨɣ ɚɛɪɚɡɢɜɧɵɯ
ɜɵɩɨɥɧɟɧɧɨɣ
ɜɰɟɧɬɪɟ ɤɨɪɩɨɪɚɰɢɢ
ɡɟɪɟɧ;
rɨ – ɤɨɧɬɚɤɬɧɵɣ
ɹ ɦɨɞɟɥɶ, ɭɱɢɬɵɜɚɸɳɚɹ
ɦɧɨɠɟɫɬɜɨ
ɮɚɤɬɨɪɨɜ,
ɹɜɥɹɟɬɫɹɪɚɞɢɭɫ ɡɟɪɧɚ.
s. ɉɪɟɞɥɚɝɚɟɦɚɹ ɦɨɞɟɥɶ,
ɭɱɢɬɵɜɚɸɳɚɹ
ɦɧɨɠɟɫɬɜɨ
ɮɚɤɬɨɪɨɜ,
ɹɜɥɹɟɬɫɹ
ɧɚɯɨɞɢɬɫɹ
ɜ ɞɢɚɩɚɡɨɧɟ
0,7…0,9, ɚ ɞɥɹ ɤɪɭɝɨɜ ɢɡ ɄɇȻ – ɜ ɞɢɚɩɚɡɨɧɟ 0,4…0,6 [9].
ɫɫɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɫɤɨɦ
ɰɟɧɬɪɟ ɤɨɪɩɨɪɚɰɢɢ
General
Ʉɚɤ ɩɨɤɚɡɵɜɚɸɬ
ɪɚɫɱɟɬɵ,
ɹɰɢɟɣ ɢ, ɜ ɱɚɫɬɧɨɫɬɢ, ɨɩɢɫɵɜɚɟɬ
ɩɪɨɰɟɫɫ ɲɥɢɮɨɜɚɧɢɹ
ɫɞɥɹ ɤɪɭɝɨɜ ɧɚ ɤɟɪɚɦɢɱɟɫɤɢɯ ɫɜɹɡɤɚɯ Rw
и, в частности,
процесс
шлифования
с ох7. Использование
высокооборотных
моторов для ɜ [21] ɞɥɹ
ɸɬɟɪɧɨɣ ɫɢɦɭɥɹɰɢɟɣ
ɢ, ɜописывает
ɱɚɫɬɧɨɫɬɢ,
ɨɩɢɫɵɜɚɟɬ
ɩɪɨɰɟɫɫ
ɫ – ɜ ɞɢɚɩɚɡɨɧɟ
ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ
ɢɡ0,4…0,6
ɬɚɛɥɢɰ,[9].
ɩɪɟɞɫɬɚɜɥɟɧɧɵɯ
«Ɏɚɤɬɨɪ»
Cɢɡ
ɭɱɢɬɵɜɚɸɳɚɹ
ɦɧɨɠɟɫɬɜɨ
ɮɚɤɬɨɪɨɜ,
ɹɜɥɹɟɬɫɹ
max
ɧɚɯɨɞɢɬɫɹ
ɜ ɞɢɚɩɚɡɨɧɟ
0,7…0,9,
ɚсмазки»
ɞɥɹɲɥɢɮɨɜɚɧɢɹ
ɤɪɭɝɨɜ
ɄɇȻ
лаждением
и с т.н.
«минимальным
уровнемFDM
подачи
охлаждающей
жидкости
под давлением 7 атм.
«ɦɢɧɢɦɚɥɶɧɵɦ
ɭɪɨɜɧɟɦ
ɫɦɚɡɤɢ»
(MQL). Ɇɨɞɟɥɶ
Модель
FDM
позволила
определить
коэффии выше
[22,
31].
ɞɟɧɢɟɦ
ɢ ɫ(MQL).
ɬ.ɧ. «ɦɢɧɢɦɚɥɶɧɵɦ
ɭɪɨɜɧɟɦ
(MQL).
Ɇɨɞɟɥɶ
FDM
ɭɫɥɨɜɢɣ
ɲɥɢɮɨɜɚɧɢɹ.
