ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 24 № 4 2022 66 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ степени ответственности фасонных деталей, получаемых с его помощью. Проведенное обзорное исследование показало, что несмотря на высокую востребованность профильного шлифования в машиностроении акустические явления данного процесса изучены слабо. При этом запрос на определение текущей режущей способности профильного ШК и прогнозирование его периода стойкости существует [18–20]. Должным образом проведенное исследование этого вопроса в перспективе позволит рационализировать расход режущего инструмента и повысить эффективность процесса профильного шлифования в условиях цифрового производства. Таким образом, разработка акустического метода мониторинга состояния инструмента применительно к профильному шлифованию целесообразна. Это обусловлено еще и тем, что необходимость своевременной правки профильного инструмента свойственна данному виду обработки так же, как и прочим видам шлифования. Цель настоящего исследования состоит в определении акустических параметров плоского шлифования профильным кругом по мере его износа в сравнении с аналогичным процессом с применением круга прямого профиля. Ниже обозначен ряд задач, решение которых способствует достижению цели. Поскольку звуковое давление, генерируемое процессом шлифования, является результатом собственных колебаний круга [21], возникает необходимость изучения частот собственных колебаний (ЧСК) шлифовальных кругов различного профиля. Задача 1 – экспериментально определить ЧСК исследуемых шлифовальных кругов, провести аналитическое сравнение значений ЧСК шлифовальных кругов различного профиля. Задача 2 – дать оценку вкладу работы основных систем экспериментальной установки на холостом ходу (в холостом режиме) в общий спектр акустических колебаний. Задача 3 – экспериментально установить акустические параметры процесса плоского шлифования кругами различного профиля (спектральный состав, амплитуды уровня звука). Задача 4 – провести качественное сравнение полученных данных, выявить отличительные особенности акустического сигнала при профильном шлифовании. Методика исследований Экспериментальное исследование включает два этапа. На первом исследуются частоты собственных колебаний шлифовальных кругов. Второй этап сосредоточен на исследовании акустического сигнала, возникающего в процессе обработки. Каждый этап проводится с применением ШК прямого профиля и профильным кругом. Далее: ШК 1 – типовой шлифовальный круг прямого профиля; ШК 2 – шлифовальный круг, профилированный для обработки канавки (рис. 2). а б Рис. 2. Профиль применяемого инструмента: а – ШК 1; б – ШК 2 Fig. 2. Profi le of the tool used: а – GW 1; б – GW 2 Этап 1. Предпосылкой к исследованию собственных колебаний ШК является существующая взаимосвязь между параметрами собственных колебаний, физико-механическими свойствами и геометрическими характеристиками твердого тела [22]: ( , ) , L f F a C (1) где F(a, μ) – коэффициент формы, зависящий от геометрических размеров тела, его формы и коэффициента Пуассона; L E C – параметр, представляющий собой скорость распространения упругих колебаний в бесконечно длинном стержне, материал которого аналогичен материалу рассматриваемого тела; E – модуль нормальной упругости; ρ – плотность материала. Коэффициент формы F(a, μ) в данном исследовании принимался в соответствии с рекомендациями нормативно-технической документации (ГОСТ Р 52710–2007 Инструмент абразивный.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1