CC BY
58
Саратовского государственного технического of Saratov State Technical University университета
Павлова Наталья Павловна - Pavlova Natalya Pavlovna -
кандидат технических наук, доцент кафедры Candidate °f Technical Sciences, the senior
«Менеджмент» Киргизско-Российского lecturer of chair Management Кirgizia-Russia
славянского университета, г. Бишкек Slavonic University, Bishkek
Статья поступила в редакцию 11.05.2011, принята к опубликованию 24.06.2011
УДК 621.923
Д.В. Козлов, А.А. Игнатьев
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЧАСТОТЫ ПРАВКИ ШЛИФОВАЛЬНОГО КРУГА
Приводятся результаты экспериментальных исследований с целью определения оптимальной частоты правки шлифовального круга.
Шлифовальный круг, кругломер, профилограф, некруглость, шероховатость, правка шлифовального круга
D.V. Kozlov, A.А. Ignatyev EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF WHEEL DRESSING FREQUENCY
The article presents results of experimental investigation to define optimal frequency of wheel dressing.
Grinding wheel, roundness tester, profiloscope, roundness, roughness, wheel dressing
Одним из самых распространенных способов окончательной обработки точных деталей является шлифование. Это, прежде всего, объясняется тем, что абразивным инструментом можно не только обеспечить наивысшую точность и минимальную шероховатость поверхности весьма широкой номенклатуры деталей машин, но и успешно обрабатывать легированные и закаленные стали, твердые сплавы и другие труднообрабатываемые материалы. Существуют следующие основные технические причины, которые влияют на точность изготовления при шлифовании: режимы обработки, состояние оборудования и его точность, состояние технологической оснастки, свойства обрабатываемого металла и величина припуска, упругие деформации технологической системы (ТС), температурные воздействия [1].
Особенность процесса шлифования заключается в том, что шлифовальный круг может самозатачиваться при частичном разрушении или полном выкрашивании затупившихся абразивных зерен, соединенных связкой. В случае большой нагрузки на зерна и применения мягких кругов процесс обычно протекает с интенсивным самозатачиванием рабочей поверхности круга. На окончательных операциях, когда нагрузка на зерно вследствие небольшой глубины шлифования оказывается меньше, происходит постепенное затупление абразивных зерен на рабочей поверхности круга. При интенсивном самозатачивании из-за неравномерной нагрузки на зерна и неравномерного износа круг приобретает неправильную геометри-
ческую форму. Это приводит к ухудшению качества обрабатываемой поверхности и появлению вибраций и огранки. По мере затупления круга увеличивается радиус округления режущих граней абразивных зерен, на которые налипают частицы шлифуемого материала. При этом поры круга заполняются мельчайшими частицами металла и связки. При шлифовании затупленными кругами возрастает давление на деталь в зоне резания, появляются шлифовочные прижоги и огранка [2].
Таким образом, как всякий режущий инструмент, шлифовальные круги в процессе шлифования затупляются и теряют форму. Для восстановления режущей способности кругов и придания им правильной геометрической формы, размеров и профиля периодически в процессе работы производится их правка.
Практический опыт и разносторонние исследования показывают, что от правильного выбора средств и режимов правки зависят не только точность и шероховатость обрабатываемой поверхности, производительность операций, но и расход шлифовальных кругов, износостойкость инструментов до правки и себестоимость шлифования. Массовое и серийное производство предъявляет высокие требования к правке шлифовальных кругов с точки зрения повышения как качества шлифования, так и производительности правки.
Рис. 1. Кругломер Talyrond 131
С целью исследования частоты правки шлифовального круга был проведен эксперимент в реальном производстве. До проведения эксперимента правка круга осуществлялась с периодичностью 35 деталей. Объектом исследования являлись валы с типоразмерами: длина 135 мм, внешний диаметр 14,5 мм. Эксперимент был проведен на круглошлифовальном станке Weiss WKG-05, был использован шлифовальный круг 1111600х50х305 99SA 120К 9V. Для измерений валов по некруглости был задействован кругломер Talyrond 131 (рис.1), способный измерять с точностью 0,03 мкм. Для измерения шероховатости был использован профилограф Homel tester T1000.
Для измерения параметров некруглости изначально были взяты соответственно обработанные валы №1, №17, №35. Результаты измерений этих валов представлены в табл. 1.
