Изменение характеристик рабочей поверхности шлифовального круга за период его стойкости

Автор: Богуцкий Владимир Борисович, Шрон Леонид Борисович

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Машиностроение @vestnik-susu-engineering

Рубрика: Технология

Статья в выпуске: 2 т.19, 2019 года.

Бесплатный доступ

На основе всестороннего анализа шлифовальных операций выявлено, что наиболее нестабильным элементом системы является шлифовальный круг. В процессе шлифования поверхности резания, образовывающиеся при движении режущих кромок абразивных зерен в пространстве заготовки, отображаются на ее поверхности в виде микрорельефа. Показано, что основным параметром процесса шлифования, оказывающим наиболее существенное влияние на качество обработки, является форма режущих кромок. Форма единичных рисок на поверхности зависит от особенностей контакта шлифовального круга с материалом заготовки, а также формой абразивных зерен на его рабочей поверхности. Изменение состояния рабочей поверхности шлифовального круга определяется числом режущих кромок, их формой, распределением режущих кромок на рабочей поверхности. Разработана методика и проведены исследования для определения эмпирических коэффициентов, описывающие влияние времени работы шлифовального круга после его правки на параметры состояния рабочей поверхности. Предложены аналитические зависимости для расчета ожидаемой шероховатости поверхности, силы резания и др. Установлено, что с увеличением времени работы инструмента наблюдается увеличение ширины режущей кромки и радиуса закругления при вершине инструмента и при работе в режиме затупления появляются почти плоские вершины. Выполненные экспериментальные исследования подтверждают вывод, что за период стойкости инструмента при работе в режиме затупления наиболее значительно изменяется форма режущих кромок. Проведенные исследования по износу единичных абразивных зерен круга подтверждают качественную картину износа. Сопоставление расчетных значений радиуса закругления с экспериментальными указывает на их достаточно хорошее совпадение.

Еще

Шлифовальный круг, профиль поверхности круга, абразивное зерно, ширина зерна, форма режущих кромок, шероховатость поверхности

Короткий адрес: https://sciup.org/147231745

IDR: 147231745   |   DOI: 10.14529/engin190206

Список литературы Изменение характеристик рабочей поверхности шлифовального круга за период его стойкости

