Обоснование эффективности применения абразивной обработки для уменьшения шероховатости поверхности

Abstract

Предложен теоретический подход к обоснованию условий уменьшения шероховатости поверхности при финишной абразивной обработке с учетом величины удаленной части микронеровностей, оставшихся на обрабатываемой поверхности после предварительной лезвийной обработки. Установлено, что параметр шероховатости поверхности Ra при этом непрерывно уменьшается, а отношение Rmax/Ra, наоборот, увеличивается, достигая значений 30 и более в условиях абразивного полирования. Полученные расчетные значения согласуются с экспериментальными данными. Таким образом, на основе предложенного теоретического подхода удалось определить характер изменения отношения параметров шероховатости поверхности Rmax/Ra, которое дополняет анализ образования шероховатости поверхности при абразивной обработке, выполненный с учетом параметра Ra. Показано, что при внутреннем шлифовании параметр шероховатости поверхности Ra значительно больше, чем при абразивном полировании. Поэтому для его уменьшения предложено внутреннее шлифование осуществлять кругом с мягкой основой, например, мягким войлочным (фетровым) кругом с наклеенным слоем абразивного порошка 63С 20П. Этот круг обеспечивает утопание абразивных зерен в связку и увеличение количества работающих зерен, что, как установлено экспериментально, приводит к уменьшению шероховатости поверхности при одновременном увеличении производительности обработки. В результате появляется возможность совместить операции предварительного и окончательного внутреннего абразивного шлифования в одну операцию с обеспечением требуемых (высоких) показателей шероховатости обрабатываемых поверхностей. Теоретически установлено, что уменьшить параметр шероховатости поверхности Ra можно также увеличением скорости круга и уменьшением скорости поперечной подачи.A theoretical approach is proposed to justify the conditions for reducing surface roughness during finishing abrasive treatment taking into account the magnitude of the removed part of the microroughness remaining on the treated surface after preliminary blade processing. It was found that the surface roughness parameter Ra in this case continuously decreases, and the ratio Rmax / Ra, on the contrary, increases, reaching values of 30 or more under conditions of abrasive polishing. The calculated values obtained are consistent with the experimental data. Thus, on the basis of the proposed theoretical approach, it was possible to determine the nature of the change in the ratio of surface roughness parameters Rmax / Ra, which complements the analysis of the formation of surface roughness during abrasive processing, performed taking into account the parameter Ra. It is shown that with internal grinding, the surface roughness parameter Ra is much larger than with abrasive polishing. Therefore, to reduce it, it was proposed to carry out internal grinding with a circle with a soft base, for example, a soft felt (felt) wheel with a glued layer of abrasive powder 63C 20P. This circle ensures that abrasive grains are buried in a bundle and an increase in the number of working grains, which, as established experimentally, leads to a decrease in surface roughness while increasing processing productivity. As a result, it becomes possible to combine the operations of preliminary and final internal abrasive grinding in one operation with the provision of the required (high) roughness indices of the machined surfaces. It has been theoretically established that it is also possible to reduce the surface roughness parameter by increasing the circle speed and decreasing the lateral feed rate.