Способ определения эксплуатационных свойств абразивного инструмента

Способ определения эксплуатационных свойств абразивного инструмента

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к машиностроению . Целью изобретения является снижение трудоемкости проведения оценки эксплуатационных свойств абразивного инструмента. Определение свойств инструмента ведут при фиксированной производительности шлифования образца, причем производительность определяется по формуле Q V S-t const, где V - скорость перемещения образца, S - скорость подачи инструмента, t - глубина шлифования . Зафиксировав производительность , изменяют режимы обработки. Путем математических преобразований переходят к симплексной системе координат. Получают план для трех зависимых компонентов (элементов режима обработки). Проводят эксперимент на режимах,соответствующих точкам плана. Результатом обработки экспериментальных данных является полиномиальная зависимость.. Исследование полученной зависимости позволяет найти оптимальные значения принятого параметра оптимизации (коэффициент шлифования, стойкость, удельный износ и др.), 1 табл., 1 ил. 5

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„80„„1645121

А1 (51)5 В 24 D 3/00//В 24 D 18/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Q = V.S t = const

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ CHMT СССР (21) 4624331/08 (22) 21, 12, 88 (46) 30.04.91. Бюл. Р 16 . (71) Курганский машиностроительный институт (72) В.И.Курдюков, Г.П.Мосталыгин

Б.П.Кудряшов и А.А.Куль (53) 621.922.079(088.8) (56) Спиридонов А.А.Планирование экспериментов при исследовании технологических процессов. M.: Машино,строение, 108 1, с.78-83. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКСПЛУАТАПИОННЫХ СВОЙСТВ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА (57) Изобретение относится к машиностроению. Целью изобретения является снижение трудоемкости проведения оценки эксплуатационных свойств абразивного инструмента. Определение свойств инструмента ведут при фиксиИзобретение относится к машиностроению, а именно к эксплуатации абразивного инструмента.

Цель изобретения - повышение точности определения эксплуатационных свойств абразивного инструмента.

Определение эксплуатационных свойств осуществляют следующим образом.

Задаются .производительностью из организационно-технических условий, например производительностью, соответствующей наименьшей себестоимости иэделия. Устанавливают диапазоны изменения параметров режима шлифова2 рованной производительности шлифова- ния образца, причем производительность определяется по формуле

Ч Б t = const, где V — - скорость перемещения образца, S — - скорость подачи инструмента, t — глубина шлифования. Зафиксировав производительность, изменяют режимы обработки.

Путем математических преобразований переходят к симплексной системе координат. Получают план для трех зависимых компонентов (элементов режима обработки). Проводят эксперимент на режимах, соответствующих точкам плана. Результатом обработки экспериментальных данных является полиномиальная зависимость., Исследование полученной зависимости позволяет найти оптимальные значения принятого параметра оптимизации (коэффициент шлифования, стойкость, удельный износ и др.), 1 табл., 1 ил. ния при обработке конкретного материала. Из всего диапазона выбирают те сочетания параметров режима шлифования (V,S,t), которые обеспечивают производительность О где V — скорость перемещения образца, S — скорость подачи, t — - глубина шлифования.

Проверяют;.чтобы это условие выполнялось во всей выбранной области изменения параметров. При1645121 вводят к линейному виду путем логарифмирования

1nQ =- 1nV + 1nS + j;nt

Выражение условия. постоянства производительности в виде логарифмического уравнения позволяет использовать симплекс-решетчатое планирование, препназначенное для систем, являющихся смесями нескольких компо10 нентов.

Переход к симллексной системе координат ccyv::,åñòâëÿåòñÿ с помощью относительных координат по формуле 15 .пК $ lпХ g г(л

1mmX;, — 1nnX мин где Х вЂ” текущее значение парамет3 ра режима;

<,макс»

Х „ — соответственно верхнее

iglAH и нижнее значение фактора.

Математической моделью, описываю- 25 щей экспериментальную область, является приведенный полипом видя (2- 2 + Ъ-э (ц2 1 2

30 Ь 3 2 1 3

Для оценки коэффициентов приведенполиномя P) 2., РЗ» P(g» f3 дэ» ! : в симплекс-решетчатых планах используют экспериментальные точки, равномерно распределенные го симплексу. В этих точках проводят испыта ния инструмента путем сошлифовывяння ня данном режиме с образца определенныи объем металла. Определяют извест- 10 ными методами величину или величины показателей процесса шлифования в каждой экспериментальной точке. Пс полученным в экспериментальных точках значениям рассчитывают оценки коэффициентов приведеннсго полиномя, Подставляя значения коэффициентов в математическую модель рассчитывают зависимость исследуемого эксплуатационного показателя абразивного инструмента от параметров режима(Ч, S, t). Do полученной зависимости строят поверхность отклика, определяют наибольшее (наименьшее) значение показателя, и его величину принимают эа оценку эксплуатационного свойства абразивного инструмента, а соответствующие параметры режима принимают за оптимальные.

Hp и м е р. Испытания по определению коэффициента шлифования.

Абразивный круг ПП 250х20876

91АМ25НСМ17К11. Образцы из стали марки Р6М5 твердостью HR17 62»64. Станок плоскощлифовальный» модели 38

38711Ф2-1. Многопроходное плоское шлифовяние. Производительность из организционно-технических условий принята 64 мм /мин = V Б -t = Q.

