Научная статья на тему 'Исследование качества поверхности при скруглении кромок полимерно-абразивными щетками'

Исследование качества поверхности при скруглении кромок полимерно-абразивными щетками Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
197
41
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
iPolytech Journal
ВАК
Ключевые слова
ПОЛИМЕРНО-АБРАЗИВНАЯ ЩЕТКА / ТОЧНОСТЬ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ / КРУГЛОСТЬ / ШЕРОХОВАТОСТЬ / МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ЗАВИСИМОСТИ / РOLYMERIC AND ABRASIVE BRUSH / POSITIONING ACCURACY / ROUNDNESS / ROUGHNESS / MATHEMATICAL DEPENDENCES

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Димов Юрий Владимирович, Подашев Дмитрий Борисович

ЦЕЛЬ. Установить закономерности влияния параметров обработки полимерно-абразивными щетками на показатели качества обработанной кромки геометрическую точность и шероховатость поверхности. МЕТОДЫ. Исследования проводились экспериментальным методом на щетках компании 3М марок С ВВ-ZB c изогнутыми ворсинами и А ВВ-ZB с прямыми ворсинами. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. В статье рассмотрен процесс формирования кромки. Установлено, что погрешность позиционирования зависит от положения щетки относительно кромки (угол a ), погрешность по круглости от конструктивных особенностей ворсин щетки и режущих свойств ворсин, шероховатость от режимов обработки и зернистости. Полученные результаты представлены в виде математических зависимостей. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Использование полимерно-абразивных щеток для скругления кромок обеспечивает все требования по качеству обработанных кромок. Полученные формулы позволяют определить режимы обработки, при которых обеспечивается требуемое качество обработанной кромки.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

STUDYING SURFACE QUALITY UNDER EDGE ROUNDING BY POLYMERIC AND ABRASIVE BRUSHES

THE PURPOSE of the study is to establish the influence regularities of polymeric and abrasive brushes machining parameters on the quality indicators of the machined edge surface geometrical accuracy and roughness. METHODS. Researches were carried out by an experimental method on the brushes of 3M company of C BB-ZB brand with curved piles and A BB-ZB brand with direct piles. RESULTS AND THEIR DISCUSSION. The article deals with the process of edge forming. It is determined that the positional error depends on the brush position relative to the edge (a angle), the roundness error depends on the design features of brush piles and cutting properties of piles, the roughness depends on the machining modes and grain size. The obtained results are presented in the form of mathematical dependences. CONCLUSION. The use of polymeric and abrasive brushes for edge rounding meets all requirements to the machined edge quality. The received formulas allow to determine the machining modes which ensure the required quality of machined edges.

Текст научной работы на тему «Исследование качества поверхности при скруглении кромок полимерно-абразивными щетками»

Оригинальная статья / Original article

УДК: 621.923:621.922

DOI: 10.21285/1814-3520-2016-9-23-34

ИССЛЕДОВАНИЕ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТИ ПРИ СКРУГЛЕНИИ КРОМОК ПОЛИМЕРНО-АБРАЗИВНЫМИ ЩЕТКАМИ

© Ю.В. Димов1, Д.Б. Подашев2

Иркутский национальный исследовательский технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

РЕЗЮМЕ. ЦЕЛЬ. Установить закономерности влияния параметров обработки полимерно-абразивными щетками на показатели качества обработанной кромки - геометрическую точность и шероховатость поверхности. МЕТОДЫ. Исследования проводились экспериментальным методом на щетках компании 3М марок С BB-ZB c изогнутыми ворсинами и А BB-ZB - с прямыми ворсинами. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. В статье рассмотрен процесс формирования кромки. Установлено, что погрешность позиционирования зависит от положения щетки относительно кромки (угол а), погрешность по круглости - от конструктивных особенностей ворсин щетки и режущих свойств ворсин, шероховатость - от режимов обработки и зернистости. Полученные результаты представлены в виде математических зависимостей. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Использование полимерно-абразивных щеток для скругления кромок обеспечивает все требования по качеству обработанных кромок. Полученные формулы позволяют определить режимы обработки, при которых обеспечивается требуемое качество обработанной кромки.

