Оценка режима работы шлифовального круга с использованием статистико- вероятностной модели процесса обработки Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

ловых показателей взаимодействия с обрабатываемым материалом единичных режущих зерен. При наличии информации о неоднородности распределения объема сошлифовываемого припуска между зернами в зоне контакта шлифовального круга и заготовки, и размерах самой зоны можно рассчитать, с использованием полученных данных, интегральные силовые характеристики процесса шлифования.

L, мкм

Рис. 2. Массив экспериментальных точек и график корреляционной зависимости

Список литературы

1. Курдюков В.И., Переладов А.Б., Агапова Н.В. Применение компьютерного моделирования для исследования процесса шлифования / Новые компьютерные технологии в промышленности, энергетике, банковской сфере, образовании: Сб. трудов международной научно-техн. конф.-Алушта,1998. - С.45-46.

А.Б. Перепадов, Н.В. Агапова

Курганский государственный университет

ОЦЕНКА РЕЖИМА РАБОТЫ ШЛИФОВАЛЬНОГО КРУГА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СТАТИСТИКО-ВЕРОЯТНОСТНОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА ОБРАБОТКИ

В данной работе приведена методика оценки режима работы шлифовального круга, разработанная на основе полученных статистических моделей распределения сил резания на режущих зернах и прочности удержания абразивных зерен на рабочей поверхности инструмента.

Подразделяют три возможных режима работы шлифовального круга: осыпание, экономное самозатачивание, затупление, каждый из которых может являться предпочтительным на тех или иных операциях шлифования. Работа круга в определённом режиме зависит от соотношения сил, действующих на режущие зерна (Рре) и прочности удержания последних (Руд). Силы, возникающие при резании, определяются и регулируются режимом шлифования при прочих заданных условиях. На прочность удержания режущих зёрен влияют, в основном, статические характеристики круга: зернистость, рассев, физико-механические свойства абразивного и связующего материалов, объемное содержание компонентов и их соотношение. Чтобы оценить режим работы круга, следует учитывать статистические параметры кинематического взаимодействия инструмента с заготовкой в процессе шлифования, которые позволят получить плотность распределения Рез, а вышеуказанные показатели структуры инструмента -плотность распределения Руд для определенного сочетания учитываемых факторов. Суть оценки режима работы заключается в определении вероятности события Ррез > Руд, (выпадение зерна с поверхности круга) при сопоставлении двух равных по объему статистик.

Для получения статистических данных по силам резания и прочности удержания использовалась разработанная ранее компьютерная модель кинематического взаимодействия инструмента и заготовки, позволяющая определить статистики распределений Ррез и Руд. Данная модель встроена в САПР режимно-инструментального оснащения операций шлифования, которая находится в разработке на кафедре МСИ Курганского госуниверситета. В ходе моделирования на ЭВМ создавалась объемная графическая вероятностная модель рабочей поверхности круга, состоящая из 10000 зерен, и осуществлялась имитация ее взаимодействия с моделью шлифуемой поверхности. Параметры взаимодействия определялись в зависимости от режимов шлифования, других заданных условий, в соответствии с разработанной геометрической схемой. Используемые при моделировании исходные данные: физико-механические характеристики стали, схема шлифования, диаметр круга (DKp), диаметр детали (ddem), скорость круга (VKp) и детали (V), глубина шлифования (t), средний диаметр зерен (d), объемные доли зерен (k) и связки (Кс) в единичном объеме круга, материал абразивных зерен, геометрия вершин зерен.

Изменение интенсивности шлифования позволило получить сведения о влиянии данного фактора на изменение Руд. Для обработки полученных данных использовались методы теории вероятностей и математической статистики. Методом наименьших квадратов были получены параметрические коэффициенты а и b функции распределения плотности вероятности Ррез для чего использовалась встроенная функция MathCADa -genfit: Pix3 = a*exp((-a* Y /2) +b),

где Y =((2*VJ/VJ *

^э

комплексный коэффици-

ент, определяющий интенсивность работы режущих зерен; !)э - коэффициент, учитывающий соотношение йКр, и схему шлифования.

Оценка результатов аппроксимации осуществлялась с помощью индекса корреляции, которая подтвердила адекватность полученной зависимости полученным экспериментальным данным ^ = 0.97).

Аналогично была получена зависимость распределения плотности вероятности для Руд:

Р

а*(К -Ь)3*ехр(-с*(К -b)),

где а, Ь, с - параметрические коэффициенты (полученный индекс корреляции G-0.91).

С учетом статистик распределения параметров Ррез и Руд выведена зависимость, позволяющая получить численное значение оценки режима работы круга:

^ = 0,6• рз/Туд -0,22,

где Р , Руд - моды принятых распределений соответствующих параметров.

На основе выполненных расчетов, проведенных лабораторных проверочных испытаний приняты рекомендуемые интервалы изменения значений оценки и/ для заданных режимов работы инструмента:

1. Режим затупления: 0 < w < 0.015.

2. Режим самозатачивания: 0.015 < w < 0.05.

3. Режим осыпания: w > 0.05.

t

СЕРИЯ «ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ», ВЫПУСК 4

97