Учет аккустических и температурных параметров при определении управляющих параметров микрошлифования твердых материалов Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

УДК 666.9-16 Т.Б. Теплова

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ УПРАВЛЯЮЩАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩАЯ ПОЛУЧЕНИЕ ШЕРОХОВАТОСТИ НАНОМЕТРОВОГО УРОВНЯ

Семинар № 23

При поверхностной обработке твердых материалов для достижения шероховатости нано-метрового уровня перспективным способом является шлифование в режиме квазипластичности. При малой глубине резания и низких врезных подачах все хрупкие материалы могут обрабатываться в режиме ква-

зипластичного течения, а не хрупкого разрушения [1].

Преимуществом этого способа является то, что при обработке твердых материалов можно подобрать такие режимы шлифования, при которых не вносятся дополнительные дефекты, как в поверхностный, так и в подповерхностный слои

Начало

Т

Ввод параметров образца

Ввод качества выходных параметров образца

I ~

Ввод параметров режима обработки образца

X

Расчет и контроль температуры образца

Рис. 1

а

а

Смена режима

[2]. Этот способ имеет возможности осуществления технологической диагностики различными аппаратными средствами [3], он является перспек-

тивным для автоматизации процесса шлифования. В процессе размернорегулируемого микрошлифования на обрабатываемую поверхность ма-

териала воздействует механическое поле с широким диапазоном частот. При этом пластическое размернорегулируемое воздействие возникает в том случае, когда воздействующие частоты совпадают с собственными частотами колебания мезообъемов. Этот процесс сопровождается автоколебаниями упругой обрабатывающей системы. По наличию автоколебаний собственных частот частиц поверхностного слоя и связанного с ними характера изменений сжимающих упругих деформаций в обрабатывающей системе возможна идентификация дискретного процесса съема припуска (в области квазипластической деформации).

При шлифовании изделий из твердых материалов, обладающих анизотропией, возможно быстрое неравномерное повышение температуры участков обрабатываемой поверхности при смене «твердого» и «мягкого» направлений, величина которого вызовет переход процесса шлифования в зону хрупкого разрушения.

Поэтому, эти факторы необходимо учитывать при автоматизации процесса микрошлифования для получения бездефектной поверхности обрабатываемого материала.

1. Теплова Т. Б. Перспективы технологии размерно-регулируемого шлифования твердых высокопрочных материалов. М; ГИАБ, 2005, №3

2. Теплова Т.Б.. «Обоснование рациональных режимов шлифования алмазов при их огранке». Авт.-реф. диссертации на со-

В результате проведенных исследований разработана концептуальная модель процесса механической обработки поверхности твердых материалов, укрупненный алгоритм которой представлен на рис. 1.

Блок-схема процедуры расчета и контроля собственных автоколебаний поверхностного слоя образца представлена на рис. 2.

Варьируя параметры обработки (скорость продольного перемещения стола станочного модуля, врезная подача, траектория обработки, время нахождения обрабатываемого изделия в зоне резания и вне её) можно не допускать достижения критического значения поступающего теплового потока и появления дефектов на поверхности обрабатываемого изделия.

Использование функциональной управляющей модели механической поверхностной обработки твердых материалов в режиме квазипластичности позволит автоматизировать процесс микрошлифования и получать бездефектные обработанные поверхности с нанометровым микрорельефом.

------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

искателя учёной степени кандидата технических наук МГГУ (г.Москва) - 2002 г.

3. Коньшин.А.С., Сильченко О.Б., Брайан Джон Сноу. Способ микрошлифования твердоструктурных материалов и устройство для его реализации. Патент РФ №2165837 от 27.04.2001.с.216.

— Коротко об авторах-----------------------------------------------------

Теплова Т.Б. - кандидат технических наук, докторант, кафедра «Физика горных пород и процессов», Московский государственный горный университет.