Ⱦɥɹ ɜ ɨɛɵɱɧɨɝɨ
ɱɚɫɬɧɨɫɬɢ,
ɨɩɢɫɵɜɚɟɬ
ɩɪɨɰɟɫɫ
ɲɥɢɮɨɜɚɧɢɹ
ɫ ɪɚɡɥɢɱɧɵɯ
ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ
ɢɡ
ɬɚɛɥɢɰ,
ɩɪɟɞɫɬɚɜɥɟɧɧɵɯ
[21] ɞɥɹ ɚɛɪɚɡɢɜɧɨɝɨ ɲɥɢɮɨɜɚɧɢɹ
«Ɏɚɤɬɨɪ»
Cmaxɫɦɚɡɤɢ»
ɶ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ
циентɬɟɩɥɨɩɪɨɜɨɞɧɨɫɬɢ
теплопроводности Λ ɧɟɩɨɫɪɟɞɫɬɜɟɧɧɨ
непосредственно в ɜзоне
8. 100%-ная автоматическая динамическая баланси5
ɥɢɥɚ
ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ
ɬɟɩɥɨɩɪɨɜɨɞɧɨɫɬɢ
ɜ ɝɥɭɛɢɧɵ
контакта.
Для
шлифования
с охлаждением
4,2·10
ровка кругов
[9, 10, 13,
22, 31].
1. CȾɥɹ
ɭɜɟɥɢɱɟɧɢɟɦ
ɨɛɪɚɛɨɬɤɢ
ɜɟɥɢɱɢɧɚ Cmax ɭɦɟɧɶɲɚɟɬɫɹ.
C Λ §ɧɟɩɨɫɪɟɞɫɬɜɟɧɧɨ
ɶɧɵɦ ɨɩɪɟɞɟɥɢɬɶ
ɭɪɨɜɧɟɦ
ɫɦɚɡɤɢ»
(MQL).
Ɇɨɞɟɥɶ
FDM
ɪɚɡɥɢɱɧɵɯ
ɭɫɥɨɜɢɣ
ɨɛɵɱɧɨɝɨ
ɚɛɪɚɡɢɜɧɨɝɨ
ɲɥɢɮɨɜɚɧɢɹ
5 ɲɥɢɮɨɜɚɧɢɹ.
2 max
ɨɯɥɚɠɞɟɧɢɟɦ
Λ § 4,2·10
ȼɬ/ɦ
.Ʉ,на ɞɥɹ
ɲɥɢɮɨɜɚɧɢɹ
9. Широкое применение алмазных инструментов,
Вт/мɫ2.К,
для процесса MQL
кругами из
КНБ
керами5
2
4
Ɇɚɤɫɢɦɚɥɶɧɚɹ
ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ
ɭɱɟɬɨɦ ɬɟɩɥɨɨɬɜɨɞɚ
ɨɯɥɚɠɞɟɧɢɟɦ
Λ2§ 4,2·10
ȼɬ/ɦинструментов
.Ʉ,
ɞɥɹ
ɤɨɧɬɚɤɬɚ.
Ⱦɥɹ
ɟɧɬ ɬɟɩɥɨɩɪɨɜɨɞɧɨɫɬɢ
Λ §ɧɟɩɨɫɪɟɞɫɬɜɟɧɧɨ
ческойɲɥɢɮɨɜɚɧɢɹ
связке
2,5·10
Вт/м2.К. 4 ɜ ɝɥɭɛɢɧɵ
иɫSG-абразивов
[9, 10, 13, 22, ɜ31].ɨɯɥɚɠɞɚɸɳɭɸ
1. ɫC ɭɜɟɥɢɱɟɧɢɟɦ
ɨɛɪɚɛɨɬɤɢ
ɜɟɥɢɱɢɧɚ
Cиз
ɭɦɟɧɶɲɚɟɬɫɹ.
Cmax
maxКНБ
ɢ ɢɡ ɄɇȻ ɧɚ ɤɟɪɚɦɢɱɟɫɤɨɣ
Λавтор
§ 2,5·10
ȼɬ/ɦ
.Ʉ.