Ключевые слова: полимерно-абразивная щетка, точность позиционирования, круглость, шероховатость, математические зависимости.

Формат цитирования: Димов Ю.В., Подашев Д.Б. Исследование качества поверхности при скруглении кромок полимерно-абразивными щетками // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2016. Т. 20. № 9. С. 23-34. DOI: 10.21285/1814-3520-2016-9-23-34

STUDYING SURFACE QUALITY UNDER EDGE ROUNDING BY POLYMERIC AND ABRASIVE BRUSHES Yu.V. Dimov, D.B. Podashev

National Research Irkutsk State Technical University, 83, Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia.

ABSTRACT. THE PURPOSE of the study is to establish the influence regularities of polymeric and abrasive brushes machining parameters on the quality indicators of the machined edge - surface geometrical accuracy and roughness. METHODS. Researches were carried out by an experimental method on the brushes of 3M company of C BB-ZB brand with curved piles and A BB-ZB brand with direct piles. RESULTS AND THEIR DISCUSSION. The article deals with the process of edge forming. It is determined that the positional error depends on the brush position relative to the edge (а angle), the roundness error depends on the design features of brush piles and cutting properties of piles, the roughness depends on the machining modes and grain size. The obtained results are presented in the form of mathematical dependences. CONCLUSION. The use of polymeric and abrasive brushes for edge rounding meets all requirements to the machined edge quality. The received formulas allow to determine the machining modes which ensure the required quality of machined edges.

Keywords: рolymeric and abrasive brush, positioning accuracy, roundness, roughness, mathematical dependences

For citation: Dimov Yu.V., Podashev D.B. Studying surface quality under edge rounding by polymeric and abrasive brushes. Proceedings of Irkutsk State Technical University. 2016, vol. 20, no. 9, pp. 23-34. (In Russian) DOI: 10.21285/1814-3520-2016-9-23-34

Димов Юрий Владимирович, доктор технических наук, профессор кафедры конструирования и стандартизации в машиностроении, e-mail: [email protected]

Dimov Yuriy, Doctor of technical sciences, Professor of the Department of Design and Standardization in Mechanical Engineering, e-mail: [email protected]

2Подашев Дмитрий Борисович, кандидат технических наук, доцент кафедры конструирования и стандартизации в машиностроении, e-mail: [email protected]

Podashev Dmitriy, Candidate of technical sciences, Associate Professor of the Department of Design and Standardization in Mechanical Engineering, e-mail: [email protected]

Введение

Механизация и автоматизация операций финишной обработки деталей являются актуальными видами деятельности для современного машиностроения. Полимерно-абразивные щетки, как отмечено в работе [1], являются весьма эффективными инструментами для скругления острых кромок на деталях в самолетостроении,

ракетостроении и других отраслях машиностроения. Успешное применение полимерно-абразивных щеток при скруглении кромок рассмотрено в работах [2, 3].

Для обоснованного выбора инструмента и параметров обработки необходимы знания о их влиянии на процесс формирования обрабатываемой кромки.

Методы

Применен экспериментальный метод исследования, при котором использовались щетки компании 3М марок С BB-ZB c изогнутыми ворсинами и А BB-ZB - с прямыми ворсинами с рекомендуемой частотой вращения 1200-4000 об./мин. Щетки Scotch-Brite Bristle выпускаются в виде тонких дисков из полимерного материала с гибкими ворсинами по окружности (135 ворсин для типа С и 90 - для типа А). По всему объему полимера равномерно рас-

пределены зерна высокопроизводительного и износостойкого абразивного материала 3МТМ ^Ь^гоп™, который представляет собой кристаллы прецизионной пирамидальной формы с микрокристаллической структурой.

