Относительная опорная длина профиля

Относительная опорная длина профиля на базовой длине непосредственно определяется по вероятности неудаления материала

и численно равна ей, если не зависит от .

Исходная поверхность заготовки имеет микрорельеф нерегулярного профиля, например, после чернового шлифования, тогда зависимость для расчета вероятности удаления материала может быть представлена в виде

,

где - показатель, определяющий вероятность удаления (неудаления) материала на предшествующей операции.

Показатель определяется по зависимостям:

После прохождения сечением зоны контакта зависимость принимает вид

.

Пример. Рассчитать среднее арифметическое отклонение профиля, наибольшую высоту неровностей, высота неровностей профиля по 10 точкам;при шлифовании образцов из закаленной стали диаметром 50 мм кругами 1-300x20x75 24А 25-Н СМ2 Б. Режим резания: ; ; ; . Для заданных условий , 1/м2, мм, .

 

 

Пример. Рассчитать относительную опорную длину профиля при шлифовании заготовок из закаленной стали диаметром 48 мм кругами 1-300х20х127 24А 25-Н СМ2 Б при скорости круга 35м/с, скорости заготовки 0,25 м/с, продольной подаче 33 мм/с, поперечной подаче 0,008 мм/ход, =0,01087 мм, =0,9; =0,021 мм; =5,2 зерен/мм2 , =0,53х10-3 м.

Расчет выполним по уравнению (4.32) для уровня =0,004 мм при =-0,1 мм:

Показатель определен по профилограмме исходной шероховатости поверхности. Для уровня 0,004 мм он равен 0,546. Вероятность удаления материала вычислим по уравнению

 

.

Вероятность неудаления материала соответственно определится

.

 

12. Составляющие силы резания

, (5.21)

 

где глубина микрорезания единичным абразивным зерном; – угол между равнодействующей силы резания и скоростью резания;

– угол сдвига; – среднее касательное напряжение в плоскости сдвига; – коэффициент трения; – ширина площадки на вершине абразивного зерна в направлении скорости резания, .

 

Пример. Рассчитать радиальную составляющую. силы резания при , , , Н/мм2:

 

13. Определение мощности резания

Эффективную мощность резания определяют с учетом вида шлифования по одной из следующих эмпирических зависимостей [1, с.300 или 2, с.469; 3, с.438]:

- при шлифовании периферией круга с продольной подачей:

- при шлифовании периферией круга с радиальной подачей (врезное шлифование):

- при шлифовании торцом круга:

где - диаметр заготовки, мм;

- ширина шлифования, мм, равная длине детали при круглом врезном шлифовании и поперечному размеру поверхности детали при шлифовании торцом круга.

Значения постоянных коэффициентов и показателей степени, входящих в указанные зависимости, определяют по [1, табл.56, с.303; 2, табл.70, с.468; 3, табл.131, с.441].

 

14. Проверка режимов резания

Проверку осуществляют по мощности привода главного движения:

где - мощность станка; - КПД станка

 

15. Расчет температуры на поверхности заготовки в точке выхода из зоны контакта вычисляется по зависимости:

,

где – мощность теплового источника; – коэффициент теплопроводности обрабатываемого материала; – коэффициент температуропроводности материала.

16. расчет максимальной температуры поверхностных слоев абразивного зерна, определяется по уравнениям работы [57]:

при ,

где - интенсивность теплоподвода; - коэффициент температуропроводности материала заготовки; - коэффициент теплопроводности материала; - коэффициент, зависящий от материалов взаимодействующих тел; - время контакта зерна с заготовкой.

17. Расчет глубины дефектного слоя.

Глубина дефектного слоя, по данным А.В. Якимова [261] она определяется зависимостью:

(3.100)

 

где – бездефектный уровень плотности теплового потока; - тепловой поток; – полуширина теплового источника; – коэффициент, определяемый характером тепловыделения (b =0.8, ... ,0.9); – коэффициент, зависящий от теплофизических свойств круга и заготовки; – удельная поверхностная работа шлифования; – коэффициент, учитывающий влияние электрического поля на глубину дефектного слоя.

 

18. Баланс перемещений при шлифовании.

где - изменение радиус-вектора инструмента на i-м обороте, обусловленное линейным износом круга; - изменение радиуса заготовки на -м обороте, как результат механического, хрупкого объемного и эрозионного процессов съема материала; - приращение фактической глубины резания.

где - изменение радиус-вектора инструмента на i-м обороте, обусловленное линейным износом круга; - изменение радиуса заготовки на -м обороте, как результат механического, хрупкого объемного и эрозионного процессов съема материала; - приращение фактической глубины резания.

Пример расчета баланса перемещений в технологической системе для процесса круглого наружного врезного шлифования с поперечной подачей =5 мкм на оборот заготовки и частотой ее вращения =2 Гц. Время одного оборота заготовки равно 0,5 с. Для расчетов воспользуемся очень грубыми приближениями: .

Приращения упругих деформаций круга и заготовки, а также температурных деформаций элементов системы не учитываем. Начальное состояние системы .

.

Для первого контакта поверхности с инструментом имеем

; ; .

Для второго и третьего контактов вычислим: ; ; ;

; ; .

19. Отклонения формы заготовки после j-го контакта определяются разностью между максимальным и минимальным значениями радиусов векторов поверхности

 

, (6.23)

где и - радиальные съемы материала со стороны наибольшего и наименьшего припусков.