Моделирование прижогов при шлифовании закаленных деталей из стали 30ХГСА

Выполнен поиск моделей множественного дисперсионного анализа (МДА) на базе D-оптимального плана для предсказания количественного содержания прижогов и микротвердости поверхностей деталей из закаленной стали 30ХГСА при шлифовании абразивным кругом Norton Quantum 5NQ46I6VS3, который показал наилучшую режущую способность в условиях использования нечеткой логики по мерам положения и рассеяния для шероховатостей и точности формы. Полученные модели адекватны в факторном пространстве: продольная подача s_пр = 5…15 м/мин, поперечная подача s_п = 2…10 мм/двойной ход, глубина резания t = 0,005…0,02 мм, операционный припуск z = 0,1…0,3 мм (скорость резания v_к = 35 м/с). Путем количественной оценки прижогов с привлечением цифровых технологий выявлено значимое влияние продольной (А, А²) и поперечной (В, В²) подач, припуска (D) и взаимодействий первого порядка: АВ, BD. Модели МДА по микротвердости представлены только продольной подачей (А, А²). Установлено, что наиболее значимыми технологическими факторами являются подачи sпр и sп. В частности, детали из стали 30ХГСА следует шлифовать при s_пр ≥ 10…12 м/мин. Возрастание операционного припуска при черновом шлифовании благоприятствует снижению прижогов. Для повышения производительности его съема следует работать при наибольшей глубине t = 0,015…0,02 мм, которая в факторном пространстве оказалась незначимой в регрессиях по прижогам. Снижение микротвердостей в областях наибольших прижогов свидетельствует о том, что они являются следствием разупрочнения поверхности без вторичной закалки.

Литература

[1] Северный металлоцентр. URL: http://www.smcspb.ru/home/7 (дата обращения 15 января 2016).

[2] Эльянов В.Д., Куликов В.Н. Прижоги при шлифовании. Москва, НИИМАШ, 1974. 63 с.

[3] Лебедев В.Г., Клименко Н.Н., Аль-Аджейлат С.А. Механизм образования прижогов при шлифовании деталей из закаленных сталей. Наукові нотатки: міжвуз. зб., 2013, № 40, с. 141–143.

[4] Аль-Аджейлат С.А., Лебедев В.Г. Формирование прижогов отпуска при шлифовании направляющих тяжелых прессов кругами из КНБ. Науково-виробничий журнал, 2007, № 4, с. 128–150.

[5] Ali Y.M., Zhang L.C. A fuzzy model for predicting burns in surface grinding of steel. International Journal of Machine Tools & Manufacture, 2004, vol. 44, pp. 563–571.

[6] Euzebio C.D.G., Aguiar P.R., Miranda H.I.C., Bianchi E.C. Monitoring of grinding burn by fuzzy logic. ABCM Symposium Series in Mechatronics, 2012, vol. 4, pp. 637–645.

[7] Aguiar P.R., Bianchi E.C., Canarim R.C. Monitoring of grinding burn by acoustic emission. Acoustic Emission, 2012, pp. 341–364.

[8] Смирнов В.А. Повышение эффективности плоского шлифования периферией круга за счет использования прерывистых кругов с упругодемпфирующими элементами. Автореф. дис. … канд. техн. наук. Ижевск, 2008, 20 с.

[9] Аверков К.В., Реченко Д.С., Ласица А.М. Тепловые процессы при высокоскоростном шлифовании. Омский научный вестник, 2011, № 3 (103), с. 83–87.

[10] D’yakonov A.A., Shmidt I.V. Thermal physics mathematical modeling of cycle cylindrical grinding with radial feed. Proceeding of the world congress on engineering and computer science, 2015, vol. 2, pp. 800–803.

[11] Myers R.H., Montgomery D.C., Anderson-Cook C.M. Response surface methodology: process and product optimization using designed experiments. New Jersey, John Wiley & Sons, 2009. 824 p.

[12] Солер Я.И., Казимиров Д.Ю., Нгуен В.Л. Количественная оценка прижогов при плоском шлифовании закаленных деталей из стали 40Х абразивными кругами различной пористости. Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты), 2015, № 1, с. 6–19.

[13] Солер Я.И., Лгалов В.В. Изучение микротвердости формообразующих деталей штамповой оснастки при абразивном шлифовании. Вестник ИрГТУ, 2012, № 7, с. 48–54.

[14] Стрелков А.Б. Создание информационной базы для управления процессом плоского шлифования периферией круга на основе многокритериальной оптимизации параметров обработки. Дис. … канд. техн. наук. Иркутск, 2011, 190 с.