АНАЛИЗ ПРОБЛЕМ ПРИ ШЛИФОВАНИИ И МЕТОДЫ БОРЬБЫ С НИМИ

ANALYSIS OF GRINDING PROBLEMS AND METHODS OF COMBATING THEM

Aleksey Aksyonov

Undergraduate, Department of Metal-Cutting Machines and Tools Omsk State Technical University

Russia, Omsk

Ilya Shamara

Undergraduate, Department of Metal-Cutting Machines and Tools Omsk State Technical University

Russia, Omsk

Ruslan Krylov

Undergraduate, Department of Metal-Cutting Machines and Tools Omsk State Technical University

Russia, Omsk

АННОТАЦИЯ

В статье представлен анализ различных проблем, возникающих при шлифовании металлов и методы борьбы с ними. Необходимость анализа обусловлена повышением требований к качеству, производительности и точности обработки деталей. Целью данной работы является обзор существующих методов уменьшения негативных факторов при шлифовании.

ABSTRACT

The article presents an analysis of various problems that arise when grinding metals and methods of dealing with them. The need for analysis is due to increased requirements for quality, productivity and accuracy of parts processing. The purpose of this work is to review the existing methods for reducing negative factors during grinding.

Ключевые слова: металлообработка, шлифование, режимы, шлифовальный круг, эффективность, инструмент.

Keywords: metalworking, grinding, modes, grinding wheel, efficiency, tool.

Существует множество операций по обработке металла, характеризующихся способом обработки, применяемым инструментом и оснасткой. Одним из способов обработки является шлифование. Шлифование- вид финишной обработки, который предусматривает снятие тонкого поверхностного слоя металла, за счет чего и достигается высокое качество обработанной поверхности готового изделия. Вообще, шлифованием принято называть обработку металла при помощи абразивного инструмента. Подобная технология позволяет добиваться хорошей шероховатости при обработке как цилиндрических, так и плоских поверхностей.

При шлифовании встречается ряд проблем, с которыми ведется борьба, множество ученых предлагают методы борьбы с ними. Так, например, в своей работе И.П. Никифоров рассматривает новую концепцию решения проблем внутреннего шлифования в условиях пониженной жесткости. Вначале для понимания он описывает влияние переменной изгибной жесткости элемента вращающегося ротора на характер его движения. Приводит обоснование возможности использования параметрических колебаний для повышения эффективности внутреннего шлифования глубоких отверстий малого диаметра.

Основной проблемой автор считает низкую производительность и повышенный расход инструментального материала при обработке в условиях пониженной жесткости. Такие условия характерны, например, при шлифовании глубоких отверстий малого диаметра. Актуальность этого исследования обусловлена тем, что такие отверстия довольно часто встречаются в деталях плунжерных пар, вставках в матрицу, кондукторных втулках, в матрицах и пуансонах штампов.

В настоящее время, в качестве инструмента используются алмазные шлифовальные головки и эльборовые шлифовальные круги, устанавливаемые на оправках. Так как оправка имеет значительный вылет, то жесткость всей ТС низка, что и является основным фактором снижения эффективности процесса [2, с. 5].

Автор предлагает периодически изменять изгибную жесткость ротора, путем использования оправки, у которой с противоположных сторон цилиндрической консольной части сняты две лыски. Наилучшие условия для резания металла будут наблюдаться в те моменты, когда векторы линейных скоростей и ускорений будут направлены в сторону заготовки. При этом происходит ускоренное внедрение зерен в тело заготовки, что создает благоприятные условия для срезания стружки.

Автор статьи «Повышение производительности при шлифовании титана и титановых сплавов с помощью использования сборного шлифовального инструмента» Бельских В. В. Обозначает основные проблемы обработки при шлифовании титана и титановых сплавов и возможные пути решения этих проблем.

Титановые сплавы используются в различных отраслях, и области их применения постоянно расширяются. Из титановых сплавов изготавливают особенно множество деталей авиационной и космической отрасли, поэтому вопросом формообразования и обработки таких деталей уделяется особо пристальное внимание.

При шлифовании титана создается ряд проблем:

-засаливание абразивного материала

-задиры финишной поверхности

-прижоги поверхности

-низкая производительность из-за низких режимов резания

Для решения этих проблем автором был сконструирован инструмент с геометрией, благодаря которой создается прерывистое резание. При прерывистых процессах резания, режущие кромки инструмента находятся в периодическом контакте со стружкой, поэтому имеют более благоприятные условия в смысле нагревания и охлаждения [1, с. 192].

Переверзев П.П. в своей работе решает проблему, связанную с низкой производительностью шлифовальных операций. В отечественном машиностроении до сих пор не решена проблема, связанная с низкой производительностью операций, выполняемых на станках с ЧПУ. На практике эту проблему решают покупкой режимов резания у производителей оборудования, либо методом подбора режимов резания. Первый вариант требует больших затрат материальных ресурсов, а второй временных. Решением данной проблемы является рассматриваемая в данной статье методология оптимальных циклов внутреннего шлифования, которая базируется на двух основополагающих моделях: модели составляющих силы резания и модели съема материала [3, с. 46]. В качестве математического метода оптимизации циклов шлифования используется метод динамического программирования. Данная методология позволяется с высокой точностью рассчитывать значения радиальной и осевой подачи, снимаемого припуска, что в свою очередь обеспечивает минимальное время цикла.

Список литературы:

1. Бельских В. В. Повышение производительности при шлифовании титана и титановых сплавов с помощью использования сборного шлифовального инструмента // Наука молодых- будущее России. – 2016. – С. 191-193.
2. Никифоров И. П. Новая концепция решения проблем внутреннего шлифования в условиях пониженной жесткости // Металлообработка. – 2005. – № 6 (30). – С. 5-8.
3. Переверзев П. П. Моделирование и оптимизация циклов внутреннего шлифования в условиях автоматизированного машиностроительного производства // Вестник Южно-уральского государственного университета. – 2016. –С.44-53.