ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 25 № 4 2023 16 ТЕХНОЛОГИЯ вания для расчета силы резания, действующей в процессе плоского шлифования, с учетом режима резания, характеристики, диаметра и ширины круга, физико-механических свойств заготовки и многих других параметров. Первые слагаемые уравнений (43) и (44) учитывают силу резания, необходимую для пластической деформации металла в зоне сдвига (силу, идущую на съем металла). Вторые слагаемые учитывают силу резания, необходимую для преодоления силы трения, возникающую из-за площадок затупления на зернах. Поэтому в дальнейшем представленная силовая модель будет являться основой для аналитической модели расчета глубины резания, позволяющий прогнозировать изменение технического размера и его погрешности. Нахождение составляющих силы резания становится возможным двумя способами. Первый способ основывается на равенстве объемов металлов, снимаемых за один ход заготовки совокупностью единичных режущих зерен и шлифовальным кругом в целом (изложен в настоящей статье). Второй способ учитывает равенство интенсивностей съема металла шлифовальным кругом в целом и режущими зернами, контактирующими с заготовкой в текущий момент времени. Оба подхода основываются на энергетическом балансе, предложенном С.Н. Корчаком, о равенстве работ, затрачиваемых на съем металла с обрабатываемой поверхности заготовки единичными абразивными зернами и шлифовальным кругом в целом. Иначе говоря, на равенстве работ по объему снимаемого металла и равенстве по скорости съема припуска единичными абразивными зернами и шлифовальным кругом в целом. В работе [31] более подробно рассмотрен алгоритм применения второго способа вывода модели составляющих силы резания, который базируется на равенстве интенсивности съема металла шлифовальном кругом в целом интенсивности съема металла режущими абразивными зернами, расположенными в зоне контакта круга с деталью. Отметим, что уравнения модели силы резания, полученные разными способами (по условиям равенства интенсивности или объемов снимаемого металла), являются идентичными. В результате можно сказать, что рассматриваемые аналитические модели силы резания, построенные на общих допущениях и подходах, которые основаны на научных изысканиях С.Н. Корчака, связанных с теорией резания и пластического деформирования металла, достоверны вне зависимости от условия равенства интенсивности или объемов снимаемого металла. Полученная аналитическая модель расчета силы резания, базирующаяся на равенстве скорости съема и объемов удаляемого металла кругом в целом и единичными зернами, находящимися в зоне контакта круга с заготовкой, экспериментально подтвердилась, что говорит о ее адекватности. Выводы 1. В настоящий момент по причине отсутствия адекватных аналитических моделей расчета силы и глубины резания для операций плоского шлифования в CAM-системе различных производителей при проектировании операции режимы резания назначаются вручную. 2. Отсутствие систем автоматического расчета режимов резания для операций плоского шлифования с ЧПУ (цифрового инструмента для CAM-системы) является научно-технической проблемой. Для ее решения необходима разработка аналитической модели силы резания, в которой установлена взаимосвязь между силой и глубиной среза металла единичными зернами со снимаемым припуском и силой резания, возникающей при шлифовании кругом в целом. 3. В качестве решения описанной выше проблемы предложена аналитическая модель расчета силы резания при плоском шлифовании, устанавливающая взаимосвязь силы резания с глубиной резания и объемами снимаемого металла единичными зернами и кругом в целом на основе интеграции микрообъемов и микросил при срезе металла зернами круга. 4. Проведено математическое моделирование взаимосвязи между силой резания и режимами резания с параметрами микрорезания группой единичных зерен на основе равенства работ при снятии металла одного объема. 5. Представленная в настоящей статье модель силы резания, возникающей в процессе плоского шлифования, получила подтверждение экспериментальным путем и совпала с моделью силы
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1