"Механики XXI веку" №16 2017

33 / 397

Современные технологии и автоматизация в машиностроении
33
УДК 621.454
Влияние технологических факторов на параметры шероховатости
поверхности при обработке абразивными инструментами
Богуцкий Б.В.a, Дзюбаба Р.Н. b, Новоселов Ю.К.c
Севастопольский государственный университет, Университетская 33, Севастополь, Россия
a , b , c
Ключевые слова: абразивная обработка, шероховатость поверхности, теоретико-
вероятностный подход, методика прогнозирования шероховатости
В статье, на основе использования современного математического аппарата теории
вероятностей, выполнен анализ влияния технологических факторов на параметры шероховатости
поверхности при обработке заготовок абразивными инструментами. Показано, что при обра-
ботке абразивными инструментами формирование микрорельефа поверхности непосредст-
венно связано с закономерностями удаления материала в зоне контакта заготовки с инст-
рументом. Основными параметрами зоны контакта являются ее размеры и параметры
процессов удаления материала, которые характеризуются вероятностями удаления и не
удаления материала. Полученные зависимости учитывают параметры состояния рабочей по-
верхности инструмента и могут быть использованы для расчета основных параметров шерохова-
тости поверхности при круглом наружном шлифовании. Выполнена оценка влияния технологиче-
ских факторов на шероховатость поверхности обрабатываемой заготовки позволяющая
выбрать наиболее значимые, изменения которых необходимо учесть при проектировании
шлифовальных операций.
При проектировании операции обработки деталей абразивными инструментами на ав-
томатизированном оборудовании необходимо иметь информацию о влиянии технологиче-
ских факторов на параметры шероховатости обрабатываемых поверхностей. Из литератур-
ных данных известно, что на шероховатость существенное влияние оказывают режим реза-
ния, состояние заготовки, оборудования, рабочей поверхности инструмента. Так при круглом
наружном шлифовании за период работы инструмента от его установки до полного износа
шероховатость поверхности изменяется в 1,5…2,0 раза. Для эффективного управления про-
цессом обработки в этих условиях на стадии подготовки управляющих программ нужна ап-
риорная информация. Это позволяет обеспечить высокую производительность и стабиль-
ность технологической операции. Особенно актуален этот вопрос при проектировании опе-
раций чистового и тонкого шлифования, которыми часто заканчиваются технологические
процессы [7, 2].
Рассматриваемая задача является многопараметрической и может быть решена при
применении современных теоретико-вероятностных моделей процесса взаимодействия абра-
зивного инструмента и обрабатываемой поверхности. Модели обладают достаточно высокой
адекватностью, позволяют учесть при проектировании большое число технологических фак-
торов [6, 2, 8]. Они являются основой для создания методик, алгоритмов и программ и могут
включаться в современные системы автоматизированного проектирования.
Целью статьи является выполнить анализ влияния технологических факторов на па-
раметры шероховатости поверхности при обработке заготовок абразивными инструментами,
разработать рекомендации по включению наиболее значимых в современные системы проек-
тирования.
Микрорельеф шлифованной поверхности представляет собой совокупность отобра-
жений в материале заготовки поверхностей резания, образованных при движении режущих
кромок инструмента в пространстве обрабатываемой заготовки. Форма единичных рисок бу-
дет определяться формой режущих кромок, особенностями контакта с материалом поверхно-
сти. Для каждого отдельного абразивного зерна практически невозможно предсказать, како-