  • Generalized practical models of cylindrical plunge grinding processes / T.J. Choi, N. Subrahmanya, H. Li, Y.C. Shin // International Journal of Machine Tools and Manufacture. - 2008. - Vol. 48. - Iss. 1. - Р. 61-72.
  • Stępień, P. A probabilistic model of the grinding process / P. Stępień // Applied Mathematical Modelling. - 2009. - Vol. 33. - Iss. 10. - Р. 3863-3884.
  • Новоселов, Ю.К. Динамика формообразования поверхностей при абразивной обработке / Ю.К. Новоселов. - Севастополь: Изд-во СевНТУ, 2012. - 304 с.
  • Modeling of the micro-grinding process considering the grinding tool topography / M. Kadivar, A. Zahedi, B. Azarhoushang, P. Krajnik // International Journal of Abrasive Technology. - 2017. - Vol. 8. - Iss. 2. - Р. 157-170. DOI: 10.1504/IJAT.2017.089292
  • Saxena, K.K. Surface roughness prediction in grinding: a probabilistic approach / K.K. Saxena, S. Agarwal, R. Das // 2016 International Conference on Design, Mechanical and Material Engineering (D2ME 2016), MATEC Web of Conferences. - 2016. - Vol. 82. DOI: 10.1051/matecconf/20168201019
  • Белкин, Е.А. Стохастическая модель процесса абразивной обработки / Е.А. Белкин // Справочник. Инженерный журнал. - 2004. - No. 3. - C. 20-25.
  • Conditioning and monitoring of grinding wheels / K. Wegener, H.-W. Hoffmeister, B. Karpuschewski et al. // CIRP Annals. Manufacturing Technology. - 2011. - Vol. 60. - P. 757-777.
  • Королев, А.В. Исследование процессов образования поверхностей инструмента и детали при абразивной обработке / А.В. Королев. - Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1975. - 192 с
  • Marinescu, I.D. Handbook of Machining with Grinding Wheels, Second Edition / I.D. Marinescu, M.P. Hitchiner. - CRC Press, 2016. - 750 p.
  • Industrial challenges in grinding / J.F.G. Oliveira, E.J. Silva, C. Guo, F. Hashimoto // CIRP Annals - Manufacturing Technology. - 2009. - Vol. 58. - Iss. 2. - Р. 663-680.
  • Klocke, F. Manufacturing Processes 2. Grinding, Honing, Lapping / F. Klocke. - Springer-Verlag, Berlin, 2009. - 451 р.
  • Kryukov, S.A. Determining the parameters of grinding wheels working surface profile / S.A. Kryukov, A.S. Kryukova // International Conference on Industrial Engineering, ICIE 2017. Procedia Engineering. - 2017. - Vol. 206. - Р. 204-209.
  • DOI: 10.1016/j.proeng.2017.10.461
  • Ichida, Y. Formation mechanism of grain cutting edges in micro dressing of polycrystalline CBN grinding wheels / Y. Ichida // Key Engineering Materials. - 2012. - Vol. 523-524. - Р. 137-142.
  • Cutting geometry of abrasive grains / A.V. Korolev, A.N. Vasin, V.A. Nazar'eva, O.P. Reshetnikova // Russian Engineering Research. - 2014. - Vol. 34, no. 10. - Р. 655-659.
  • Malkin, S. Grinding technology. Theory and Applications of Machining with Abrasives / S. Malkin, C. Guo. - New York: Industrial press, 2008. - 372 р.
  • Novoselov, Yu. Analysis of relation between grinding wheel wear and abrasive grains wear / Yu. Novoselov, S. Bratan, V. Bogutsky // 2nd International Conference on Industrial Engineering (ICIE-2016). Procedia Engineering. - 2016. - Vol. 150. - Р. 809-814.
  • Generalized mathematical model predicting the mechanical processing topography / S.L. Leonov, A.M. Markov, A.B. Belov, N. Sczygol // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 7. "VII International Scientific and Practical Conference on Innovations in Mechanical Engineering, ISPCIME 2015", 2016.
  • DOI: 10.1088/1757-899X/126/1/012009
  • Marinescu, I.D. Tribology of abrasive machining processes / I.D. Marinescu, W.B. Rowe, B. Dimitrov, I. Inasaki. - Publ. by Brent Beckley, Inc., Cover Art, 2004. -764 р.
  • Корчак, С.Н. Производительность процесса шлифования стальных деталей / С.Н. Корчак. - М.: Машиностроение, 1974. - 280 с.
  • An Investigation into the Influences of Grain Size and Grinding Parameters on Surface Roughness and Grinding Forces when Grinding / H. Demir, A. Gullu, I. Ciftci, U. Seker // Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering. - 2010. - Vol. 56. - Iss. 7/8. - Р. 447-454.
  • Nguyen, A.T. Correlation of grinding wheel topography and grinding performance: A study from a viewpoint of three-dimensional surface characterization / A.T. Nguyen, D.L. Butler // Journal of Materials Processing Technology. - 2008. - Vol. 208, iss. 1-3. - P. 14-23.
  • Narayanaperumal, A. Evaluation of the working surface of the grinding wheel using speckle image analysis / A. Narayanaperumal, V. Lakshmanan // Proceedings of the ASME 2015 International Conference on Manufacturing Science and Engineering (MSEC2015). - 2015. - Vol. 1. - Paper № MSEC2015-9416.
  • DOI: 10.1115/MSEC2015-9416
  • Шейко, М.Н. Теоретико-вероятностная интерпретация погрешности метода профилографирования при исследовании рельефа абразивно-алмазного инструмента / М.Н. Шейко // Сверхтвердые материалы. - 1998. - № 5. - С. 46-50.
  • Novoselov, Yu. Patterns of removing material in workpiece - grinding wheel contact / Y. Novoselov, V. Bogutsky, L. Shron // 4nd International Conference on Industrial Engineering (ICIE-2017). - Procedia Engineering. - 2017. - Vol. 206. - Р. 991-996.
Еще
Статья научная