Научная статья на тему 'Вплив режимів загострювання зубів сталевих пилок нашорсткість і мікротвердість їх робочої поверхні'

Вплив режимів загострювання зубів сталевих пилок нашорсткість і мікротвердість їх робочої поверхні Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
46
8
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Р. В. Павлюк

Досліджено вплив режимів загострення на шорсткість та мікротвердість робочої поверхні зубів сталевих пилок. Подані результати і аналіз досліджень

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.

Текст научной работы на тему «Вплив режимів загострювання зубів сталевих пилок нашорсткість і мікротвердість їх робочої поверхні»

• шдвищення технологiчностi дерев'яних будинк1в i зниження трудомiсткостi 1х виробництва;

• врахування прюритетносп традицiй народного житла, з творчим 1х переосмис-ленням та доведения 1х до iндустрiальних методав сучасного будавництва;

• оптишзащя архгтектурно-планувальних рiшень;

• унiфiкацiя елеменпв i деталей;

• розроблення спецiального стандарту на розмiри пилопродукци для де-рев'яного домобудування;

• зниження деревиномюткоси;

• застосування ефективних конструкцшних, теплоiзоляцiйних, ущшьнюючих, гiдроiзоляцiйних, опоряджувальних матерiалiв;

• впровадження прогресивних технологiй i оснащення пiдприeмств спещаизо-ваним обладнанням;

• забезпечення комфортностi та еколопчно! безпеки житла;

• скорочення термшв будiвництва.

Реалiзацiя даних задач уможливить пiдняти дерев'яне домобудування в Укршт до промислового виробництва.

УДК 620.179.118:620.178.152.341.4 Acnip. Р.В. Павлюк1 - УкрДЛТУ

ВПЛИВ РЕЖИМ1В ЗАГОСТРЮВАННЯ ЗУБ1В СТАЛЕВИХ ПИЛОК НА ШОРСТК1СТЬ I М1КРОТВЕРД1СТЬ IX РОБОЧО1

ПОВЕРХН1

Дослiджено вплив режимiв загострення на шорсткiсть та мжротвердють робо-чо'1 поверхнi 3y6iB сталевих пилок. Поданi результати i аналiз дослiджень.

Doctorate R. V. Pavlyuk - USUFWT

Influencing of modes of sharpening on a roughness and microhardness of a working surface of teethes of steel saws

Influencing modes of sharpening on a roughness and microhardness of a working surface of teeth of steel saws is investigated. The outcomes and analysis of researches are sent.

Загострення та доведення до готовноста е завершальними й основними етапами в шдготовлент рiзальних шструментав до роботи. Разом з тим, при загострент шлiфуванням не завжди можна отримати лезо необхвдно! якость

Штфування - одна iз складних рiзновидiв процесу рiзання металу. Це пояснюеться тим, що абразивнi зерна шлiфувального круга, зцементованi зв'язкою, мають випадкову орiентацiю. Довiльна геометрiя абразивних зерен, високi швидкостi рiзання за одночасно! участi велико! кiлькостi зерен, тертя зерна i зв'язки круга до оброблювано! поверхнi, а також пластична деформа-цiя металу призводять до виникнення тепла.

Мехашчна енерпя, що виникае при загостреннi, витрачаеться на пружну та пластичну деформащю шару, що знiмаеться, а також на тертя абразивного круга та пилки. Понад 80 % ще! енерги переходить в тепло. Основ-

1 Наук. кер1вник: проф. М.Д. Юрик, д-р техн. наук - УкрДЛТУ

на кшьюсть тепла припадае на шструмент, що загострюеться. До вiдома: миттева температура нагрiвання в тонких поверхневих шарах може досягати 870...900 °С. Швидкiсть нагрiвання становить 5000...6000 град/с, швидюсть охолодження 2000 град/с. Не зважаючи на такi великi швидкосл охолоджен-ня, повнiстю воно школи не вiдбуваеться. Тепло, що виникае в зош контакту, викликае незворотш структурнi змiни в металi, ^ вiдповiдно, змiни мшрот-вердостi поверхневих шарiв загострюваного iнструмента [1]. Глибина змше-ного поверхневого шару завжди бшьша вiд товщини шару, що зшмаеться. Вона може сягати 30...200 мкм.

