Комплексная оценка факторов, влияющих на размерный износ дисковых щеточных полимерно-абразивных инструментов

Анотація

Цель работы. Исследование влияния параметров дисковой полимерно-абразивной щетки (ПАЩ), режимов обработки и физико-механических свойств обрабатываемого материала на длинновой износ волокон при полировании различных материалов.

Методы исследования. Для проведения исследований использовали авторский метод расчета способности обрабатываемых материалов стирать полимерно-абразивное волокно (ПАВ), который лег в основу разработанной модели расчета длиннового износа дисковых ПАЩ. Для построения модели зависимости износа ПАЩ от параметров обработки применяли корреляционный и регрессионный анализы. Экспериментальный метод применен для апробации предложенной модели – проверка проводилась на оригинальном стенде, позволяющем варьировать исходными факторами и периодически измерять массовый износ щеток в процессе полирования.

Полученные результаты. Решена задача прогнозирования степени износа дисковой ПАЩ при полировании различных, в том числе труднообрабатываемых материалов. Авторами предложен метод определения способности обрабатываемого материала стирать полимерно-абразивные волокна щетки, основываясь на его физико-механических свойствах. Проведены натурные исследования износа дисковой ПАЩ при обработке образцов из различных материалов. В результате проведенных экспериментов выявлены зависимости износа от размеров щетки, параметров обработки, обрабатываемого материала и предложена математическая модель. Экспериментально показано, что в исследованном диапазоне изучаемых факторов основное влияние на износ волокон оказывает материал детали, скорость обработки и натяг, заданный инструменту, а зернистость и длина волокна влияют незначительно. Основываясь на полученных результатах можно утверждать, что скорость обработки без СОТС не следует назначать выше 15–17 м/с, натяг выше 1–2 мм, так как в противном случае степень износа интенсивно растет.

Научная новизна. Впервые получена аналитическая зависимость физико-механических свойств обрабатываемого материала и износа полимерно-абразивных волокон. В результате проведенной работы получена модель интенсивности износа дисковой ПАЩ.

Практическая ценность. Использование полученных результатов способно увеличить стойкость дисковых ПАЩ, производительность полирования деталей из различных, в том числе и труднообрабатываемых, материалов на станках с ЧПУ, своевременно корректировать положение инструмента, уменьшить число замен щеток, а также и брака деталей, связанного с их износом.