Preview

Frontier Materials & Technologies

Расширенный поиск

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОНАПРЯЖЕННОСТИ ПРОЦЕССА ПЛОСКОГО ШЛИФОВАНИЯ ЗАГОТОВОК КОМПОЗИЦИОННЫМИ КРУГАМИ

https://doi.org/10.18323/2073-5073-2017-2-24-29

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
Россия

доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Технология машиностроения»



Олег Геннадьевич Крупенников
Ульяновский государственный технический университет, Ульяновск
Россия

кандидат технических наук, доцент кафедры «Технология машиностроения»



Сергей Игоревич Улитин
Ульяновский государственный технический университет, Ульяновск
Россия

аспирант кафедры «Технология машиностроения»



Список литературы

1. Резников А.Н. Теплофизика резания. М.: Машиностроение, 1969. 288 с.

2. Сипайлов В.А. Тепловые процессы при шлифовании и управление качеством поверхности. М.: Машиностроение, 1978. 167 с.

3. Якимов А.В. Оптимизация процесса шлифования. М.: Машиностроение, 1975. 176 с.

4. Якимов А.В. Прерывистое шлифование. Киев: Вища шк., 1986. 174 с.

5. 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.

6. Худобин Л.В., Веткасов Н.И. Шлифование композиционными кругами. Ульяновск: УлГТУ, 2004. 256 с.

7. Островский В.И. Теоретические основы процесса шлифования. Л.: Изд-во ЛГУ, 1981. 144 с.

8. 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.

9. 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.

10. Carslow H.S., Jaeger J.C. Conduction of heat in solids. Oxford: Oxford University Press, 1959. 510 p.

11. 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.

12. 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.

13. 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.

14. 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.

15. Сизый Ю.А., Степанов М.С. Математическое моделирование температурного поля в шлифуемой заготовке периферией круга // Восточноевропейский журнал передовых технологий. 2004. № 2. С. 52–63.

16. 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.

17. 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.

18. Корчак С.Н. Производительность процесса шлифования стальных деталей. М.: Машиностроение, 1974. 208 с.

19. Маслов Е.Н. Теория шлифования материалов. М.: Машиностроение, 1970. 320 с.

20. 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.

21. Смазочно-охлаждающие технологические средства и их применение при обработке резанием / под ред. Л.В. Худобина. М.: Машиностроение, 2006. 544 с.


Рецензия

Для цитирования:


Веткасов Н.И., Крупенников О.Г., Улитин С.И. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОНАПРЯЖЕННОСТИ ПРОЦЕССА ПЛОСКОГО ШЛИФОВАНИЯ ЗАГОТОВОК КОМПОЗИЦИОННЫМИ КРУГАМИ. Вектор науки Тольяттинского государственного университета . 2017;(2):24-29. https://doi.org/10.18323/2073-5073-2017-2-24-29

For citation:


Vetkasov N.I., Krupennikov O.G., Ulitin S.I. MATHEMATICAL MODELING OF THERMAL STRESS PROCESS OF FLAT GRINDING OF WORKPIECES USING COMPOSITE WHEELS. Science Vector of Togliatti State University . 2017;(2):24-29. (In Russ.) https://doi.org/10.18323/2073-5073-2017-2-24-29

Просмотров: 12


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2782-4039 (Print)
ISSN 2782-6074 (Online)