ОПТИМИЗАЦИЯ СТРУКТУРЫ И ПАРАМЕТРОВ ОПЕРАЦИИ ШЛИФОВАНИЯ С УЧЕТОМ ТРЕБОВАНИЙ ПО ТОЧНОСТИ ОБРАБОТКИ

Abstract

Разработаны аналитические модели для определения производительности обработки и параметров операции круглого наружного продольного алмазного шлифования, включая технологические переходы чернового шлифования и выхаживания, с учетом величины упругого перемещения, возникающего в технологической системе на каждом переходе. На их основе проведена оптимизация структуры и параметров данной операции шлифования по критерию максимально возможной производительности с учетом ограничения по точности обработки, что позволило установить оптимальное соотношение припусков, удаляемых на переходах чернового шлифования и выхаживания. Теоретически доказано, что оптимальной по структуре операцией шлифования, обеспечивающей максимально возможную производительность с учетом ограничения по точности обработки (обусловленной упругими перемещениями, возникающими в технологической системе при шлифовании), является операция, включающая только технологический переход выхаживания. В этом случае весь припуск снимается на переходе выхаживания, а переход чернового шлифования отсутствует. Для реализации такой операции шлифования необходимо в начале обработки создать натяг в технологической системе, равный или кратный величине снимаемого припуска. С целью обеспечения высокой режущей способности алмазного круга на металлической связке, которым осуществляется съем припуска на операции шлифования, необходимо использовать периодическую электроэрозионную правку, устраняющую засаливание круга и своевременно удаляя с рабочей поверхности круга затупившиеся алмазные зерна. Наиболее эффективным направлением применения предложенного технического решения являются технологические операции круглого наружного продольного алмазного шлифования с недостаточно жестким креплением обрабатываемой детали на станке.

Analytical models have been developed to determine the processing performance and operation parameters of round external longitudinal diamond grinding, including technological transitions of rough grinding and nursing, taking into account the amount of elastic displacement that occurs in the technological system at each transition. On their basis, optimization of the structure and parameters of this grinding operation was carried out according to the criterion of the maximum possible productivity, taking into account limitations on processing accuracy, which made it possible to establish the optimal ratio of allowances removed at rough grinding and nursing transitions. It has been theoretically proved that the grinding operation that is optimal in structure, ensuring the maximum possible productivity, taking into account the limitations on processing accuracy (due to elastic displacements that occur in the technological system during grinding), is an operation that includes only the technological transition of nursing. In this case, the entire allowance is removed at the transition nursing, and the transition rough grinding is absent. To implement such a grinding operation, it is necessary at the beginning of processing to create an interference fit in the technological system equal to or a multiple of the removed allowance. In order to ensure a high cutting ability of a diamond wheel on a metal bond, which removes the allowance for grinding operations, it is necessary to use periodic electroerosive dressing, which eliminates greasing of the wheel and timely removes blunt diamond grains from the working surface of the wheel. The most effective direction of application of the proposed technical solution is the technological operations of round external longitudinal diamond grinding with insufficiently rigid fastening of the workpiece on the machine.

Розроблено аналітичні моделі для визначення продуктивності обробки та параметрів операції круглого зовнішнього поздовжнього алмазного шліфування, що включає технологічні переходи чорнового шліфування і виходжування, з урахуванням величини пружного переміщення в технологічній системі, що виникає в технологічній системі на кожному переході. На їх основі проведено оптимізацію структури й параметрів даної операції шліфування за критерієм максимально можливої продуктивності з урахуванням обмеження за точністю обробки, що дозволило встановити оптимальне співвідношення припусків, які видаляються на переходах чорнового шліфування і виходжування. Теоретично доведено, що оптимальною за структурою операцією шліфування, що забезпечує максимально можливу продуктивність з урахуванням обмеження за точністю обробки (обумовленою пружними переміщеннями, які виникають в технологічній системі при шліфуванні), є операція, що включає лише технологічний перехід виходжування. В цьому випадку весь припуск знімається на переході виходжування, а перехід чорнового шліфування відсутній. Для реалізації даної операції шліфування необхідно на початку обробки створити натяг в технологічній системі, рівний або кратний величині припуску, що знімається. З ціллю забезпечення високої ріжучої здатності алмазного круга на металевій зв'язці, яким здійснюється знімання припуску на операції шліфування, необхідно застосовувати періодичну електроерозійну правку, яка усуває засалювання круга та своєчасне видаляє з робочої поверхні круга затуплені алмазні зерна. Найбільш ефективним напрямком застосування запропонованого технічного рішення є технологічні операції круглого зовнішнього поздовжнього алмазного шліфування з недостатньо жорстким кріпленням оброблюваної деталі на верстаті.