МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОНАПРЯЖЕННОСТИ ПРОЦЕССА ПЛОСКОГО ШЛИФОВАНИЯ ЗАГОТОВОК КОМПОЗИЦИОННЫМИ КРУГАМИ
- Авторы: Веткасов Н.И.1, Крупенников О.Г.1, Улитин С.И.1
-
Учреждения:
- Ульяновский государственный технический университет, Ульяновск
- Выпуск: № 2 (2017)
- Страницы: 24-29
- Раздел: Технические науки
- URL: https://vektornaukitech.ru/jour/article/view/234
- DOI: https://doi.org/10.18323/2073-5073-2017-2-24-29
- ID: 234
Цитировать
Полный текст
Аннотация
В настоящее время наиболее значительный резерв повышения технологической эффективности шлифования заключен в применении КШК. Однако КШК является более сложным по сравнению с ПШК и СК телом из-за наличия в нем СЭ, заполненных ТСМ с плотностью, отличной от плотности материала абразивной части круга. Проблемы и вопросы применения ПШК и СК при шлифовании достаточно глубоко исследованы, однако особенности конструкции КШК значительно усложняют или делают невозможным применение для описания процесса шлифования такими кругами методик и математических моделей, разработанных для СК и ПШК. В связи с этим проблеме математического моделирования теплофизики процесса шлифования КШК необходимо уделить значительное внимание. В статье предложена математическая модель тепловой напряженности плоского маятникового шлифования периферией КШК с конструктивными элементами в виде радиальных прорезей, заполненных твердым смазочным материалом. Данная модель позволяет оценить температурное поле на поверхности и внутри заготовки на протяжении полного рабочего трехэтапного цикла плоского маятникового шлифования, включающего подвод ШК до касания с заготовкой, шлифование с врезной подачей и выхаживание. Разработанная математическая модель основана на расчете тангенциальной составляющей Pz силы шлифования каждого хода шлифования и выхаживания. Это позволит определить плотность теплового потока, выделившегося в зоне контакта, и среднюю контактную температуру каждого прохода ШК. Объединение результатов расчета средней контактной температуры всех ходов шлифования и выхаживания позволит оценить температурное поле полного цикла шлифования и прогнозировать появление шлифовочных дефектов.
Об авторах
Николай Иванович Веткасов
Ульяновский государственный технический университет, Ульяновск
Автор, ответственный за переписку.
Email: nppwt@ulstu.ru
доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Технология машиностроения»
РоссияОлег Геннадьевич Крупенников
Ульяновский государственный технический университет, Ульяновск
Email: krupennikov_oleg@mail.ru
кандидат технических наук, доцент кафедры «Технология машиностроения»
РоссияСергей Игоревич Улитин
Ульяновский государственный технический университет, Ульяновск
Email: ulitinserega91@mail.ru
аспирант кафедры «Технология машиностроения»
РоссияСписок литературы
- Резников А.Н. Теплофизика резания. М.: Машиностроение, 1969. 288 с.
- Сипайлов В.А. Тепловые процессы при шлифовании и управление качеством поверхности. М.: Машиностроение, 1978. 167 с.
- Якимов А.В. Оптимизация процесса шлифования. М.: Машиностроение, 1975. 176 с.
- Якимов А.В. Прерывистое шлифование. Киев: Вища шк., 1986. 174 с.
- Якимов А.В., Ткаченко В.О., Зимин С.Г., Якимов А.А., Новиков Ф.В., Новиков Г.В. Тепловые процессы при обычном и прерывистом шлифовании. Одесса: ОГПУ, 1998. 272 с.
- Худобин Л.В., Веткасов Н.И. Шлифование композиционными кругами. Ульяновск: УлГТУ, 2004. 256 с.
- Островский В.И. Теоретические основы процесса шлифования. Л.: Изд-во ЛГУ, 1981. 144 с.
- Армер А.И. Повышение эффективности плоского маятникового шлифования путем ускоренного выхаживания с применением устройств для микроподачи заготовок : дис. … канд. техн. наук. Ульяновск, 2002. 208 с.
- Komanduri R., Hou Z.B. Thermal modeling of the metal cutting process – Part II: Temperature rise distribution due to frictional heat source at the tool-chip interface // International journal of Mechanical Sciences. 2001. Vol. 43. № 1. P. 57–88.
- Carslow H.S., Jaeger J.C. Conduction of heat in solids. Oxford: Oxford University Press, 1959. 510 p.
- Jaeger J.C. Moving sources of heat and temperature at sliding contact // Journal and Proceeding of the Royal Society of NSW. 1942. Vol. 76. P. 203–224.
- Веткасов Н.И., Крупенников О.Г., Улитин С.И. Исследование процесса шлифования композиционными кругами // Современные направления и перспективы развития технологий обработки и оборудования в машиностроении: материалы Междунар. науч.-техн. конф. Севастополь: Севастопольск. гос. ун-т, 2015. С. 15–22.
- Веткасов Н.И., Крупенников О.Г., Улитин С.И., Мотлях Е.С. Моделирование силовой напряженности процесса плоского шлифования композиционными кругами // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2016. № 2. С. 19–27.
- Крупенников О.Г., Улитин С.И. Разработка математической модели силовой напряженности процесса шлифования заготовок абразивными кругами // Технологическое обеспечение машиностроительных производств: сб. науч. тр. I междунар. заоч. науч.-техн.конф. Челябинск: ЮУрГУ, 2014. С. 551–555.
- Сизый Ю.А., Степанов М.С. Математическое моделирование температурного поля в шлифуемой заготовке периферией круга // Восточноевропейский журнал передовых технологий. 2004. № 2. С. 52–63.
- Бобровский Н.М., Вильчик В.А., Бокк В.В., Бобровский И.Н. Распределение температур при выглаживании широким самоустанавливающимся инструментом // Известия Самарского научного центра Российской Академии Наук. 2008. № S6. C. 22–29.
- Унянин А.Н. Научное и технологическое обеспечение шлифования заготовок из пластичных сталей и сплавов с предотвращением засаливания абразивных кругов : дис. … д-ра техн. наук. Ульяновск, 2006. 503 с.
- Корчак С.Н. Производительность процесса шлифования стальных деталей. М.: Машиностроение, 1974. 208 с.
- Маслов Е.Н. Теория шлифования материалов. М.: Машиностроение, 1970. 320 с.
- Мельников В.Г., Аль-Сабти Х.А. Исследование триботехнических свойств пластичных смазочных материалов, наполненных порошками твердых смазок // Современные наукоемкие технологии. Региональное приложение. 2007. № 4. С. 62–67.
- Смазочно-охлаждающие технологические средства и их применение при обработке резанием / под ред. Л.В. Худобина. М.: Машиностроение, 2006. 544 с.