В табл. 1 приведены (по данным работы [4]) основные характеристики щеток диаметром 150 мм, использованных при исследованиях качества скругленных кромок.

Характеристики полимерно-абразивных щеток Characteristics of polymeric and abrasive brushes

Таблица 1 Table 1

Марка / Brand Плотность, г/см3 / Density, g/sm3 Зернистость / Grain size Средний осевой момент инерции Jxcp, 4 i мм4 / Average axial moment of inertia Jxav, mm4 Модуль упругости на смятие Есм, Н/мм2 / Elasticity of crushing deformation module Ecr, H/mm2 Модуль упругости на изгиб Еизг, Н/мм2 / Elasticity of bending module, Ebend H/mm2

C BB-ZB белый / C BB-ZB white 1,586 Р120 0,3098 299,31 268,1

C BB-ZB красный / C BB-ZB red 1,510 Р220 0,3098 282,56 252,2

C BB-ZB синий / C BB-ZB blue 1,647 Р400 0,3098 305,12 235,6

А BB-ZB серый / А BB-ZB grey 1,667 Р36 1,162 300,79 318,4

А BB-ZB зеленый / А BB-ZB green 1,545 Р50 1,162 284,90 311,3

Результаты и их обсуждение

Процесс формирования кромки заключается в микрорезании абразивными зернами при обкатывании ворсинами щетки обрабатываемой кромки. Это видно на фотографиях (рис. 1), полученных при частотах вращения 1600 и 500 об/мин щеток C BB-ZB Р120 и А BB-ZB Р50.

При высокой частоте вращения -1600 об./мин (рис. 1, а, в), деформированные ворсины возвращаются в исходное состояние после восстановления упругой деформации на дуге окружности щетки большей, чем при низкой частоте вращения -500 об./ мин (рис. 1, б, г). При этом ворсины не только приходят в исходное состояние, но и прогибаются под действием инерци-

онной силы в противоположную сторону. За полный оборот щетки ворсины успевают принять исходное положение, и процесс их взаимодействия с обрабатываемой кромкой повторяется. Процесс формирования кромки при взаимодействии ворсин щетки с обрабатываемой заготовкой показан на рис. 2. На участке f совершается полный цикл взаимодействия ворсины с обрабатываемой кромкой, на участке И происходит ударное воздействие ворсины, а на участке ^ действуют только упругая и центробежная силы. Соотношение между перечисленными участками зависит от режимов обработки и состояния обрабатываемой кромки.

г 1

в г

Рис. 1. Деформация ворсин щеток при обработке кромок: а - щетка C BB-ZB Р120 при 1600 об./мин; б - щетка C BB-ZB Р120 при 500 об/мин; в - щетка А BB-ZB Р50 при 1600 об/мин; г - щетка А BB-ZB Р50 при 500 об./мин Fig. 1. Brush pile deformation under edge machining: a - P120 C BB-ZB brush at 1600 rpm; b - P120 C BB-ZB brush at 500 rpm; c - A BB-ZB P50 brush at 1600 rpm; d - A BB-ZB P50 brush at 500 rpm

Рис. 2. Схема формирования кромки Fig. 2. Edge formation diagram

Показателями качества обработанной кромки являются геометрическая точность и шероховатость поверхности.

К параметрам, характеризующим геометрическую точность, относятся отклонение месторасположения (позиционирование) и относительная погрешность по круглости.

Отклонение месторасположения (позиционирование) представляет собой относительное отклонение от симметричности расположения радиуса закругления:

^ X - Y

о = —=— X

где X, Y - координаты перехода конца закругления в прямую линию (рис. 3, а); X -средняя величина по осям X и Y, которая определяется по выражению

X=XH

а б

Рис. 3. Схемы к определению: а - параметров скругления; б - параметров а и АУ Fig. 3. Diagrams for the determination of: a - rounding parameters; b - а and АУ parameters

2

В связи с тем что на радиусы скруг-ления предусмотрены допустимые предельные отклонения, на параметр 8 также имеются допуски.

