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: