Режущая способность инструментов при АЭЭШ

Режущая способность кругов в зависимости от способа правки их режу­щей поверхности исследовалась в ходе поиска оптимальных условий АЭЭШ. Работы велись методом крутого восхождения по поверхности отклика с помо­щью планирования экспериментов первого порядка [13]. Эта методика позволя­ет с наименьшими затратами найти стационарную область, т. е. область, близ­кую к оптимальным параметрам процесса, чтобы в этих условиях сравнивать исследуемые процессы. Опыты проводились на модернизированном станке мо­дели ЗГ71 [12] с использованием специального приспособления, обеспечиваю­щего поджим шлифуемого образца к кругу. Обрабатывалась износостойкая штамповая сталь Х12Ф4М с применением СОТС — 2% раствора карбоната на­трия.

Выбирались близкие к рекомендуемым основные уровни факторов и ин­тервалы их варьирования (табл. 1.6).

Таблица 1.6

Условия планирования эксперимента

Способы шлифования

Факторы

Р V t z Wm

Условные обозначения факторов

X,

X,

Х4

X5

АШ

с правкой круга абра­зивным бруском (1)

Основной уровень

4

35

0,020

140

160/125

Верхний уровень

6

45

0,030

180

200/160

Нижний уровень

2

25

0,010

90

100/80

Интервал изменения

2

10

0,010

40

АШ

с электро­эрозионной правкой круга (2)

Основной уровень

6

35

0,030

140

160/125

Верхний уровень

8

45

0,040

180

200/160

Нижний уровень

4

25

0,020

90

100/80

Интервал изменения

2

10

0,010

40

АЭЭШ (3)

Основной уровень

8

25

0,040

180

200/160

0,6

Верхний уровень

10

35

0,050

220

250/200

0,8

Нижний уровень

6

15

0,030

140

160/125

0,4

Интервал изменения

2

10

0,010

40

0,2

Полученные уравнения со значимыми факторами для режущей способно­сти круга К, коэффициенты которых рассчитаны методом наименьших квадра­тов имеют следующий вид:

— для алмазного шлифования с предварительной абразивной правкой шлифовального круга —

К = 0,87 + 1,5Х} +1,2X2 + 0,3Х +0,2X4; (1.7)

— для алмазного шлифования с электроэрозионной правкой круга —

К = 0,96 + 2,1Xi + 1,5X2 + 0,4Хз +0,15X4; (1.8)

— для АЭЭШ (без предварительной правки) —

К = 2,4 + 2,5Xi + 0,9X2 + 0,3Хз +0,2X4 + 0,8X5. (1.9)

Движение по поверхности отклика, описанной уравнениями (1.7), (1.8) и (1.9), позволяет определить режимы шлифования, которые соответствуют ста­ционарным областям ведения процесса. Измеренный в этих областях линейный износ кругов и удельный расход алмазов соответствует следующим ниже при­веденным значениям (табл. 1.7).

Таблица 1.7

Стационарные режимы шлифования

Способы

шлифования

Р

Н

V

м/с

t

мм

z

мкм

Wh

Дж

Qm,

мм /мин

q

мг/г

1

6

45

0,020

125/100

300

1-2

2

8

35

0,030

160/125

500

2-3

3

12

25

0,040

250/200

0,6

800

3-4

Иначе формулы (1.7-1.9) могут быть представлены в следующем виде:

К = 0,87 + 1,5Р +1,2V + 0,3t +0,2z;

К = 0,96 + 2,1P + 1,5 V + 0,4t +0,15z;

К = 2,4 + 2,5P + 0,9V + 0,3t +0,2z + 0,8Wh.

Соответствующие графики зависимостей режущей способности кругов от наиболее значимых параметров обработки приведены на следующих рисунках: от нормальной силы подачи — на рис. 1.9; от скорости резания — на рис. 1.10 и от энергии импульсов — на рис. 1.11 и 1.12.

Анализ формул и полученных графиков свидетельствует, что повышению режущей способности кругов способствует увеличение всех рассматриваемых параметров обработки. Однако интенсивность этого влияния различна для ис­следуемых способов обработки. Основным фактором является нормальная сила подачи (рис. 1.9). Причем АЭЭШ наиболее эффективно, так как имеет наи­больший из всех сравниваемых способов градиент возрастания, позволяет дли­тельное время поддерживать оптимальный режущий рельеф круга в процессе обработки, обеспечивает стабильность производительности во времени.

Режущая способность инструментов при АЭЭШ

Рис. 1.9. Зависимость режущей способности круга от нормальной силы подачи

В отличие от влияния силы подачи, интенсивность повышения режущей способности круга при увеличении скорости резания (рис. 1.10), менее всего проявляется при АЭЭШ и в наибольшей степени имеет место для шлифования кругом, заправленным электроэрозионным методом. Но следует заметить: при обычно применяемых скоростях шлифования (20-35 м/с) разница в значении рассматриваемого параметра не слишком значительна (см. зону А на рис. 1.10).

Режущая способность инструментов при АЭЭШ

Рис. 1.10. Зависимость режущей способности круга при АЭЭШ от скорости резания

Подпись: а)

Естественно, энергия импульсов влияет на режущую способность круга лишь при АЭЭШ (рис. 1.11). Однако рост показателя не слишком заметен из-за преимущественного преобладания в съеме металла при АЭЭШ процесса мик­рорезания алмазными зернами. Процесс эрозионного воздействия носит вспо­могательный характер. Интенсивность разрушения не изменяется ни при росте силы подачи (рис. 1.11, а), ни скорости резания (рис. 1.11, б). Поэтому для сни­жения энергоемкости процесса АЭХШ при работе по схеме II (см. рис. 1.4) сле­дует использовать маломощные импульсы (т. е. искровые).

Updated: 05.04.2016 — 19:54