Прогнозирование режимов чистового шлифования быстрорежущих пластин переменной податливости при многопараметрической оптимизации шероховатости

Рассмотрена возможность управления шлифованием сборных пластин из быстрорежущей стали различной жесткости для повышения производительности процесса, снижения трудоемкости и сроков технологической подготовки при обеспечении заданного микрорельефа поверхности. Для повышения эффективности робастного проектирования шлифовальной операции с помощью программы Design-Expert 8.0.4.1 выполнен поиск моделей I многомерного дисперсионного анализа и реализована многопараметрическая оптимизация процесса с учетом служебного назначения инструмента. Получены оптимальные режимы чистового шлифования (наивысшей производительности) сборных инструментов на каждом уровне жесткости. Установлено, что выбор оптимального режима шлифования позволяет повысить производительность процесса для быстрорежущих пластин с продольной переменной жесткостью до 1,7 раза, а с поперечной — 1,3 раза.

Литература

[1] Рябцев С.А. Разработка абразивного инструмента с повышенной структурностью и управляемой пористостью для высокопроизводительного шлифования фасонных поверхностей деталей из труднообрабатываемых материалов. Автореф. дис. … д-ра техн. наук, Москва, 2011. 44 с.

[2] Пилинский А.В. Инновационные методы и вызовы в скоростном и ультраскоростном шлифовании. Вектор науки ТГУ, 2015, № 2(32–2), c. 136–143.

[3] Киреев В.П. Упрочнение быстрорежущей стали динамическим микролегированием и его влияние на износостойкость режущего инструмента. Изв. Самарского научного центра Российской академии наук, 2015, т. 17, № 6(2), c. 414–418.

[4] Богодухов С.И., Козик Е.С. Материаловедение. Москва, Инновационное машиностроение, 2015. 504 с.

[5] Леон Р., Шумейкер А., Какар Р., Кац Л., Фадке М., Тагути Г., Спини Д., Грико М., Лин К., Назарет У., Клингер У., Нэйр В., Дехнад К., Прегибон Д. Управление качеством. Робастное проектирование. Метод Тагути. Москва, СЕЙФИ, 2002. 384 с.

[6] Sandgren E., Cameron T.M. Robust design optimization of structures through consideration of variation. Computers and Structures, 2002, vol. 80, no. 20–21, pp. 1605–1613.

[7] Das I. Robustness optimization for constrained, nonlinear programming problems. Journal Engineering Optimization, 2000, vol. 32, no. 5, pp. 585–618.

[8] Abrasive Technological Excellence. Norton Saint-Gobain, 2012. 569 p.

[9] Солер Я.И., Гайсин С.Н., Казимиров Д.Ю. Статистические модели микрогеометрии поверхности при плоском шлифовании абразивными высокопористыми кругами деталей переменной жесткости из стали 12Х18Н10Т. Металлообработка, 2005, № 3(27), c. 12–16.

[10] Soler Ya.I., Lgalov V.V. Predicting the surface microrelief of press-mold components in abrasive grinding. Russian Engineering Research, 2013, vol. 33, no. 4, pp. 229–235.

[11] Dasthagiri B., Venu gopal Goud Dr.E. Optimization Studies on Surface Grinding Process parameters. International Journal of Innovative Research in Science. Engineering and Technology, 2015, vol. 4, is. 7, pp. 6148–6156, doi:10.15680/IJIRSET.2015.0407166.

[12] Myers R.H., Montgomery D.C. Response surface methodology: process and product optimization using designed experiments. New York, Wiley, 2002. 824 p.

[13] Нгуен В.К., Солер Я.И. Привлечение Design of Experiments для поиска моделей и прогнозирования макрогеометрии поверхности быстрорежущих пластин при различных режимах шлифования. Вестник Иркутского гос. техн. университета, 2016, №12(119), с. 60–71.

[14] Безъязычный, В.Ф. Прокопьев М.А. Вопросы оптимизации плоского шлифования по параметрам качества поверхностного слоя высоконагруженных деталей из жаропрочных сплавов. Справочник. Инженерный журнал с приложением, 2008, № S8, c. 2–4.

[15] Суслов А.Г. Безъязычный В.Ф., Панфилов Ю.В., Бишутин С.Г., Говоров И.В., Горленко А.О., Горленко О.А., Петрешин Д.И., Сакало В.И., Съянов С.Ю., Тихомиров В.П., Федонин О.Н., Федоров В.П., Финатов Д.Н., Щербаков А.Н. Инженерия поверхности деталей. Москва, Машиностроение, 2008. 320 с.

[16] Myers R.H., Montgomery D.C., Anderson-Cook C.M. Response surface method-ology: process and product optimization using designed experiments. New Jersey, John Wiley & Sons, 2009. 704 p.

[17] Montgomery I.D. Design and analysis of experiment. New Jersey, John Wiley & Sons, 2012. 752 p.

[18] Солер Я.И. Стрелков А.Б. Робастное проектирование нитридборового шлифования плоских деталей различной податливости из стали 13Х15Н4АМ3. Технология машиностроения, 2010, № 5, c. 5–14.

[19] Солер Я.И., Стрелков А.Б., Репей Е.О. Робастное проектирование шлифования плоских деталей различной податливости высокопористыми инструментами. Вестник ИрГТУ, 2016, № 1(108), с. 16–24.

[20] ГОСТ 2789–73. Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики. Москва, Стандартинформ, 2005. 7 с.