Например, в самолетостроении по ОСТ 1.000.22-80 предусмотрено скругление кромок на деталях 0,5 мм с допустимыми отклонениями ±0,2 мм.

По ГОСТ 30893.1-2002 (ИСО 2768-189) предусмотрены предельные отклонения притупленных кромок (наружных радиусов скругления и высот фасок):

• для точного (/) и среднего (m) классов точности - ±0,2 мм;

• для грубого (с) и очень грубого (у) классов точности - ±0,4 мм.

В переводе на относительную величину для классов точности /'и т допустимый показатель 8равен

5 = ^ = М=1,зз,

%min 0,3

где Т - допуск радиуса скругления; Хт1п - наименьший предельный размер радиуса.

Для классов точности с и у 8= 0,8/0,3 = 2,66.

Относительная погрешность по круглости представляет собой отклонение формы по радиусу:

к- —

где r - фактический радиус закругления

X2 + Y2 + 4Н2

r =

8h

; Ah - отклонение факти-

ческого сегмента от теоретического АЬ = Ьт- Ь = р - рт =р - 0,414X; Ьт- теоретическая высота сегмента ЬТ = 0,293■ X; Ь - фактическая высота сегмента (см. рис.

3, а) к = 0,707X -р; рт - теоретический

размер снятой кромки рТ = 0,414-X; р - фактический размер снятой кромки.

В переводе на относительную величину для классов точности / и т допустимый показатель к равен

к =

0.414Т 0,414-0,4

0,3

= 0,552,

для классов точности c и v

k = (0,441 0,8)/0,3 = 1,104.

Экспериментальные исследования проводились на образцах из высокопрочного алюминиевого сплава В95пчТ2 на универсально-фрезерном станке щетками, приведенными в табл. 1. Размеры Х, У и р измерялись на большом инструментальном микроскопе БМИ-1ц с точностью 1 мкм. Шероховатость поверхности кромки измерялась на оптическом профилометре Bruker Contour GT-K1.

Отклонение месторасположения (позиционирование) 8 исследовано в зависимости от расположения щетки относительно обрабатываемой кромки (угол а на рис. 3), деформации щетки AY, подачи S и скорости резания VK.

На рис. 4 приведены зависимости показателя 8 от угла а для щетки BB-ZB Type C Р120 (как представителя щеток с изогнутыми ворсинами) и щетки BB-ZB Type А Р50 (как представителя щеток с прямыми ворсинами). Абсолютно симметрично расположена скругленная кромка при 8 = 0. Поэтому при выборе режимов обработки необходимо назначить такой угол а, при котором 8 будет равен нулю.

Результаты исследования влияния деформации круга AY на показатель 8 для щеток BB-ZB Type C P120 и BB-ZB Type C P220 с изогнутыми ворсинами и для щеток BB-ZB Type A P50 с прямыми ворсинами показаны на рис. 5. Из графика видно, что с увеличением деформации щеток с изогнутыми ворсинами показатель 8 увеличивается, а при обработке щеток с прямыми ворсинами - уменьшается. Это можно объяснить только конструктивными особенностями ворсин и различием процесса огибания ворсиной обрабатываемой кромки. На рис. 1 это различие можно наблюдать.

Исследования влияния подачи и скорости показали, что эти параметры на точность месторасположения (позиционирования) не влияют.

