МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ процесса ВНУТРЕННЕГО ШЛИФОВАНИЯ
Яшков В.А., Силин Л.В. (МИ ВлГУ, г. Муром, РФ)
Choice of variable factors and parameters of optimization for mathematical model of process of grinding of apertures modular abrasive circle with radially mobile abrasive segments.
В машиностроении, особенно в подшипниковой промышленности, весьма актуальным является вопрос обеспечения высокого качества поверхностных слоев обработанных деталей при внутреннем шлифовании. Проведенный анализ научно-технической и патентной литературы позволил сделать вывод о том, что наиболее эффективным способом внутреннего шлифования является центробежное шлифование сборным инструментом. По данному методу сборный инструмент с радиально – подвижными сегментами размещают соосно обрабатываемой заготовке, организуя проточную емкость для смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС). Жидкость подается через отверстие в левой крышке и сливается через большее по диаметру отверстие в правой крышке емкости. При вращении инструмента жидкость разгоняется и образует вращающееся кольцо, эффективно омывающее и охлаждающее обрабатываемую заготовку. При такой схеме обработки в зоне резания снижаются вибрации, которые негативно влияют на точность шлифованных деталей, отсутствуют прижоги и, как следствие, в поверхностном слое наблюдаются отрицательные тангенциальные остаточные напряжения, которые положительно влияют на работоспособность деталей. Однако до настоящего времени подробно не исследован механизм работы новой схемы обработки.
Целью эксперимента является поиск оптимальных факторов, при которых скорость шлифования будет максимальной.
С целью получения информации по влиянию различных факторов на поведение процесса шлифования применяли математическое моделирование. Рассматриваемый процесс обработки был представлен себе в виде «черного ящика» имеющего входы (независимые переменные факторы) и выходы (зависимые переменные параметры оптимизации).
В качестве переменных факторов брали: частоту вращения круга, количество сегментов, их материал, и массу, а также объемный расход подаваемой СОТС.
В качестве параметров оптимизации определяли, шероховатость обработанной поверхности, точность профиля, и физико-механические показатели поверхностного слоя детали.
Задача по оптимизации режимов шлифования решалась с помощью компьютерной программы. Правильность и достоверность результатов аналитических расчетов в настоящее время подтверждается натурными испытаниями в производственных условиях.