Результаты измерения вала №35, а именно круглограмма и профилограмма представлены на рис. 2 и 3, соответственно.
Таблица 1
Результаты измерений обработанных валов
Номер обработанного вала Допуск по некруглости, мкм Фактический результат по некруглости, мкм Допуск по шероховатости, Рг, мкм Фактический результат по шероховатости Рг, мкм
1 5 1,07 4,5 1,53
17 5 1,21 4,5 1,72
35 5 1,15 4,5 1,85
Рис. 2. Круглограмма вала № 35
При допуске по некруглости 5 мкм и по шероховатости 4,5 мкм, сравнивая полученные результаты измерений, делаем вывод, что осуществлять правку шлифовального круга с периодичностью в тридцать пять деталей нецелесообразно.
Соответственно, с целью выявления оптимальной частоты правки данного шлифовального круга далее были обработаны и измерены валы, результаты измерений представлены в табл. 2.
Рис. 3. Профилограмма вала № 35
Таблица 2
Результаты измерений обработанных валов
Номер обработанного вала Допуск по некруглости, мкм Фактический результат по некруглости, мкм Допуск по шероховатости, Rz, мкм Фактический результат по шероховатости Rz, мкм
50 5 2,71 4,5 3,42
75 5 2,92 4,5 3,61
87 5 3,65 4,5 4,77
Результаты измерения вала № 87 представлены на рис.4 и 5.
Рис. 4. Круглограмма вала № 87
Рис. 5. Профилограмма вала №87
Из полученных результатов видно, что параметр шероховатости вышел за границы допуска. Соответственно, представляется целесообразным осуществлять правку шлифовального круга с периодичностью в семьдесят деталей исходя из того, что отклонения от номинала, полученные на валу № 75, можно считать допустимыми.
Выводы
1. По результатам экспериментального исследования было сделано заключение, что правка шлифовального круга должна осуществляться более чем в два раза реже, что позволяет достичь большей производительности за счет сокращения временных затрат на правку шлифовального круга, что особенно важно при крупносерийном производстве.
2. В связи с уменьшением интервала правки шлифовального круга увеличивается ресурс службы дорогостоящего алмазно-металлического карандаша, с помощью которого осуществляется правка.
ЛИТЕРАТУРА
1. Козлов Д.В. Экспериментальное исследование влияния режимов шлифования на качество обработанных поверхностей на круглошлифовальном станке Weiss WKG-05 / Д.В.Козлов // Автоматизация и управление в машино- и приборостроении: сб. науч. тр. Саратов: СГТУ, 2011. С. 126-133.
2. Кулаков Ю.М. Предотвращение дефектов при шлифовании / Ю.М.Кулаков, В.А. Хрульков, И.В. Дунин-Барковский. М.: Машиностроение, 1975. 144 с.
Козлов Дмитрий Викторович -
аспирант кафедры «Автоматизация и управление технологическими процессами» Саратовского государственного технического университета
Игнатьев Александр Анатольевич -
доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Автоматизация и управление технологическими процессами» Саратовского государственного технического университета
Статья поступила в редакцию 16.05.2011, принята к опубликованию 24.06.2011
УДК 621.923
А.В. Королев
ИССЛЕДОВАНИЕ МОМЕНТА СОПРОТИВЛЕНИЯ ВРАЩЕНИЮ И СТАТИЧЕСКОЙ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ УПОРНОГО ПОДШИПНИКА КАЧЕНИЯ
Представлены результаты экспериментальных исследований влияния геометрических параметров упорного подшипника качения на момент сопротивления качению и статическую грузоподъемность. Установлены рациональные геометрические параметры подшипника.
Kozlov Dmitry Viktorovich -
Post-graduate Student of the Department of «Automation and management of technological processes» the Saratov State Technical University
Ignatyev Aleksandr Anatoljevich-
Doctor of technical sciences, professor, head of Department «Automation and management of technological processes» the Saratov State Technical University
Подшипник, геометрические параметры, момент сопротивления, статическая грузоподъемность, эксперимент
A.V. Korolev
INVESTIGATION OF THE MOMENT AND STATIC RESISTANCE TO THE ROTATION DUTY THRUST BEARING ROLLING
The results of experimental studies on the effect of geometrical parameters of rolling element thrust bearing at the time of the rolling resistance and the static load capacity. Rational geometric parameters are set by the bearing.
Bearing, geometric parameters, moment of resistance, static lifting, experiment
