Вибір режимів ефективного шліфування валів при керуванні міжосьовою відстанню верстата

Abstract

Вали та інші відповідальні деталі сучасних автомобілів обмежені поверхнями обертання. Такі деталі звичайно мають ступінчату форму. Кінцевою обробкою поверхонь валів є шліфування через жорсткі вимоги щодо якості та високу твердість. Процес потребує значних енергетичних витрат, які супроводжуються тепловими виділеннями. Використані переваги нових способів шліфування. Ефективне шліфування поверхонь обертання торцем абразивного інструмента конічної форми шляхом раціонального вибору режимних параметрів при керуванні міжосьовою відстанню верстата є кінцевою метою. Для досягнення мети визначена форма абразивного інструмента та обмеження режимів шліфування за рахунок кінематичних факторів; знайдені розміри наладки верстату та залежності кутів орієнтації верстатних ланок на підведення припуску при глибинному шліфуванні; проведений аналіз впливу відносного положення та розмірів області контакту між інструментом та деталлю. Матеріали теоретичних досліджень доводять можливість раціонального вибору режимів ефективного шліфування поверхонь обертання торцем круга конічної форми шляхом керування міжосьовою відстанню. Покращення якості обумовлене багатопрохідною обробкою зі слідами шорсткості у вигляді сітки; меншим впливом коливань та теплової напруженості. Глибинне шліфування вирівнює навантаження вздовж профілю, ділянки якого працюють в майже однакових умовах. Продуктивність шліфування обумовлена раціональним вибором кінематики, збільшенням розмірів контакту та підведенням припуску. Система нерівностей дозволяє визначати технологічні режимні параметри при доведенні локального навантаження інструмента до рівня різальної здатності вздовж профілю. Знайдені залежності по керуванню кутом конусу деталі, зв’язують ширину та довжину області контакту. Зменшення кута конусу дозволяє визначати подачу на оберт, покращити якість та шорсткість, що викликана більшою кількістю проходів. Раціональні розміри області контакту дозволяють зменшити теплові навантаження та покращити умови охолодження деталі, працювати із меншою глибиною різання на прохід. Це призводить до малих витрат абразивного матеріалу.

The problem of effective grinding of rotating surfaces is to improve the quality and increase productivity, while reducing costs. The problem can be solved by controlling the distance H between of the rotation tool axes with the part on CNC machines and rational choosing of a shape tool. The purpose of the article is to increase the grinding efficiency of the rotation surfaces with the end face of the conical abrasive tool by rational choice of mode parameters when controlling the inter-axis distance machine tools. To achieve this goal, the following research objectives should be solved. Determine the modes of grinding by limiting the kinematic factors. To find the influence of the dependence of the angular spatial orientation of the contact line of the tool and the part on the angle of small taper of its formed fragment by choosing the dimensions of the machine adjustment. To analyze the influence of the relative position and size of the contact area depending on the kinematics and technical requirements for processing. For the first time, the kinematic constraints of the limit value of the projection of the speed of relative motion in the normal direction, which is used as the grinding intensity, taking into account the rotational and translational motions of the feed. The spatial angular position of the contact line of the tool with the part is determined taking into account the dimensions of the machine adjustment, namely, the wheelbase and the angle of the circle profile. The algorithm of definition of modes of deep grinding is established. The graphical dependences of the angles of orientation of the contact line on the angle of editing of the circle and the wheelbase of the machine are obtained. The dependences of the reduction of the radial dimensions of the conical surface of the part during grinding in the direction opposite to the axial feed of the wheel are described. The dimensions of the contact area determine the quality: the length along the axis of the part, the number of passes, and the width - the conditions of heat release and cooling.