10. Применение
новых
методов
правки
и шлифоваВ заключение ɫɜɹɡɤɟ
раздела
хотел
бы
отметить
сле2
5
2
ɠɢɞɤɨɫɬɶ
ɫɬɪɭɠɤɭ
20]
ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ
ɭɱɟɬɨɦ
ɬɟɩɥɨɨɬɜɨɞɚ
ɜ ɨɯɥɚɠɞɚɸɳɭɸ
ɫɫɚ ɫMQL
ɤɪɭɝɚɦɢ
ɧɚ Ɇɚɤɫɢɦɚɥɶɧɚɹ
ɤɟɪɚɦɢɱɟɫɤɨɣ
ɫɜɹɡɤɟ
Λ
§ 2,5·10ɫɢ4 ȼɬ/ɦ
.Ʉ.в[9,
ɨɯɥɚɠɞɟɧɢɟɦ
Λпроцессе
§ 4,2·10
ȼɬ/ɦнад
.Ʉ, обзором
ɞɥɹ
ɢɹ
дующее.ɢɡВɄɇȻ
работы
просмотрены
ния,
частности,
обеспечивающего
наноточность ELID-
десятки, если не сотни публикаций
и сайтов Интернета, метода [4, 9, 19, 31], ультразвукового и лазерного шлифо2
FτVs − cρTmp aeVw
ɫɬɪɭɠɤɭ
20] литературы. вания (SLC) [9, 28, 31].
ɚ ɤɟɪɚɦɢɱɟɫɤɨɣ
ɫɜɹɡɤɟ ɠɢɞɤɨɫɬɶ
Λкоторых
§ 2,5·10ɢ4неȼɬ/ɦ
.Ʉ. в[9,
большинство
вошло
список
,
(12)
Tmax =
кругов,
температурИ в который раз автор сделал самоочевидный для многих
β w Vwlcоснащенных
2
FτVs − cρTmp11. Применение
aeVw
+ h f(12)
lc
вывод, что работы профессора А.Н. Резникова
сенсорами, контролирующими
процесс
= толь- ными и иными
,
Tmax не
R
C
3
max
w
ко актуальны в настоящее время, но их результаты β
могут
шлифования
[8,
13,
20,
31].
2
w Vw l c
+ 1.hТенденции
и должны использоваться в современной мировой инразвития скоростного шлифования
f lc
3К 1995ɩɥɚɜɥɟɧɢɹ
ɝɞɟ Tпроблем
ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ
ɡɚɝɨɬɨɜɤɢ; кругами
hf – ɤɨɧɜɟɤɰɢɨɧɧɵɣ
mp R–w C
max
женерной практике, благодаря широте охвата
г. средняя ɦɚɬɟɪɢɚɥɚ
скорость шлифования
и простоте применения и понимания конечных мате- из CNB на предприятиях США составляла 120 м/с,
ɩɪɢ
ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ
hf ɨɰɟɧɢɜɚɸɬɫɹ
Tmp – ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ
ɩɥɚɜɥɟɧɢɹ
ɦɚɬɟɪɢɚɥɚ
ɡɚɝɨɬɨɜɤɢ;
hɠɢɞɤɨɫɬɢ.
f –
матических ɝɞɟ
выражений.
Профессор Резников,
войдя
аɨɯɥɚɠɞɚɸɳɟɣ
к 2000
г. уже 160 м/с
[9,ɤɨɧɜɟɤɰɢɨɧɧɵɣ
10, 13]. ВɁɧɚɱɟɧɢɹ
настоящее время
сооб2
в историю российской науки, оказался, к ɷɮɮɟɤɬɢɜɧɨɦ
великому со- ɨɯɥɚɠɞɟɧɢɢ
щается о создании
и внедрении
в производство
станков,
.Ʉ ɞɥɹ ɷɦɭɥɶɫɢɣ ɢ
ɩɨɪɹɞɤɚ
290
ɨɰɟɧɢɜɚɸɬɫɹ
ɩɪɢ ɤȼɬ/ɦ
ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬкакɨɯɥɚɠɞɚɸɳɟɣ
Ɂɧɚɱɟɧɢɹ ɜɟɥɢɱɢɧɨɣ
hf высокопрочный
жалению, недооцененным
ученый мировогоɠɢɞɤɨɫɬɢ.
