ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ЛОКАЛЬНЫЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ПРИ ШЛИФОВАНИИ С НАЛОЖЕНИЕМ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ

Одним из средств снижения тепловой напряженности процесса шлифования является использование энергии ультразвуковых колебаний (УЗК). Однако известные исследования не раскрывают механизм влияния УЗК на локальные температуры. Для установления значимости технологических факторов, влияющих на температуру процесса шлифования с УЗК, необходимо разработать физические и математические модели для расчета коэффициентов теплоотдачи, методику, алгоритм и программное обеспечение для расчета локальных температур; выполнено численное моделирование температур. Установлены факторы, оказывающие превалирующее влияние на локальные температуры при шлифовании с наложением УЗК. Даны зависимости для расчета скорости движения смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) в зоне контакта шлифовального круга с заготовкой, расхода СОЖ через зону контакта и коэффициентов теплоотдачи от заготовки, абразивных зерен и связки круга к СОЖ. Разработаны методика и программное обеспечение для расчета температурного поля и методика численного моделирования температур. Приведены результаты численного моделирования локальных температур в зоне контакта зерна с заготовкой и со стружкой при микрорезании первым из последовательно работающих зерен. При наложении УЗК температуры уменьшаются, главным образом, в результате изменения напряженно-деформированного состояния в зоне обработки за счет уменьшения прочностных характеристик, в том числе временного сопротивления материала заготовки, и изменения кинематики микрорезания материала заготовки единичными абразивными зернами шлифовального круга. Увеличение расхода СОЖ через зону обработки и интенсификация ее охлаждающего действия оказывают незначительное влияние на локальные температуры. Установлено влияние параметров УЗК (амплитуды и фазы) на изменение локальных температур в зависимости от продолжительности контакта зерна с заготовкой. В результате впервые аналитическим путем установлена степень влияния технологических факторов на локальные температуры при шлифовании с УЗК. Установлено, что использование УЗК позволяет уменьшить локальные температуры в среднем на 12 … 24 %.