Поиск по сайту

СИЛЫ РЕЗАНИЯ ПРИ ОБРАБОТКЕ ПЛОСКОСТЕЙ ТОРЦЕВЫМИ ПОЛИМЕРНО-АБРАЗИВНЫМИ ЩЕТКАМИ

Димов Юрий Владимирович , Подашев Дмитрий Борисович

2018 / Том 22, №5 (136) 2018 [ Машиностроение и машиноведение ]

ЦЕЛЬ. Установить закономерности влияния параметров обработки торцевыми полимерно-абразивными щетками на силы резания при финишной обработке плоскостей деталей. МЕТОДЫ. Исследования проводились математическим моделированием процесса взаимодействия ворсин щетки с обрабатываемой кромкой и экспериментальным подтверждением результатов расчета на торцевых щетках компании 3М марок Scotch-Brite™ BD-ZВ различной зернистости. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. В статье рассмотрен процесс взаимодействия ворсин торцевой щетки с обрабатываемой кромкой. Cилы резания ( Р_X, Р_Y, Р_Z ) формируются за счет упругой и ударной составляющих. Установлены закономерности влияния частоты вращения, деформации, подачи и смещения оси щетки относительно кромки на все компоненты сил резания. По математическим зависимостям произведен расчет всех сил от перечисленных параметров обработки и представлен в виде таблиц и графиков. Определение сил на трехкомпонентном динамометре фирмы Kistler (Швейцария) модели 9257B показало хорошее совпадение теоретических и экспериментальных данных. Кроме того, полученные экспериментальным путем результаты представлены в виде математических зависимостей. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Торцевые полимерно-абразивные щетки очень эффективны при финишной обработке плоскостей на деталях из различных материалов. Зная механические свойства полимерно-абразивного материала и размеры ворсин щетки, по разработанной математической модели можно определить все составляющие силы резания. При разработке технологических процессов это позволяет обоснованно выбрать оборудование для выполнения данной финишной операции или дать рекомендации по проектированию специального оборудования.

Ключевые слова:

торцевая полимерно-абразивная щетка, обрабатываемая плоскость, силы резания, упругая и ударная составляющие сил

Библиографический список:

Абрашкевич Ю.Д., Мачишин Г.М. Эффективная эксплуатация полимерно-абразивной щетки // Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного университета. 2016. Вып. 73. С. 59–62.
Мачишин Г.М. Определение рациональной области применения полимерно-абразивного инструмента // Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного университета. 2014. Вып. 65–66. С. 117–122.
Пини Б.Е., Яковлев Д.Р. О некоторых технологических возможностях щёток с абразивно-полимерным волокном // Известия МГТУ «МАМИ». 2009. № 1 (7). С. 148–151.
Fultz D.M. Abrasive Filament Brush Deburring of Powdered Metal Components [Электронный ресурс]. URL: http://www.abtex.com/pdf/abfildeb.pdf (12.03.2016).
Устинович Д.Ф. Экспериментальное исследование качества плоских поверхностей при обработке дисковыми абразивными щетками // Вестник Полоцкого государственного университета. Серия В. Промышленность. Прикладные науки. 2009. № 8. С. 130–134.
Трошин Ф.В. Некоторые особенности применения щеток из полимерно-абразивного ворса // Автомобильная промышленность. 2008. № 8. С. 35.
Проволоцкий А.Е., Негруб С.Л., Старостин Д.А. Повышение производительности процесса обработки полимер-абразивными инструментами // Прогрессивные технологии и системы машиностроения: междунар. сб. науч. тр. Донецк: Изд-во ДонНТУ, 2006. Вып. 32. С. 193–199.
Пини Б.Е., Крылов О.В., Хачикян Е.А. Абразивно-полимерные инструменты для механической обработки деталей // Машиностроение и инженерное образование. 2016. № 2 (47). С. 18–23.
Абрашкевич Ю. Д. Оглоблинский В.А. Оглоблинский А.В. Щеточные инструменты на основе полимерно-абразивных // Мир техники и технологий. 2006. № 5. С. 50–52.
Проволоцкий А.Е., Негруб С.Л. Использование полимерабразивного эластичного инструмента на операциях чистовой обработки // Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного университета. 2006. № 33. С. 106–108.
Shi Z., Srinivasaraghavan M., Attia H. Prediction of grinding force distribution in wheel and workpiece contact zone: 11 International Symposium on Advances in Abrasive Technology (Hyogo, 30 September–3 October, 2008) // Key Eng. Mater, 2009. № 389–390. С. 1–6.
Яковлев Д.Р. Пини Б.Е. О взаимодействии волокна абразивно-полимерных щёток с обрабатываемой поверхностью // Известия МГТУ «МАМИ». 2009. № 2 (8). С. 184-187.
Абрашкевич Ю.Д. Пелевин Л.Е., Мачишин Г.М. Механизм взаимодействия полимерного волокна, наполненного абразивом, с обрабатываемой поверхностью // Современные информационные и инновационные технологии на транспорте (МINTT–2011): материалы III Междунар. науч.-практ. конф.; в 2-т. Херсон: Изд-во Херсонского государственного морского института, 2011. Т. 1. C. 104–108.
Кургузов Ю.И. Анализ контактного взаимодействия вращающейся щетки с обрабатываемой поверхностью // Известия Самарского научного центра РАН. 2011. Т. 13. № 4 (3), С. 794–798.
Устинович Д.Ф. Прибыльский В.И. Зависимости мощности от режимов шлифования полимерно-абразивными дисковыми щетками // Механика машин, механизмов и материалов. 2012. № 1 (18). С. 75–79.
Димов Ю.В., Подашев Д.Б. Силы резания при обработке кромок торцевыми щетками // Вестник ИрГТУ. 2017. Т. 21. № 12. С. 22–42. https://doi.org/10.21285/1814-3520-2017-12-22-42
Гольдсмит В. Удар. Теория и физические свойства соударяемых тел. М.: Госстройиздат, 1965. 448 с.
Пановко Я.Г. Введение в теорию механического удара. М.: Наука, 1977. 224 с.
Утенков В.М., Быков П.А. Возможности использования динамометра Kistler для испытания металлорежущих станков // Инженерный вестник: электронный научно-технический журнал. 2012. № 10. [Электронный ресурс]. URL: http://engbul.bmstu.ru/ (05.11.2014).
Pires J. Afonso G. Force control experiments for industrial applications: a test case using an industrial deburring example // Assembly automation. 2007. Vol. 27. No. 2. P. 148–156.