уровня. обрабатывающих
чугун
со скоростью
2
2
А он таковым,
несомненно, является.
200
м/с290
[9]. ɤȼɬ/ɦ
Эксперименты
со скоростью
ɦɚɫɟɥ
[9].
ɤȼɬ/ɦ .Ʉ ɞɥɹ
.Ʉ ɞɥɹ ɷɦɭɥɶɫɢɣ
ɢ шлифования
ɷɮɮɟɤɬɢɜɧɨɦ
ɨɯɥɚɠɞɟɧɢɢ 23
ɜɟɥɢɱɢɧɨɣ
ɩɨɪɹɞɤɚ
до 500 м/с проводились с 1991 г. [7], однако применение
ВЫСОКОТОЧНОЕ
И ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬстоль высоких скоростей в действующем производстве
ɞɥɹ ɦɚɫɟɥ [9].
23 ɤȼɬ/ɦ2.Ʉ
НОЕ ШЛИФОВАНИЕ: ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
сдерживается требованиями безопасности.
В период примерно с 80-х годов прошлого века до
В связи с этим возникают вопросы обеспечения про2005 г. американское машиностроительное производство чности кругов. В работах [3, 13, 20] представлены новые
уходило в оффшоры Тихоокеанских островов, Китая, расчетные методы оценки прочности высокоскоростЮжной Кореи и т.д. По остроумному замечанию Гарри ных кругов. Не останавливаясь подробно на различных
Сачсела [22] «спасение пришло в виде Билла Гейтса и конструкциях высокоскоростных кругов [9, 10, 13, 22,
Интернета». Заработали коммуникационные связи – и 25, 31], отметим, что очень серьезно стоит вопрос выбоновые продукты, изобретения, исследования, компании ра правильной планшайбы для установки и закрепления
стали появляться с замечательной быстротой. Все это, в высокоскоростного инструмента. Компания Erwin Junker
комплексе, способствовало и способствует ускоренному Maschinenfabrik15 запатентовала новую «трехточечную»
развитию производства, получению необходимой тех- конструкцию, которая обеспечивает наноточность обранической информации и, в конечном итоге, снижению ботки при скорости 140 м/с.
стоимости продукции. Наиболее популярные поисковые
2. Некоторые пути обеспечения наноточности
системы в производственной сфере: ThomasNet12, GlobalВ рамках краткого обзора невозможно описать даже
Spec13 и BusinessNET14. Автор активно пользовался ими малую часть методов обеспечения наноточности обрапри подготовке этого материала.
ботки. Остановимся лишь на некоторых из них. КомОсновываясь на данных, полученных в результате пания Rollomatic16 в 2010 г. представила линию сверхвыанализа литературы и работы с Интернетом, попытаем- сокоскоростных шестикоординатных станков, которые
ся дать перечень (наверняка, далеко не полный) путей используются, в частности, для изготовления и заточки
и инновационных методов, направленных на достижение режущих инструментов диаметром до 0,1 мм.
высокой производительности и точности шлифования.
Для достижения наноточности обработки Rollo1. Скоростное и сверхскоростное шлифование [9, 10, matic предлагает использовать выпускаемые компа13, 22, 31].
нией специальные круги Fluss Line. Эта линия кругов
2. Применение систем контроля скорости вращения имеет инновационные физико-механические свойства.
шпинделя шлифовального станка [9, 10, 20, 22, 31].
К примеру, корпус круга состоит частично из алюми3. Использование воздушных и гидростатических ния, а частично из каучука. Каучуковая подложка, расшпинделей шлифовальных станков [9, 22]. Высокоточ- положенная под алмазоносным слоем, гасит микровибная установка прецизионных станков, исключающая их рации, отслеживает изгиб и микроповорот заготовки
вибрацию, и применение высокопрочных материалов в процессе обработки.
(в т.ч. гранита) для фундамента станков [9, 22, 31].