г

Г

Рис. 4. Зависимость 5 от угла а для щеток:

1 - BB-ZB Type C Р120 при АУ=4 мм, VK=754 м/мин, S=13 мм/мин;

2 - BB-ZB Type А Р50 при АУ=2 мм, VK=754 м/мин, S=82 мм/мин

Fig. 4. Dependence of 5 versus a angle for brushes:

1 - BB-ZB Type C P120 at АУ =4 mm, VK=754 m/min, S=13 mm/min;

2 - BB-ZB Type A P50 at АУ =2 mm, VK=754 m/min, S=82 mm/min

3

0.4

0.3 0.2 0.1 0

-0,1

-0.2

Рис. 5. Зависимость 5 от деформации АУ при VK=754 м/мин, S=82 мм/мин для щеток:

1 - BB-ZB Type C P120 при с=13о 18;

2 - BB-ZB Type C P220 при <=7 34;

3 - BB-ZB Type A P50 при с=0 Fig. 5. Dependence of 5 versus deformation АУ at VK=754 m/min, S=82 mm/min for brushes:

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

1 - BB-ZB Type C P120 at o=13°18';

2 - BB-ZB Type C P220 at a=7°34';

3 - BB-ZB Type A P50 at <x=0

k 3

k ___ * —1

i » r 0 1 1

__— ► \ 2

1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4,5 i

< >

mm

Следует отметить, что для всех щеток показатель 8 находится в пределах допуска.

На основании проведенных исследований с использованием типовых представителей щеток с изогнутыми (BB-ZB Type C Р120) и прямыми ворсинами (BB-ZB Type А Р50) получена математическая зависимость 8 от а и АУ в виде полинома второй степени:

б =ai-a2+a2-AY2+ эз-а+а4-АУ+ эв-АУ-а +a6, (1)

где а - угол, характеризующий положение круга относительно обрабатываемой кромки, град., АУ - деформация инструмента, мм.

Значения коэффициентов э1 - э5 и свободного члена а6 приведены в табл. 2.

При выборе режимов обработки необходимо обеспечить равенство нулю параметра б. Из уравнения (1) получена зависимость значения угла а от деформации инструмента АУ:

а =

AY)2-4 а^ (а2 AY2+a^ AY+a6)-a3-a^ AY

2а,

■■ (2)

Относительная погрешность по круглости - это относительная величина, представляющая собой отношение отклонения фактического сегмента Л от теорети-

ческого к фактическому радиусу скругления

к = — (см. рис. 3). При идеально правиль-

г

ном радиусе скругления параметр к = 0.

Экспериментальными исследовани-ми зависимости показателя к от деформации щетки, подачи и скорости резания установлено, что от параметров обработки показатель к не зависит. Это подтверждено статистической обработкой экспериментальных данных по методике, представленной в работе [5]. Отношение дисперсии факторов (деформации, подачи и скорости)

Sa'

к

дисперсии So2

генеральной (Г = Зд2/во2 в пределах от 0,294 до 0,549) для всех инструментов оказалось меньше квантиля распределения Фишера Г(0,95) = 9,1 при уровне значимости 0,95.

Среднеарифметическое значение по 24 экспериментам для всех исследованных щеток приведено в табл. 3. Для всех щеток фактические значения к не превышают допустимых.

Следует отметить, что показатель к зависит от конструктивных особенностей и механических свойств ворсины, а также от ее режущих способностей. В качестве показателя режущей способности воспользуемся количеством материала, снятого при скруглении кромки мм2 при АУ = 4 мм, = 706, 8 м/мин и Э = 82 мм/мин, приведенного в табл. 3.

Значения коэффициентов и свободного члена Values of coefficients and an absolute term

Таблица 2 Table 2

Тип щетки / Brush type Коэффициент / Coefficient Свободный член / Absolute term

а1 а2 аз а4 as ае

BB-ZB Type C Р120/ BB-ZB Type C Р120 brush 1,067 10-3 2,3510-3 0,019533 0,011263 9,1610-4 -0,51

BB-ZB Type А Р50 / BB-ZB Type А Р50 brush 1.6-10-3 -2,3510-3 0,019533 -0,01126 9,16 10-4 0,2508

