ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА АНОДНО-АБРАЗИВНОГО ПОЛИРОВАНИЯ КАНАЛОВ ДЕТАЛЕЙ МАШИН Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2022. Том 2

УДК 621.923.02

ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА АНОДНО-АБРАЗИВНОГО ПОЛИРОВАНИЯ

КАНАЛОВ ДЕТАЛЕЙ МАШИН

О. А. Суханова, В. И. Трифанов, Е. К.Васильева Научный руководитель - И.В. Трифанов

1Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

E-mail: [email protected]

Обоснован метод выбора зернистости абразива с учетом предельной толщины съема при АПП. Представлена зависимость силы резания, учитывающая условия абразивного полирования и геометрические параметры абразива.

Ключевые слова: анодно-абразивное полирование, сила резания, зернистость абразива.

SELECTION OF PARAMETERS OF THE PROCESS OF ANODE-ABRASIVE POLISHING

OF CHANNELS OF MACHINE PARTS

O. A. Sukhanov, V. I. Trifanov, E. K. Vasilyeva Scientific supervisor - I. V. Trifanov

1Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarskii rabochii prospekt, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: [email protected]

The method of choosing the grain size of the abrasive is substantiated, taking into account the limiting thickness of the removal during AMS. The dependence of the cutting force is presented, taking into account the conditions of abrasive polishing and the geometric parameters of the abrasive

Key words: anodic abrasive polishing, cutting force, abrasive grit.

Одной из основных проблем по снижению и выравниванию шероховатости поверхности каналов малого сечения 6х2 мм является разработка комбинированных методов анодно-абразивного микрополирования (ААП), позволяющих удалять микронеровности с сохранением исходной точности. При этом важную роль играет механизм абразивного полирования [1,2], наряду с анодным растворением микронеровностей для формирования равномерной шероховатости поверхности при удалении минимального припуска z = 0,020,04 мкм.

При анодно-абразивном микрополировании в пассивирующих электролитах NaNO3, Na2SO4 на обрабатываемой поверхности образуются оксидные пленки, которые приводят к поляризационным ограничениям, пассивации обрабатываемой поверхности при обработке импульсным током, а также способствуют падению напряжения на электродах.

Абразивное удаление оксидной пленки толщиной 0,01-0,1 мкм при ААП происходит под действием упруго-восстановительной силы, создаваемой эластичной абразивонесущей частью катода-инструмента. Предельная толщина среза az при полировании зависит от радиуса r - скругления режущей кромки абразивного материала [3]:

az = (0,45 - 0,18)r (1)

Секция «Метрология, стандартизация и сертификация»

Коэффициент трения { при абразивном полировании может изменяться в пределах £=0,15-

3.

При ААП, например, в электролите 15%КаК03 , который обладает электропроводными и смазывающими свойствами, можно принять £=0,15. Следует отметить, что коэффициент трения { также снижается за счет засаливания абразива образующимся шламом при анодном растворении микронеровностей обрабатываемой поверхности.

В связи с отмеченными особенностями необходимо выбирать абразив с крупным зерном с определением радиуса Я по формуле:

( а \

R =

Если az=0,01 мкм,:Р=0,15, то:

2f

■ k (2)

r = \ 0,01 ]■ k = 2,22 ■ k (3)

^ 2 ■ 0,0225 )

k - безразмерный коэффициент, характеризующий условия царапания материала абразивным зерном.

При k-5-9, R=11,1-19,98 мкм. Диаметр зерна абразивонесущего инструмента D=22-40 мкм.

Зернистость абразива оказывает наибольшее влияние на шероховатость обрабатываемой поверхности силу резания.

Результирующую силу резания Pp на обрабатываемой поверхности можно рассчитать по формуле [4]:

P ,-

P =-2- ■ х ■ c4h ■ r (4)

а w

где, Ра - внешнее давление на абразивные частицы, с - коэффициент, учитывающий вибрацию контакта, h - глубина внедрения абразива, r - радиус при вершине зерна, W -плотность распределения абразива по обрабатываемой поверхности, 1/мм2.

Плотность распределения абразива по обрабатываемой поверхности W может составлять 2,5 105 1/мм2 . Такой плотности распределения абразива достаточно для равномерного удаления оксидной пленки с обрабатываемой поверхности при анодно-абаразивном микрополировании каналов малого сечения.

Обоснован выбор зернистости абразива при анодно-абразивном микрополировании поверхности каналов малого сечения с учетом условий царапания материала в условиях шламообразования в процессе ААП. Представлена формула для расчета результирующей силы резания на обрабатываемой поверхности при абразивном полировании.

Библиографические ссылки

1. Димов Ю.В. Обработка деталей эластичным инструментом. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2007. 352 с.

2. Тамаркин М.А. Моделирование контактного взаимодействия при виброабразивной обработке с учетом комплексного влияния механических характеристик обрабатываемого материала и геометрии инструмента [Текст] / М.А. Тамаркин, A.A. Клименко и др. // Вестник ДГТУ. - 2004. - т. 4, № 2(20). С. 172- 179.

3. Новиков Ф.В., Шкурупий В.Г., Андилахай В. А. Аналитическое определение условий уменьшения шероховатости поверхности при абразивном полировании / Вестник Приазовского государственного технического университета. Серия: Технические науки, 2014, № 28,сС.142-145.

4. Маслов Е.Н. Теория шлифования материалов: Машиностроение, 1974, 319 с.

© Суханова О. А., Трифанов В. И., Васильева Е.К., 2022