Другой широко применяемый метод получения на4. Применение специальных конструкций сопел для ноточных деталей – Electrolytic In-Process Dressing (ELID),
подачи охлаждающей жидкости.
шлифование с непрерывной электролитической правкой
В настоящее время широко используются сопла Co- [9, 16, 19, 31]. Алмазный шлифовальный круг является
herent Jet Nozzles [5] с лазерной системой управления анодом. Дополнительный электрод (катод) установлен
и подачи охлаждения, а также комбинации нескольких напротив рабочей поверхности круга с зазором 0,1...0,3
сопел, называемых «игольчатыми» или «многоточечны- мм. Охлаждающая жидкость (электролит) подается не
ми» [9, 22, 31].
только в зону обработки, а и в зазор между кругом и
5. Применение рефрактометров и pH-контрольных дополнительным электродом. Основная цель метода
систем для мониторинга смазочно-охлаждающей жид- – электролитически растворить загрязнение алмазного
кости в процессе обработки [22, 31].
слоя, обеспечить постоянную правку и требуемый ре6. Использование в охлаждающей системе фильтров, льеф рабочей поверхности круга. Использование ELIDпозволяющих фильтровать микронные фракции [22].
технологии позволяет получить высоту микронеровностей обработанной поверхности Ra < 10 нм [9, 16, 19].
12
13
14
www.thomasnet.com
www.globalspec.com
www.businessnet.com.au
194
15
16
www.junker-group.com
www.nanogrind.com
Вектор науки ТГУ. № 4 (22), 2012
машиностроение
Пилинский А.
Современные тенденции применения и развития...
3. «Интеллигентный» процесс шлифования
Исследователи университета Purdue (штат Индиана)
работают над широким внедрением в промышленность
США новой, «интеллигентной» системы шлифования,
которая, по оценкам, сэкономит американским компаниям 1 млрд. долл. в год17. Проект поддерживает ряд
компаний, в частности, Landis Gardner (Пенсильвания).
Работы ведутся в течение 15 лет, информация о них неоднократно обсуждалась на различных научных конференциях, в т.ч. Американского общества инженеров-механиков (ASME).
В заключение хотелось бы отметить, что данный обзор даже в малой степени не претендует на всеобщий
охват современных инструментов и технологий шлифования в США. Как отмечалось выше, большой объем информации не был рассмотрен вообще, а представленная
в обзоре сокращена до минимума. Тем, кто интересуется
процессами абразивно-алмазной обработки в Соединенных Штатах, автор рекомендует посетить сайты Abrasives
Mall18 и ASME19, где дана обширная информация обо всех
аспектах процессов шлифования.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Abrasive Articles with Novel Structures and Methods
of Grinding: US Patent 7275980 / A. Bonner [et al.] /
Saint-Gobain Abrasives Technology Company: filed
21.03.2003; publ. 02.10.2007.
2. Applied Mechanics in Grinding. Part 2: Modeling of Elastic Modulus of Wheels and Interface Forces / L.C. Zhang
[et al.] // Int. J. Mach. Tools Manuf. Vol. 33. № 2б.
P. 245–255.
3. Barlow N., Jackson M. J., Hitchiner M. P. Mechanical
Design of High-Speed Vitrified CBN. Grinding Wheels //
Manufacturing Engineering, 2000 and Beyond IMEC
Cont. Proceedings. P. 568–570.
4. Characteristics of ELID Surface Grinding by Fine Abrasive Metal-Resin Bonded Wheel / N. Itoh [et al.] // Int. J.
Jpn Soc. Precision Eng. Vol. 32. No. 4. P. 273–274.
5. Coherent Jet Nozzles for Grinding Application: US Patent 7086930 / J.A. Webster / Saint-Gobain Abrasives, Inc.:
filed 24.09.2003; publ. 08.08.2006.
6. DiCorleto J. Innovations in Abrasive Products for Precision Grinding / Precision Grinding and Finishing
Conference. Gorham, 2001.
7. Ferlemann, F., König, W. CNB Grinding at Five Hundred
m/s // Industrial Diamond Review. Vol. 51. No. 2. P.72–79.