Таблица 3

Относительная погрешность по круглости k и количество снятого материала Q

Table 3

Relative error of roundness k and amount of the removed material Q

Показатель / Indicator BB-ZB Type C P120 BB-ZB Type C P220 BB-ZB Type C P400 BB-ZB Type A P36 BB-ZB Type A P50

k 0,243 0,243 0,148 0,236 0,122

о Q, мм2 / Q, mm2 0,118 0,103 0,071 0,227 0,180

Этот параметр представляет собой площадь фигуры АДВО, которая равна разности площадей треугольника АДБ и сегмента АОВС, показанных на рис. 6. С помощью данного параметра наиболее полно и объективно можно оценить производительность процесса обработки:

Q = ^ -■ r-<r-h)], (3)

где l = AOB = JX2 + Y2 +16 h2

Рис. 6. Схема к расчету площади Q Fig. 6. Q area calculation diagram

По данным, приведенным в табл. 3, видно, что погрешность по круглости хорошо коррелирует с режущей способностью щетки в пределах данного типа.

Шероховатость обработанной кромки исследована в зависимости от де-

формации щетки, подачи и скорости резания. На рис. 7 и 8 показаны зависимости параметра шероховатости Ra от деформации щетки и от скорости. Как видно из рисунков, с увеличением АУ и VK шероховатость повышается. Это объясняется ростом силы взаимодействия ворсин с обрабатываемой кромкой.

От подачи параметр Ra не зависит.

Для установления влияния силы взаимодействия ворсин щетки на шероховатость скругленной кромки были проведены эксперименты по их определению.

Исследование проводилось на образцах из высокопрочного алюминиевого сплава В95пчТ2 с острыми кромками, которые крепились в приспособлении и обрабатывались на универсально-фрезерном станке марки Deckel Maho DMC 635V.

Силы измерялись на трехкомпо-нентном динамометре фирмы Kistler (Швейцария), модель 9257B по методике, изложенной в статье [6]. При исследовании определялись нормальная Py и тангенциальная PZ составляющие силы резания, по которым рассчитывалась нормальная к ворсинам составляющая Pn.

В результате исследований установлено, что шероховатость поверхности кромки растет с увеличением нормальной составляющей силы взаимодействия ворсин щетки с обрабатываемой кромкой (рис. 9).

Результаты экспериментов по параметру Ra, а также по силам, при различных значениях АУ и VK и постоянной подаче S = 82 мм/мин, приведены в табл. 4.

Ra. m км

3.5

3

2.5 2

1.5 1

3N

1 r ^ i r

lx f

i к i

_1 l—: ( ) Д -2

1 1.5 2 2.5 3 3.5 4

4.5 AY мм

Рис. 7. Зависимость Ra от деформации Ay при VK=754 м/мин, S=82 мм/мин для щеток:

1 - BB-ZB Type C P120;

2 - BB-ZB Type C P220;

3 - BB-ZB Type A P50

Fig. 7. Dependence of Ra versus deformation Ay at VK=754 m/mm, S=82 mm/min for brushes:

1 - BB-ZB Type C P120;

2 - BB-ZB Type C P220;

3 - BB-ZB Type A P50

Ra. mkm 3.5

3

2,52

1,5 1

0.5

★ *

s M

150 300 450 600 750 VK,м/мин

Рис. 8. Зависимость Ra от скорости вращения VK при Ay=4 мм, S=82 мм/мин для щеток:

1 - BB-ZB Type C P120;

2 - BB-ZB Type C P220;

3 - BB-ZB Type A P50

Fig. 8. Dependence of Ra versus rotation speed VK at Ay=4 mm, S=82 mm/min for brushes:

1 - BB-ZB Type C P120;

2 - BB-ZB Type C P220;

3 - BB-ZB Type A P50

Ra. mkm _

ka. mkm

Рис. 9. Зависимость шероховатости Ra от силы Pn для щеток: 1 - BB-ZB Type C P120; 2 - BB-ZB Type C P220; 3 - BB-ZB Type C P220; 4 - BB-ZB Type A P50; 5 - BB-ZB Type A P36 Fig. 9. Dependence of roughness Ra versus force Pn for brushes: 1 - BB-ZB Type C P120; 2 - BB-ZB Type C P220; 3 - BB-ZB Type C P220; 4 - BB-ZB Type A P50; 5 - BB-ZB Type A P36

