<< вернуться...

источник: www.ostu.ru/conf/tech2001/gordeev

e-mail: d_vostroknutov@mail.ru

ТЕМПЕРАТУРА ПРИ ОГИБАЮЩЕМ ШЛИФОВАНИИ

А.В. Гордеев, проф., Вострокнутов Д.В.
Тольяттинский политехнический университет


TEMPERATURE OF QUICKPOINT GRINDING

A.V. Gordeev, Prof., Vostroknutov D.V.
Togliatty Politechnical University


Температура контакта Т при шлифовании в первом приближении описывается выражением:


где: q – мощность тепловыделения,  l и w – тепло- и температуропроводность,  x – координата вдоль подачи, S – скорость продольной подачи.

При равномерном распределении q по ширине контакта l максимум Т наблюдается в конце площадки контакта:


Обозначим:
имеем:

Мощность тепловыделения:

q = B · Pz · V / l

где: Pz – окружное усилие, V – скорость шлифования.

В свою очередь величина Pz зависит как от скорости V, так и от ширины контакта (высоты круга) l:

Pz = C · l y · V z

следовательно:
q = D · l y-1 · V 1+z

Tmax = E · l y-0,5 · V 1+z

Экспериментальным путем получены следующие значения показателей степени при круглом шлифовании помаятниковой схеме стали 55Х20Г9АН4 кругом 25А25СМ18К5: для чернового шлифования y = 0,6; z = – 0,35; для чистового шлифования y = 0,95; z = – 0,45. Подставив эти значения в выражение для Tmax, будем иметь:
при черновом шлифовании:

Tmax = E1 · l 0,1 · V 0,65

при чистовом шлифовании:

Tmax = E2 · l 0,45 · V 0,55

Видим, что если при черновом шлифовании влияние ширины круга на температуру весьма мало по сравнению с влиянием скорости, то при чистовом шлифовании влияние l и V на Т практически сопоставимо. Отсюда следует, что при черновой обработке при увеличении V уменьшение ширины круга практически не даст эффекта снижения температуры, и она с ростом V будет резко возрастать. При чистовом же шлифовании уменьшение l может полностью нейтрализовать рост температуры от повышения V.
Данное положение реализуется в так называемой схеме “Квикпойнт” (QP) шлифования фасонных поверхностей вращения (дорожки подшипниковых колец, седло клапана и т.п.), при которой узкий круг (по типу резьбошлифовального) совершает огибающее движение подачи вдоль контура детали. Малая ширина контакта приводит, исходя из ограничения по шероховатости, к необходимости уменьшить подачу So на оборот заготовки, что ведет к потере производительности. Чтобы сохранить величину S, необходимо пропорционально увеличить V. Сравним два варианта обработки: l1 = 25 мм; V1 = 35 м/с; l2 = 1; V2 = 80 м/с:

T1 = E · 25 0,45 · 35 0,55 = 30,1 E

T2 = E · 1 0,45 · 80 0,55 = 11,1 E

Видим, что при шлифовании по схеме QP (2-й вариант), несмотря на существенное увеличение V, температура, а следовательно, и вероятность прижогов снижается.
При этом следует отметить, что износостойкость узкого круга существенно уменьшается, поэтому следует принять меры по ее увеличению. Проблема решается применением эльборового шлифовального круга, стойкость которого при обработке клапана автомобилей ВАЗ составила 1500 деталей. Предложение подготовлено к внедрению на ВАЗе при постановке на производство новых переднеприводных моделей.

источник: www.ostu.ru/conf/tech2001/gordeev

e-mail: d_vostroknutov@mail.ru

<< вернуться...