№62-15

Розрахунок складових сили різання на передній поверхні абразивного зерна

Ю.Г. Кравченко1, С.Т. Пацера1

1Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна

Coll.res.pap.nat.min.univ. 2020, 62:168-176

https://doi.org/10.33271/crpnmu/62.168

Full text (PDF)

АНОТАЦІЯ

Мета. Розробити інженерну методику і на основі параметрів процесу шліфування вивести формулу прямого розрахунку дотичної і нормальної  складових сили різання на передній поверхні абразивного зерна.

Методика дослідження полягає в утворенні розрахункової моделі стружкоутворення з поверхнею зсуву від абразивного зерна, головними параметрами якої служили еквівалентний радіус кривизни верхньої основи поверхні зсуву (включає радіус площадки зносу зерна на задній поверхні), кут нахилу твірної поверхні зсуву до нормальної вісі схеми розрахунку (напрямку нормальної складової сили різання одиничним зерном) і кут положення проєкції рівнодіючої сили стружкоутворення відносно дотичної вісі (дотичної складової сили різання).

Результати дослідження. Складне інтегральне обчислення площі поверхні зсуву при стружкоутворенні замінено на інженерний розрахунок і доступний пошук еквівалентного радіусу еліпса. Головним досягненням розробки є  вивід компактної формули прямого розрахунку, яка комплексно включає всі вихідні дані процесу стружкоутворення: товщину зрізу; еквівалентний радіус; радіус площадки зносу; кут нахилу твірної поверхні зсуву;  кут положення проєкції рівнодіючої сили стружкоутворення; інтенсивність дотичних і нормальних напружень.

Наукова новизна. Розрахунок здійснений на основі запропонованої реальної схеми невільного різання одиничним зерном з поверхнею зсуву при стружкоутворенні і площадкою зносу по задній поверхні. Заміна радіусу кривизни еліпса верхньої основи поверхні зсуву на еквівалентний радіус кола забезпечується із умови рівності площі еліпса і кола. Кінцева точність розрахунку досягається відповідністю числового значення кута положення вектора рівнодіючої сили умові канонічного рівняння еліпса методом ітерацій.

Практична значимість. Складові сили стружкоутворення на передній поверхні разом з силами тиску та тертя на задній поверхні зносу одиничного зерна дають можливість з урахуванням числа контактуючих зерен з заготовкою визначити сумарні дотичну і нормальну складові сили різання при шліфуванні в цілому. Це дозволяє затратне динамометрування складових сили шліфування замінити на аналітичне їх визначення.

Ключові слова: дотична і нормальна сила, поверхня зсуву, одиничне зерно, кут нахилу, кут положення.

Перелік посилань:

  1. Корчак, С.Н. (1974) Производительность процесса шлифования стальных деталей. Машиностроение.
  2. Евсеев, Д.Г.,& Сальников, А.Н. (1978).Физические основы процесса шлифования. Изд-во Саратовского университета.
  3. Филимонов, Л.Н. (1979). Высокоскоростное шлифование.Машиностроение.
  4. Островский, В.И. (1981).Теоретические основы процесса шлифования.Изд-во Ленингр. ун-та.
  5. Богомолов, Н. И. (1968). Исследование деформации металла при абразивных процессах под действием единичного зерна. Труды ВНИИАШ, 7, 74-87.
  6. Кравченко, Ю.Г.,& Федосеев, О.Б. (1982). Расчет составляющих сил резания при шлифовании. Сб. науч. Трудов: Труды ВНИИАШ,28-32.
  7. Кравченко, Ю.Г., & Пацера, С.Т. (2020). Кількість абразивних зерен в контакті і товщина зрізу при шліфуванні. Збірник наукових праць НГУ,60, 217-229.
    https://doi.org/10.33271/crpnmu/60.217
  8. Богомолов, Н. И. (1965). О работе трения в абразивных процессах. Труды ВНИИАШ1, 72-79.
  9. Худобин, Л.В. (1971).Смазочно-охлаждающие средства, применяемые при шлифовании. Машиностроение.
  10. Попов, С.А., Кравченко, Ю.Г. & Крашенинников, А.Н. (1981). Шлифуемость быстрорежущих сталей при использовании СОЖ с различными свойствами. Станки и инструмент,5, 20-21.
  11. Кравченко, Ю.Г. & Савченко, Ю.В. (2005). Расчет нормальной силы на задней поверхности износа абразивного зерна. Вісник НТУ «ХПІ». Зб. наук. праць. Тематичний випуск: Технології в машинобудуванні, 23, 137-142.
  12. Кравченко, Ю.Г. & Пацера, С.Т. (2019). Значення параметрів абразивного рельєфу різальної поверхні абразивних кругів. Науково-популярний журнал «Shipbuilding & marine infrastructure» / Судостроение и морская инфраструктура, 1, 32-38.

Інновації та технології

 

Дослідницька платформа НГУ

 

Відвідувачі

353909
Сьогодні
За місяць
Усього
14
5541
353909