Таблица 4

Силы, действующие на обрабатываемую кромку и показатели шероховатости

поверхности

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Table 4

Forces acting on the machined edge and surface roughness indicators_

Vk, м/мин / Vk, m/min AY, мм / AY, mm C BB-ZB, Р120 C BB-ZB, Р220 C BB-ZB, Р400 А BB-ZB, Р36 А BB-ZB, Р50

a= 13°18' a= 7°34' a= 13°18' a= 0 a= 0

Ra, мкм / Ra, |jm Pn, Н эксп. / Pn, N exp. Ra, мкм / Ra, jm Pn, Н эксп. / Pn, N exp. Ra, мкм / Ra, jm Pn, Н эксп. / Pn, N exp. Ra, мкм / Ra, jm Pn, Н эксп. / Pn, N exp. Ra, мкм / Ra, jm Pn, Н эксп. / Pn, N exp.

239 4 1,03 6,97 1,0 8,00 1,17 7,37 2,51 29,55 1,55 19,46

477 1,39 10,18 1.05 11,93 1,28 11,52 2,89 48,48 2,55 30,42

716 1,68 15,96 1,33 19,68 1,48 16,88 3,54 88,68 3,39 49,70

955 1,91 22,03 1,82 24,36 1,75 31,91 4,45 112,5 4,06 61,35

716 2 1,49 10,76 0,81 11,46 1,30 11,31 2,73 37,49 2,05 33,08

3 1,59 12,99 1,12 15,58 1,37 13,04 3,21 60,72 2,69 39,33

4 1,68 15,96 1,33 19,68 1,48 16,88 3,54 88,68 3,39 49,70

5 1,74 17,41 1,41 21,10 1,60 19,39 3,72 99,49 4,44 70,71

На основании проведенных исследований получена математическая зависимость шероховатости от деформации щетки и скорости резания в виде полинома второй степени:

На = Э1 -ЛУ2+а2У2+Ээ■ЛУ+Э4 У+

+ а5-АУУ+а6. (4)

Значения коэффициентов и свобод-

ного члена уравнения (4) приведены в табл. 5.

Установлена линейная зависимость параметра шероховатости На от нормальной составляющей силы резания Рп:

На = Ь Рп+с. (5)

Значения коэффициента и свободного члена для исследованных щеток приведены в табл. 5.

Таблица 5

Значения коэффициента и свободного члена уравнения (4) и (5)

Table 5

Values of the coefficient and absolute term of the equations (4) and (5)_

Зависимость / Dependence Коэффициент и своб. член / Coefficient and absolute term BB-ZB Type C P120 BB-ZB Type C P220 BB-ZB Type C P400 BB-ZB Type A P36 BB-ZB Type A P50

Ra=f{AY,V) а1 -0,02 -0,058 9,7 10-3 -0,074 0,126

а2 -5,703 10-7 2,045 10-6 7,034 10-7 2,3810-6 -1,535-10-6

а3 0,179 0,56 5,7 10-3 0,764 -0,2

а4 1,596 10-3 -1,5-10-3 -1,631 -10-4 -5,2910-4 4,71810-3

а5 7,938 10-5 6,089 10-5 4,01410-5 1, 164-10-4 1,627 10-4

а6 0,2224 -0,12 0,95 0,525 -0,85

Ra=f(Pn) b 0,047 0,0501 0,0216 0,0217 0,0556

c 0,871 0,3992 1,0108 1,7588 0,4678

Заключение

Использование полимерно-абразивных щеток для скругления кромок обеспечивает все требования по качеству обработанных кромок. Полученные формулы поз-

Библиогра

1. Димов Ю.В., Подашев Д.Б. Скругление острых кромок деталей машин полимерно-абразивными щетками // Вестник ИрГТУ. 2012. № 11 (70). С. 48-52.

