СТОХАСТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ТОПОГРАФІЇ РОБОЧОЇ ПОВЕРХНІ ВИРОБІВ НА ФІНІШНИХ ОПЕРАЦІЯХ

Анотація

В роботі пропонується удосконалити модель динаміки шліфування, в рамках якої кожне абразивне зерно розглядається як окрема ріжуча кромка з випадковими характеристиками форми та розташування на поверхні шліфувального кругу Точність форми поверхні, одержуваної при шліфуванні, залежить від жорсткості кріплення інструменту й деталі, а також режимів обробки, через те, що у динамічній системі при різанні неминуче виникають вібрації, що вимагає додаткового дослідження .Для цього розроблено удосконалену стохастичну модель, яка дозволяє досліджувати динаміку процесу шліфування та формування топографії оброблюваної поверхні виробів. У моделі процес обробки зображується як мікрорізання абразивними зернами, що випадковим чином розподілені по поверхні шліфувального круга. Геометричні параметри зерен також мають випадковий характер. У результаті моделювання отримані текстури поверхні після обробки, розподіл сил різання, динамічних відхилень інструменту. Побудовано їх спектральні характеристики, що дозволили оцінити вплив режимів обробки й параметрів технологічної системи на характер вібрацій. Показано, що в системі збуджуються вібрації як на частотах зовнішнього збудження (частота проходження зерен), так i на частотах власних коливань пружної динамічної системи, характерних для регенеративного джерела збудження. Встановлено, що при малій жорсткості технологічної системи збуджуються автоколивання типу «chatter» з великою амплітудою за рахунок механізму регенеративного збудження від зерна до зерна на частотах кратних власним частотам коливань, що призводять до втрати якості обробки і посилення зносу інструменту. Перевірка адекватності побудованої моделі проводилась порівнянням результатів моделювання з результатами експериментів. Для цього розглядалася обробка плоскої поверхні матеріалу деталі зі зносостійким покриттям шліфувальним кругом. Вигляд поверхні після проходження інструменту, одержаний за допомогою удосконаленої моделі, а також остаточний мікрорельєф поверхні після шліфування свідчать про ефективність побудованої моделі та її здатність для забезпечення необхідної топографії оброблюваних поверхонь виробів.