Теплова дiя на оброблюваний iнструмент залежить вiд характеристики абразивного круга й значною мiрою ввд режимiв шлiфування. При порушеннi оптимальних параметрiв загострення в дереворiзальному шструмента ввдбува-еться термiчне оброблення. Залежно вiд температури, до яко! встигне нагргги-ся рiзальний елемент, утворюються рiзнi структури, яю рiзко вiдрiзняються за величиною твердостi. Якщо в процес загострення лезо встигне нагрггися до температури, що перевищуе критичну температуру Ас3, то пройде вторинне гартування леза з утворенням так звано! "бто! структури". Вторинному гарту-ванню вiдповiдаe мартенситно-аустенiтна структура з високою твердiстю (НУ500^650 до НУ1200) [2]. Якщо лезо нагрiваeться нижче критично! температури Асз, то пройде процес вiдпуску з падшням величини твердостi.

Для виявлення зв'язку мiж величиною твердостi та швидюстю абразивного круга було проведено дослвди з загострення зубiв сталевих рамних пилок, виготовлених iз сталi 9 ХФМ (ГОСТ 5524-75) на верстал ТчПА-7. Загострення здшснювали на швидкостях рiзання Уг= 37 м/с; Уг= 42 м/с; Уг= 47 м/с кругами з суцшьною та перервною робочою поверхнею. Загострет зубцi вирубувались зi штаби для виготовлення шлiфiв. Замiри мiкротвердостi проводили на мiкротвердомiрi ПМТ-3 [3], принцип роботи якого базуеться на втискуванш в робочу поверхню зуба шдентора у виглядi алмазно! шрамщи та замiряннi отриманих вiдбиткiв. Твердiсть замiряли при вершинi зуба, на передни та заднiй поверхш та при основi (табл. 1). За експериментальними да-ними будували графши, якi наведено на рис. 1.

Табл. 1. Результати вимйрюваиь твердостi

Твердкть ЫЯС, кг/мм2

Мкце уколу суцiльний круг два сектори чоти ри сектори

Ур= Ур= Ур= Ур= Ур= Ур= Ур= Ур= Ур=

36 42 47 36 42 47 36 42 47

Вершина зуба 43 43 50 53 39 43 46 39 78

Передня поверхня зуба 50 50 36-34 43 36 39 39 33 45,5

Задня поверхня зуба 53,5 53 43 50 50 46 46 46 46

Середина тша зуба 50 53 39 53 53 46 46 46 46

Западина зуб 39 36 - 46 46 46 43 36 36

З рис. 1 видно, що твердшть шару передньо! поверхш зуба спадае при загостренш суцшьним кругом та iз зростанням швидкосл рiзання. На нашу думку, це зумовлено значним зростанням температури в зош загострення та появою явища ввдпуску.

ЖС, кг/мм2

60

36 42 47 V-, м /c

Рис. 1. Залежшсть твердостiзубiв в'кд швидкостi загострення:

1 - суцльним кругом; 2 - перервним кругом

При загостренш кругом з перервною робочою поверхнею просте-жуеться iнша картина. 1з зростанням швидкосл рiзання спочатку твердiсть спадае на 5 одиниць, а дм йде и зростання. Очевидно це пов'язано з перер-внiстю теплового потоку й значно нижчими температурами в поверхневих шарах зубiв пилки.

Процес формування шорсткосл поверхнi залежить ввд властивостей оброблюваного матерiалу, гостроти рiзальних зерен, хiмiчно'i спорiдненостi пари тертя, пластично! деформаци, адгезп та вiбрацii. Особливим чином залежить ввд режимiв загострення.

При перервному шлiфуваннi, як i при звичайному, величина шорсткосл змiнюеться у часi (табл. 2). Вирiзи на крузi зменшують загальну кiлькiсть зерен, що утворюють рiзальний контур. Це в початковий момент роботи збшьшуе шорсткiсть робочо! поверхнi зуба. В мiру формування робо-чо! поверхнi абразивного круга шорстюсть робочо! поверхнi зубiв зни-жуеться. Температура в зонi рiзання змiнюеться незначно. Залайожування круга незначне. Таким чином, перервний круг тсля формування профшю довший час зберп-ае стабiльнi умови роботи. На рис. 2 показано залежшсть параметрiв шорсткосл Ra, Rz вiд швидкостi рiзання V!.

Табл. 2. Результати вимiрювань шорсткостi

Зраз- суцiльний перервний

ки V тш V V тт Vmin V V, тах

мкм чор. дов. чор. дов. чор. дов. чор. дов. чор. дов. чор. дов.