8. Grinding Wheel System: US Patent 6602109 / S. Malkin
[et al.] / University of Massachusetts: filed 16.12.1999;
publ. 05.08.2003.
9. Handbook of Machining with Grinding Wheels / I.D. Marinescu [et al.]. N. Y.: Francis & Taylor Publishing House,
2006. 596 p.
10.Jackson M.J., Davim J.P. Machining with Abrasives.
Springer, 2011. 423 p.
11.Johnson K.L. Contact Mechanics. Cambridge: University
Press, 1987. 458 p.
17
18
19
12.Kumar KV., Shaw M.C. The Role of Wheel-Work Deflection in Grinding Operation // Trans. ASME, J. Eng. Ind.
Vol. 103. P. 73–78.
13.Malkin S., Guo Ch. Grinding Technology: Theory
and Applications of Machining with Abrasives. N. Y.:
Industrial Press, 2008. 372 p.
14. Method and Apparatus for Grinding: GB Patent 2332634 /
C.P.R. Hill [et al.] / Rolls Royce: filed 22.12.1997; publ.
30.06.1999.
15.Method for Making High Permeability Grinding Wheels:
US Patent 5738696 / M. Wu / Norton Company: filed
26.07.1996; publ. 14.04.1998.
16.Microfabrication and Nanomanufacturing / ed. M.J. Jackson. CRC Press, 2005. 401 p.
17.Nakayama K. Elastic Deformation of Contact Zone in
Grinding // Bull. Jpn. Soc. Precision Eng. Vol. 5. P. 93–98.
18.Nakayama K., Brecker J., Shaw M.C. Grinding
Wheel Elasticity // Trans. ASME, J. Eng. Ind. Vol. 93.
P. 609–614.
19.Ohmori H., Marinescu I.D., Katahira K. Electrolytic InProcess Dressing (ELID) Technologies: Fundamentals
and Applications. CRS Press, 2011. 263 p.
20.Rowe W.B. Principles of Modern Grinding Technology.
William Andrew, 2009. 300 p.
21.Rowe W.B., Jin T. Temperatures in High Efficiency
Deep Grinding (HEDG) // Ann. CIRP. Vol.50. Issue 1.
P. 205–208.
22.Sachsel H.G. Precision Abrasive Grinding in the 21st
Century: Conventional, Ceramic, Semi Superabrasive
and Superabrasive. Xlibris Corp., 2010. 680 p.
23. Saini D.P. Elastic Deflection in Grinding // CIRP Annals –
Manufacturing Technology. Vol. 29. Issue 1. P. 189–195.
24.Saini D.P. Wheel Hardness and Local Elastic Deflection in
Grinding // Int. J. Mach. Tools Manuf. Vol. 30. P. 637–649.
25.Shaw M.C. Principles of Abrasive Processing. Oxford:
University Press, 1996. 574 p.
26.Shen B., Shih A.J., Xiao G. Heat Transfer Model Based on
Finite Difference Method for Grinding // Trans. ASME,
J. Manuf. Sci. Eng. Vol. 133. Issue 3.
27.Sol-Gel Alumina Abrasive Wheel with Improved Corner
Holding: US Patent 5573561 / D.A. Sheldon, R.S. Lundberg, X. Li / Norton Company: filed 20.07.1994; publ.
12.11.1996.
28.Song Y.-A., König W. Experimental Study of the Basic
Process Mechanism for Direct Selective Laser Sintering
of Low-Melting Metallic Powder // Ann. CIRP. Vol. 46.
Issue 1. P. 127–130.
29.Tawakoli T. High-Efficiency Deep Grinding: Technology, Process Planning and Economic Application / ed.
C.G. Barrett. Düsseldorf: VDI–Verlag; London: Mechanical Engineering Publications, 1993. 141 p.
30.Tribology of Abrasive Processes / I.D. Marinescu [et al.].
