Модель расчета силы резания для плоского шлифования на основании балансов скоростей и объемов снимаемого металла

В автоматизированном машиностроении режимы резания до сих пор назначают вручную из-за отсутствия в CAM-системах модулей расчета оптимальных режимов резания и их тестирования на возможность обеспечения требований к чертежу. Это приводит к снижению производительности, повышению количество брака и себестоимости продукции. Одной из главных причин ухудшения этих параметров является отсутствие широкодиапазонной аналитической модели, устанавливающей взаимосвязь силы резания с режимами и условиями обработки. Предложена инженерная модель расчета силы резания, отражающая ее взаимосвязь не только с основными режимными технологическими параметрами, но и с параметрами микрорезания абразивных зерен шлифовального круга. Результатом исследований являются две независимые методики разработки широкодиапазонной аналитической модели расчета силы резания на примере плоского шлифования, которые устанавливают взаимосвязь силы резания с параметрами микрорезания зерен и режимами резания кругом в целом.

EDN: BRABGU

Литература

[1] Корчак С.Н. Производительность процесса шлифования. Москва, Машиностроение, 1974. 280 с.

[2] Николаенко А.А. Моделирование обеспечения точности обработки при плоском глубинном шлифовании периферией круга. Технология машиностроения, 2011, № 5, с. 57–59.

[3] Кошин А.А., Шипулин Л.В. Стохастические модели температурных и силовых явлений, происходящих при шлифовании, и их реализация средствами параллельных вычислений. Вестник ЮУрГУ. Сер. Математическое моделирование и программирование, 2012, № 12, с. 20–31.

[4] Новоселов Ю.К. Динамика формообразования поверхностей при абразивной обработке. Севастополь, Изд-во СевНТУ, 2012. 304 с.

[5] Носенко В.А., Носенко С.В. Технология шлифования металлов. Старый Оскол, ТНТ, 2019. 616 с.

[6] Лоладзе Т.Н. Силы резания при шлифовании металлов. Металлообработка, 2002, № 1, с. 3–8.

[7] Мишин В.Н., Балашов В.Н. Силы, возникающие при шлифовании, Автомобильная промышленность, 2010, № 10, с. 26–28.

[8] Durgumahanti U., Singh V., Rao P. A new model for grinding force prediction and analysis. Int. J. Mach. Tools Manuf., 2010, vol. 50, no. 3, pp. 231–240, doi: https://doi.org/10.1016/j.ijmachtools.2009.12.004

[9] Воронов С.А., Вэйдун М.А. Математическое моделирование процесса плоского шлифования. Проблемы машиностроения и надежности машин, 2017, № 4, с. 85–94.

[10] Братан С.М., Часовитина А.С. Моделирование взаимосвязей между входными факторами и выходными показателями процесса внутреннего шлифования с учетом взаимных колебаний инструмента и заготовки. Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты), 2023, т. 25, № 1, с. 57–70, doi: https://doi.org/10.17212/1994-6309-2023-25.1-57-70

[11] Zhang N., Kirpitchenko I., Liu D.K. Dynamic model of the grinding process. J. Sound Vib., 2005, vol. 280, no. 1–2, pp. 425–432, doi: https://doi.org/10.1016/j.jsv.2003.12.006

[12] Дьяконов А.А. Стохастический подход к решению теплофизических и силовых задач теории шлифования. Металлообработка, 2008, № 2, с. 2–6.

[13] Ramachandran D., Vijayaraghavan L. Theoretical analysis of thermal profile and heat transfer in grinding. Int. J. Mech. Mater. Eng., 2013, vol. 8, no. 1, pp. 21–23.

[14] Курдюков В.И. Основы абразивной обработки. Курган, Изд-во КГУ, 2014. 195 с.

[15] Акинцева А.В., Переверзев П.П. Аналитическая модель силы резания, возникающая в процессе плоского шлифования. Машиностроительные технологические системы. Сб. тр. межд. конф. ДГТУ, 2022, с. 232–238.

[16] Yudin S., Pereverzev P., Reshetnikov B. Analytical modeling of cutting forces and technological parameters interrelation when grinding shafts’ ends by a grinding wheel end on circular grinding machines. Mater. Sci. Forum, 2021, vol. 1037, pp. 377–383, doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.1037.377

[17] Almawash A., Pereverzev P. Model of machining error for the circular external plunge grinding taking into account the dynamic features of process. In: ICIE 2021. Springer, 2022, pp. 129–136, doi: https://doi.org/10.1007/978-3-030-85230-6_16

[18] Переверзев П.П., Альсигар М.К. Моделирование взаимосвязи силы резания с основными технологическими факторами при круглом шлифовании с продольной подачей. Современные фундаментальные и прикладные исследования, 2017, № 4–1, с. 38–44.