Яа 6,4 5,6 4,6 4,5 6,2 7,8 7,1 5,8 5,0 3,9 6,4 5,7

6,6 5,7 4,6 4,3 6,5 8,2 7,1 5,8 5,2 4,2 6,2 6,0

14,4 16,5 13,9 12,0 21,1 21,1 21,0 14,6 16,2 16,5 16,6 16,1

14,7 16,9 12,1 12,5 19,1 16,9 20,6 13,3 16,3 17,1 16,6 15,7

Ятах 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4

При загостренш перервними кругами висота нерiвностей формуеться, в основному, рiзальним контуром круга, а при звичайному суттевий вплив мае розмазування пом'якшеного металу. Проте зменшення шорсткосп поверхш в цьому випадку не можна вважати за позитивне явище, тому що пiсля за-гострення звичайним кругом, як правило, на поверхш виявляються припали i густа сггка шлiфувальних трiщин.

З рис. 2 видно, що зi збiльшенням швидкосп рiзання вiд 36 до 42 м/с шорстюсть в обох випадках загострювання мае тенденцiю до спадання. От-же, якiсть поверхнi загострення зростае. При подальшому зростаннi швидкосп рiзання очевидно зростае температура в зош шлiфування. Метал розм'якшуеться й шорстюсть зростае, хоча перервне загострення забезпечуе меншi показники шорсткосп.

Я2> мкм

20

15

К

1

10

1

36 42 47 Ур, м /с

Рис. 2. Залежшсть шорсткостiробочо! поверхш зуба вiд швидкостi загострення:

1 - суцшьним кругом; 2 - перервним кругом

Iншi режими загострення також штотно впливають на шорсткiсть. З ростом глибини рiзання й поперечно! подачi висота нерiвностей зростае як

К

5

2

при звичайному, так i при перервному загостренш. Отже, аналiзуючи отрима-ш графши можна зробити висновок, що за оптимальну швидкiсть рiзання за шорстюстю оброблено! поверхнi можна вибрати швидюсть Vr = 42 м/с.

Нашi дослiдження показали, що використання абразивних крупв з пе-рервною робочою поверхнею не призводить до припалювання рiзальних крайок вершин зубiв, що дозволяе мати стабiльну твердiсть рiзальних еле-ментiв. Вони також не попршують шорсткiсть оброблено! поверхнi, яка ниж-ча вiд показника Rz = 20 мкм, регламентованого ГОСТом 5524-75.

Отже, можна сподiватись на збшьшення протизношувально! тривкостi пилок, загострених перервними кругами. KpiM того, значно збшьшиться про-дуктивнiсть загострення, оскшьки можна буде працювати з бшьшими подачами. I, що дуже важливо, зменшиться енергомiсткiсть процесу загострення.

Лггература

1. Даниелян А.М. Резание металлов и инструмент. - М.: МАШГИЗ, 1950. - 445 с.

2. Зологаревский В.С. Механические испытания и свойства металлов. - М.: Металлургия, 1974. - 301 с.

3. Самохоцкий А.И., Кунявский М.Н. Лабораторные работы по металловедению. Изд. 2-е переработ. М., "Машиностроение", 1971. - 183 с.

УДК 658.527.011.56 Асист. М.М. Мисик - УкрДЛТУ

СПОС1Б ГЕНЕРУВАННЯ ПСЕВДОВИПАДКОВИХ ЧИСЕЛ, ЩО П1ДЛЯГАЮТЬ ЗАКОНУ РОЗПОД1ЛУ ЕРЛАНГА

Запропоновано новий споаб генерування псевдовипадкових чисел, що шдляга-ють закону розподшу Ерланга. Наведено порiвняльний аналiз запропонованого i кла-сичного способiв.

M.M. Mysyk - USUFWT

Method of pseudorandom numbers generation subject to the Erlang distribution

The new way with single constructive complexity of pseudorandom numbers generation subject to the Erlang distribution is offered. The comparative analysis of the offered and classical ways is reduced.

Практично вс дослвджеш [1-3] тривалосл технолопчних операцш ме-хашчного оброблення деревини можна адекватно описати за допомогою закону розподшу Ерланга:

F(x) = 1 - £ (Kle-*', (1)

i=0 i!

де: F(x) - функцк розподшу; K - коефщент стабшьносл тривалосл операци; х - вiдносне значення тривалосл операци: x = t/t; t i t - ввдповвдно поточне i середне значення тривалосл операци.

Традицiйно [1, 2, 4] генерування псевдовипадкових чисел, що тдляга-ють закону розподiлу (1), для потреб iмiтацiйного моделювання автоматизо-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.