Obrabotka Metallov 2009 No. 1

УДК 621.923.1 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВЫХАЖИВАНИЯ НА МИКРОРЕЛЬЕФ ПОВЕРХНОСТИ РЕЖУЩИХ ПЛАСТИН Р9М4К8 ПРИ ШЛИФОВАНИИ КРУГАМИ ИЗ КУБИЧЕСКОГО НИТРИДА БОРА Я.И. СОЛЕР, доцент, канд. техн. наук. А.В. ПРОКОПЬЕВА, соискатель, ИрГТУ, г. Иркутск С использованием параметрических методов статистики установлено оптимальное количество выхаживающих проходов и поправочные коэффициенты к базовым моделям. The optimumof a quantity of passes sparking-out was obtained with using the pa-rametric technique. The fudgemultipliers adding to bases models were determined. КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: ШЛИФОВАНИЕ, ШЕРОХОВАТОСТЬ, СТАТИСТИКА, ВЫХАЖИВАНИЕ. Введение . При шлифовании традиционными абрази- вами целесообразность введения в рабочий цикл заклю- чительного этапа без врезания на глубину, называемого выхаживанием, обусловлена снижением параметра Ra, возрастанием микротвердости поверхности и ростом сжимающих остаточных напряжений по модулю [1,2]. При использовании суперабразивов, к которым, в част- ности, относится кубический нитрид бора, повышение степени наклепа и сжимающих остаточных напряжений можно обеспечить без выхаживания. Для этого доста- точно задать рациональные технологические параметры [3,4]. Относительно микрорельефа поверхности часто полагают, что от выхаживания можно отказаться в связи с высокими режущими свойствами зерен круга. Так ли это на самом деле, предстоит установить в данном ис- следовании с привлечением статистических методов, повышающих надежность принимаемых решений. Эф- фективность выхаживания оцениваем с помощью по- правочного коэффициента, который вводится в базовые модели I многомерного дисперсионного анализа (МДА) с постоянными факторами, поиск которых выполнен без выхаживания [5,6]. Методика исследования . Опыты вели при следую- щих неизменных условиях: плоскошлифовальный станок модели 3Г71М, круги 1А1 200 × 20 × 76 × 5 CBN30 100/80 СТ1 К27 100 (производитель ОАО «НПК «Абразивы и Шлифова- ние», г. Санкт–Петербург); режим работы: скорость круга v к = 28 м/с, продольная подача s пр = 6 м/мин, t = 0,005 мм, поперечная подача s п = 4 мм/дв.ход, операционный припуск z = 0,1 мм; СОЖ 5 %-ная эмульсия Аквол–6 (ТУ 0258–024–00148843–98), подаваемая в количестве 7–10 л/мин. Быстрорежущие пластины (БП) из стали Р9К4М8(65–67 HRC )имелиразмеры D x L =35x30мм.Шли- фование вели по торцу круглой заготовки с повторением наблюдений n = 30. Статистические оценки проведены с привлечением программы Statistika 6.0 в два последова- тельно выполняемых этапа: одномерного дисперсионно- го анализа (ОДА) для выявления наличия различия между средними значениями наблюдений на выбранном уровне значимости α = 0,05; множественного сравнения средних для поиска конкретных значимых разностей по оценкам статистик ( j = 1;6): 1 – наименьший существенной разно- сти (НСР), 2 – Шеффе, 3 – Ньюмени–Кеулса, 4 – Тьюки, 5 –Дункана, 6 – Бонферрони. Параллельные оценки сред- них по нескольким критериям проведены для повышения надежности принимаемых статистических гипотез. Без программы такой подход к анализу средних сложно реа- лизовать в связи с большой трудностью расчетов. Состояние микрорельефа поверхности БП характери- зовали параметрами (ГОСТ 25132–82): Ra, Rz, Rmax и tp, p = 10;50. Кривая относительной опорной длины профи- ля, обработанная по стандарту ISO 13565, позволяет определить дополнительные характеристики неровно- стей [2]: при p = 0;15 % – Rpk , при p = 15;77 % – Rk , при p = 77;100 % – Rpk . Следует иметь в виду следующее: Rpk – высоты выступов, активно изнашивающихся в пе- риод приработки пары трения в начале эксплуатации; Rk – основа профиля, определяющая несущую способность поверхности; Rpk – глубина впадин профиля, влияющая на процессы усталостного разрушения. Шероховатости поверхности изучали в двух взаимно ортогональных на- правлениях ( d = 1;2), параллельных векторам подач: d = 1 – s п ( Ra 1 i , t 40(1 i ) и т.д.); d = 2 – s пр ( Ra 2 i , t 40(2 i ) , и т.д.), где i = 1;4 – код количества выхаживающих проходов w : i = 1 – без выхаживания ( w = 0); i = 2 при w = 2; i = 4 при w = 6. Оценку роли выхаживания в формировании микро- рельефа поверхности вели по средним: опытным – Ra 1 i , Ra 2 i и т.д.; ожидаемым – и т.д. Статистические методы исследования шероховатости предполагают ис- пользование понятий, принятых в дисперсионном анали- зе (ДА): y iv , v = 1,30 – v -й отклик при шлифовании с i -м числом выхаживаний; средние этих откликов – y i = y i по наблюдениям; , прогнозируемая j -й статистикой и ожидаемая по оценкам всех статистик j = 1;6. Как извест- но, в ДА осреднение по индексу принято обозначать «•». Это позволяет указать, по каким индексам проведено осреднение отклика. Сказанное учитывалось при рас- смотрении конкретных параметров шероховатости. Так, является общей прогнозируемой средней наи- большей поперечной неровностью поверхности. ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 1 (42) 2009 24 КАЧЕСТВО ПОВЕРХНОСТИ