N. Y.: William Andrew Publishing, 2004. 730 p.
31.Webster J., Tricard M. Innovations in Abrasive Products
for Precision Grinding // CIRP Annals – Manufacturing
Technology. Vol. 53. Issue 2. P. 597–617.
http//news.uns.purdue.edu/htm/4ever/2004/040504.shin.grinding.html
www.abrasivesmall.com
www.asme.org
Вектор науки ТГУ. № 4 (22), 2012
195
транспорт
Писаренко В.Н.
УПРАВЛЕНИЕ РЕСУРСАМИ КАБИНЫ ЭКИПАЖА
Modern Tendencies of Applications
and Developing Grinding Processes in USA
© 2012
A. Pilinsky, Master of Science in Mechanical Engineering
Raymer Metals, Inc., Los Angeles (USA)
Keywords: grinding; abrasive; diamond; innovations; machine.
Annotation: This paper is review of recent developments in design and manufacture of precision abrasive
and diamond tools. The role of innovative grinding processes is also discussed, with examples showing how
innovations have been enhanced to achieve their current high level of performance. The paper also looks
at accomplishments from abrasive industry and vision of future abrasive products and technologies
developments.
УДК 629.7.042
УПРАВЛЕНИЕ РЕСУРСАМИ КАБИНЫ ЭКИПАЖА
© 2012
В.Н. Писаренко, кандидат технических наук,
доцент кафедры «Эксплуатация авиационной техники»
Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева
(национальный исследовательский университет)
Ключевые слова: воздушное судно; экипаж; ресурсы; безопасность полётов; образ; структура;
надежность.
Аннотация: Рассматривается новый подход к управлению безопасностью полетов основанный
на использовании ресурсов кабины экипажа. Синтезируется схема управления полетом. Исследуется
модель управления, основанная на построении образа управления ресурсами экипажа.
На современных воздушных судах типа Boeing,
Airbus, Tу-204SM, Tу-214 пилотирование осуществляется двумя пилотами совместно с автоматизированными
системами управления воздушным судном. Ограниченное количество членов экипажа и сложность авиационной техники требует самого серьезного внимания управлению ресурсами кабины экипажа.
Впервые в авиационной практике Российской Федерации официально управление ресурсами экипажа - Crew
Resource Management (CRM) введено Федеральными
правилами подготовки и выполнения полета ФАП-128
в 2009 году, которые требуют специальной подготовки
летного состава по программе CRM [1]. В США обучение возникло из семинара National Aeronautics and Space
Administration (NASA) – Национального управления по
аэронавтике и космонавтике в 1979 году, которое показало, что основной причиной большинства авиационных
происшествий был человеческий фактор [2]. Но, несмотря на большое количество литературы и информации по
CRM, процесс управления ресурсами кабины экипажа
изучен в недостаточной степени. Все замкнуто на психологических аспектах управления воздушным судном, на
так называемом «человеческом факторе» – и это далеко
196
не правильно. Ресурсы кабины экипажа – это сочетание
сложных элементов авиационных технических средств
и человеческих факторов членов экипажа воздушного
судна. Отказ одной или нескольких систем авиационной
техники должен рассматриваться как сложное событие,
которое определяется совокупностью появления отказов отдельных агрегатов, узлов и элементов подсистемы
“Экипаж – Воздушное судно” авиационной транспортной системы. Причины отказов этих составных частей
могут быть несовместные события управления ресурсами кабины экипажа.
При управлении воздушным судном очень часто ресурсы кабины экипажа или не используются совсем или
используются с нарушениями, приводящими к трагическим последствиям. Так, например, только за последнее
время произошли следующие характерные нарушения
при неадекватном управлении ресурсами экипажа [3]: –
январь 2012 г. в районе а\п Бейрут (Ливия) – катастрофа самолёта Боинг 737-800 авиакомпании Ethiopian
Airlines из-за ошибочного вывода экипажем самолета
на режим сваливания по причине повышенного уровня
стресса командира и отсутствия взаимодействия
в экипаже; – декабрь 2011 г. в а/п Карачи (Пакистан) –
Вектор науки ТГУ. № 4 (22), 2012
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
10
Размер файла
526 Кб
Теги
современные, процессов, шлифование, США, pdf, применению, развития, тенденции
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа