Comparative analysis of hard machined bores based on the roughness and accuracy

Abstract

The results of a comparative study on the machining of hard machined surfaces are presented in this paper. We compared the surface roughness, roundness and cylindricity errors of bores machined by grinding, hard turning and a combined procedure. Based on the results we ranked the studied procedures to help in decision making in process planning.

У цьому дослідженні були проаналізовані результати обробки отворів зубчастих коліс різними методами. Була зроблена спроба об'єднати два процеси різання: точіння та шліфування на одному верстаті і з однієї установки заготовки. Припуск після термообробки був видалений шліфуванням та жорсткою токарною обробкою з трьома швидкостями подачі і поєднанням цих процедур: чорнова обробка з жорсткою токарною обробкою, чистова обробка з шліфуванням. Відмінність у комбінації двох процедур від звичайного підходу (чорнова обробка з певною геометрією різця та шліфування після цього) полягає в тому, що обробка виконувалась на одному верстаті і з однієї установки, що означає, що час переустановлення деталі і можливість неточності затиску можуть бути опущеними. Після вимірювання шорсткості були виміряні характерні параметри точності отвору: нелінійність твірної циліндра, помилка круглості отвору в січній площині, нецилиндричность (конусність). З експериментів можна сказати, що низькі значення шорсткості і прогнозована топографія поверхні можуть бути забезпечені за допомогою комбінованої процедури. З більш ранніх досліджень параметра продуктивності обробки відомо, що комбінована процедура більш ефективна, ніж шліфування, з-за більш високої продуктивності чорнового точіння та шкода довкіллю також нижче з-за меншого припуску на шліфування. Замінність чистової обробки, виконуваної шліфуванням (в більшості випадків), аналізується з допомогою інших методів обробки, наведених у цій статті, шляхом порівняння параметрів шорсткості і точності. Зазначено, що такі ж або кращі значення параметрів поверхні можуть бути отримані шляхом точного точіння (подача до 0,2 мм) і комбінованою процедурою. Беручи до уваги отримані результати, можно радити заміну шліфування на вивчені процедури, засновані на ефективності видалення матеріалу. Якщо необхідно отримання прогнозованої топографії поверхні, тоді краще використовувати комбіновану процедуру.