Диапазоны применения параметров режима шлифования следующие: продольная скорость стола 8000 мм/мин Ч и и 16000 мм/мин, поперечная подача стола О„Я мм/ход и S 1,6 мм/ход„ глубина шлифования 0,005

«ао,oi .мм.

Логярифмируя, получаем

I.nV + 1nS + 1nt = lnQ

Это выражение нормированности суммы переменных позволяет построить правильный симплекс. Дня принятых диапазонов параметров режиме шлифования формула перехода к симплексной системе координат примет вид

lnV-8„9872;

0,6931

1nt + 5,2984

0,6931

1пБ + 0,2232

0,6931

В таблице приведены значения симп" лексных координат и соответствующие им действительные значения параметров режима шпифоваиия.

Коэффициент шлифования в каждой экспериментальной точке определен по формуле

Vм

Ч

Và

3 где U — объем снятого металла„- мм

»

Ъ вЂ” объем изношенной части шлиа фовального круга, мм.

Средние значения коэффициента шлифования для всех экспериментальных точек приведены в таблице.

На основе полученных знечений. коэффициента шлифования произведен рас- . чет коэффициентов полинома.

Полином„ описывающий зависимость коэффициента шлифования от изменения параметров режима шлифования, имеет вид в относительных координатах

5121

Симплексные координаты

Обозначение точки на симплексе

Ко эффицициент шлифования, q, мм /мм

9 3

Действительные значения, l

Щь

V t мм S, мм мин

Z ) К Z>

1 0 О

0 1 О

0 О 1

05 0 05

0 0,5 0,5

0,5 0,5 О, 6;2

5,4

1,1

10,4

4,8

1,41

0,005 0,8

0,01 0,8

0,005 . 1,6

0,005 1,13 . 0,00707 1,13

0,00707 0,8

16000

8000

8000

11313,0

8000

11313

Y) у у

У 1 у

У!2

q = 6,27., + 5,4Z + 1,1Z +

+ 18,4Z Zg — 7,4Е Ез+ 4,6Z, Z +

+ 165Z Е Z3.

Адекватность полученной модели проведена в 2 контрольных точках

Yg oe„@ Уп оьпо критерию Стьюдента.

Модель адекватна.

Подставляя значения параметров режима в уравнение получают значения коэффициента шлифования в точке экспериментальной области, соответст» вующей данному сочетанию параметров режима шлифования. Строят поверхность отклика.

На чертеже приведена графическая интерпретация результатов.

На симплексной плоскости построены сечения поверхности отклика, полученной на основе полиноминальной зависимости. Кривые. линии показывают сочетания параметров режима, при которых коэффициент шлифования.принимает значения 8, 10, 11 и l2. Заштрихованная область - это область параметров режима, для которой коэффициент шлифования 12, 5.

Так как наилучшим с точки зрения эксплуатации является максимальное значение коэффициента шлифования, определяют наибольшее значение коэффициента шлифования, исследуя полученную зависимость на экстремум, принимают его за оценку эксплуатационного свойства абразивного инструмента.

Сочетание параметров режима, соответствующее этому значению коэффициента шлифования, будет оптимальным.

Наибольшему значению коэффициента шлифования соответствует сочетание режимов с параметрами V = 11,3м/мин, S = 0,91 мм/ход, t = 0,0062 мм.

Так как выполнение условия =

= const обеспечивает постоянный уровень энергии, подводимой извне к зоне резания, это позволяет установить зависимость эксплуатационных свойств абразивного инструмента от изменения только параметров режима при постоянном уровне энергии процесса. Таким образом, повышается надежность получаемых оценок эксплуатационных показателей. ,Формула изобретения

Способ определения эксплуатационных свойств абразивного инструмента, при котором осуществляют планирование эксперимента, шлифуют ооразец и определяют показателт. эксплуатационного свойства абразивного инструмен2р та при каждом сочетании параметров режима шлифования и производят обработку результатов, при которой получают экспериментальную зависимость показателя эксплуатационного свойства от параметров режима шлифования, и по ней определяют экстремальное значение показателя свойства, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения свойств, в качестве .показателя эксплуатационного свойства выбирают коэффициент шлифования и шлифование образца осуществляют при постоянной производительности, величину которой определяют по форму35

Q = т t ° Я

) где V - скорость перемещения образ46 ца

S — - скорость подачи;

t — - глубина шлифования, при этом планирование эксперимента и обработку результатов проводят с

45 использованием плана на симплексе. !

1645121

Продолжение таблицы

Действительные значения

Симплексные координаты

Ко эффнци» циент шлифования, q мм /мм

Обозначение точки на симплексе

7 Е2 Ер мм S, мм

10077 0,0063 1,0 t

12125 0,00615 0,865

8876 0,0075 0,954

0,333 0,333 0,333

0,6 0,3 0,1

0,15 0,595 0,255

12,1

11

6,7

7193

YApbS< ннов

&ФУ/щф

13.Редактор А.Долинич,Заказ 1314 Тираж 461 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,301

g$

Р,Х д6 у

ОУ

Составитель В.Кравец

Текред С.Мигунова Корректор Н.Ревская