2. Чапышев А.П., Иванова А.В. Технологические возможности процессов механизированной финишной обработки деталей с применением автоматических стационарных установок // Известия Самарского научного центра РАН. 2014. Т. 16. № 1 (5). С. 1627-1634.

3. Чапышев А.П., Иванова А.В., Крючкин А.В. Технологические возможности процессов механизирован-

воляют определить режимы обработки, при которых обеспечивается требуемое качество обработанной кромки.

кий список

ной финишной обработки деталей // Известия Самарского научного центра РАН. 2013. Т. 15. № 6 (2). С. 533-537.

4. Димов Ю.В., Подашев Д.Б. Исследование характеристик полимерно-абразивных щеток // Вестник ИрГТУ. 2016. № 4 (111). С. 19-24.

5. Пустыльник Е.И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений. М.: Наука, 1968. 288 с.

6. Димов Ю.В., Подашев Д.Б. Силы резания при обработке эластичными абразивными кругами // Вестник ИрГТУ. 2015. № 7 (102). С. 47-54.

References

1. Dimov Yu.V., Podashev D.B. Skruglenie ostrykh kromok detalei mashin polimerno-abrazivnymi shchet-kami [Rounding sharp machine part edges by polymer-abrasive brushes]. Vestnik IrGTU [Proceedings of Irkutsk State Technical University]. 2012, no. 11 (70), pp. 48-52. (In Russian)

2. Chapyshev A.P., Ivanova A.V. Tekhnologicheskie vozmozhnosti protsessov mekhanizirovannoi finishnoi obrabotki detalei s primeneniem avtomaticheskikh statsionarnykh ustanovok [Technological capabilities of the processes of part mechanized finishing with the use

of automatic stationary units]. Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra RAN [Proceedings of Samara Scientific Center RAS]. 2014, vol. 16, no. 1 (5), pp. 1627-1634. (In Russian) 3. Chapyshev A.P., Ivanova A.V., Kryuchkin A.V. Tekhnologicheskie vozmozhnosti protsessov mekhanizirovannoi finishnoi obrabotki detalei [Technological capabilities of the processes of part mechanized finishing]. Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra RAN [Proceedings of Samara Scientific Center RAS]. 2013, vol. 15, no. 6 (2), pp. 533-537. (In Russian)

4. Dimov Yu.V., Podashev D.B. Issledovanie kharakter-istik polimerno-abrazivnykh shchetok [Studying characteristics of polymeric and abrasive brushes]. Vestnik IrGTU [Proceedings of Irkutsk State Technical University]. 2016, no. 4 (111), pp. 19-24. (In Russian)

5. Pustyl'nik E.I. Statisticheskie metody analiza i obrabotki nablyudenii [Statistical methods for observa-

Критерии авторства

Димов Ю.В., Подашев Д.Б. исследовали процесс формирования кромки экспериментальным методом на щетках компании 3М марок С BB-ZB c изогнутыми ворсинами и А BB-ZB с прямыми ворсинами, провели обобщение и написали рукопись. Димов Ю.В. несет ответственность за плагиат.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Статья поступила 04.07.2016 г.

tions analysis and processing]. Moscow, Nauka Publ., 1968, 288 p. (In Russian)

6. Dimov Yu.V., Podashev D.B. Sily rezaniya pri obrabotke elastichnymi abrazivnymi krugami [Cutting forces in machining by elastic abrasive wheels]. Vestnik IrGTU [Proceedings of Irkutsk State Technical University]. 2015, no. 7 (102), pp. 47-54. (In Russian)

Authorship criteria

Dimov Yu.V., Podashev D.B. Studied the process of edge formation by an experimental method on the brushes of 3M company of C BB-ZB brand with curved piles and A BB-ZB brand with direct piles, summarized the material and wrote the manuscript. Dimov Yu.V. bears the responsibility for plagiarism.

Conflict of interests

The authors declare that there is no conflict of interest regarding the publication.

The article was received 4 July 2016

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.