книги / Моделирование контактных явлений при абразивном глобоидном зубохонинговании

Начало

Ea, Ma, Es, Ms, p

p = CBZ.Column(2) / 100

Ea = CBA.Column(1) * 1000000000

Ma = CBA.Column(2)

Es = CBS.Column(1) * 1000000000

Ms = CBS.Column(2)

		Ea < 500
	k = KStar1(Ea, Es, Ma, Ms, p)				k = KStar1(Ea, Es, Ma, Ms, p)
	G = GStar1(Ea, Es, Ma, Ms, p)				G = GStar1(Ea, Es, Ma, Ms, p)

E = EStar1(k, G)

Mu = MuStar1(k, G)

E, Mu

Конец

Рис. 49. Алгоритм подпрограммы расчета характеристик абразивного слоя

Вводим значения постоянных и переменных параметров формулы и нажимаем «Расчет» (рис. 50), получаем шероховатость Rz

и Ra.

71

72

Рис. 50. Интерфейс программы расчета параметров шероховатости поверхности Ra и Rz

Выбор материалов связки и абразива, а также структуры круга необходимо производить из списков. Выбор новых пунктов приводит к заполнению таблицы исходных данных с перерасчетами соответствующих параметров (рис. 51–53).

Рис. 51. Список материалов связок и параметры, от него зависящие

73

Рис. 52. Список абразивов и параметры, от него зависящие

74

Рис. 53. Список структур и параметры, от него зависящие

75

4.3. Пример расчета шероховатости поверхности при алмазно-абразивном зубохонинговании

Выполним расчет шероховатости для операции хонингования поверхности ротора винтового забойного двигателя. Рассчитаем теоретическую шероховатость, получающуюся на детали, после хонингования на любом участке профиля ротора в каждой из 30 точек в конкретном угле ϕ = –0,262°. Материал детали сталь 45, материал абразивного слоя хона АС4 63/40 С2 1 В1 (синтетический алмаз,

вулканитовая связка, р = 60 %, ϕд = –0,262°, dA = –0,5, dZ = 0, dG = 0).

Исходные данные, имеющие постоянное значение:

ξ = 0,75; N = 1; S = 0,000 33 м/с; t = 0,0005 м; j = 20 000 000 Н/м.

Данные, имеющие переменное значение для 30 точек профиля:

–E2 = 200 000 000 000 Па;

–µ2 = 0,25;

–τсдв = 2 291 831 181 Па (табл. 4);

–σт = 360 000 000 Па (см. табл. 4).

				Таблица 4
Данные для расчета шероховатости поверхности
Марка стали	Е2, МПа	µ2	σт, МПа	τсдв, МПа
Сталь 45 (Н)	200 000	0,25	360	229
Сталь 50Г	216 000	0,25	500	305
Сталь 40ХФА	215 000	0,25	750	465
Сталь 40Г2	212 000	0,25	950	599
Сталь 45 (В)	200 000	0,25	700	448
Сталь 45Х	206 000	0,25	1200	780

Остальные данные для расчета являются переменными и изменяются в соответствии с характеристикой и геометрией профиля рабочей поверхности хона (табл. 5).

76

Таблица 5

Переменные данные и расчетные значения шероховатости поверхности в 30 точках профиля

Номер точки	Py, Н	h1·1 000 000	h3·1 000 000	Rz, мкм	Ra, мкм
1	215,026 142 8	0,389 386 333	0,220 779 982	0,610	0,110
2	203,021 956 6	0,382 885 128	0,222 541 596	0,605	0,109
3	183,121 097	0,371 402 317	0,225 698 899	0,597	0,107
4	150,878 279 9	0,350 529 774	0,231 699 996	0,582	0,105
5	120,752 046 1	0,327 652 557	0,238 770 864	0,566	0,102
6	93,636 372 91	0,303 019 269	0,247 099 061	0,550	0,099
7	41,011 117	0,233 691 298	0,276 586 301	0,510	0,092
8	15,635 139 85	0,171 208 02	0,316 571 585	0,488	0,088
9	4,404 587 683	0,113 020 132	0,379 880 359	0,493	0,089
10	11,475 371 99	0,154 781 339	0,328 922 955	0,484	0,087
11	35,295 801 01	0,222 752 632	0,279 271 522	0,502	0,090
12	130,797 969 9	0,33576207	0,232 007 804	0,568	0,102
13	208,507 633 1	0,385 963 505	0,217 552 678	0,604	0,109
14	275,860 454 4	0,418 530 791	0,209 432 579	0,628	0,113
15	334,759 550 5	0,442 004 177	0,204 095 142	0,646	0,116
16	334,759 550 5	0,442 004 177	0,204 095 142	0,646	0,116
17	369,575 996 9	0,454 272 955	0,201 508 347	0,656	0,118
18	374,724 104 2	0,455 998 082	0,201 292 848	0,657	0,118
19	343,761 78	0,445 267 12	0,203 873 355	0,649	0,117
20	229,820 614 2	0,397 071 825	0,215 866 847	0,613	0,110
21	160,969 872 1	0,357 441 559	0,227 066 811	0,585	0,105
22	117,479 596 5	0,324 932 9	0,237 838 985	0,563	0,101
23	163,897 728 7	0,359 360 839	0,227 881	0,587	0,106
24	226,478 609 1	0,395 349 992	0,218 662 529	0,614	0,111
25	300,366 243 7	0,428 684 041	0,211 040 201	0,640	0,115
26	325,312 274	0,438 395 042	0,208 943 899	0,647	0,117
27	346,336 368 9	0,446 098 87	0,207 278 853	0,653	0,118
28	362,301 135	0,451 683 478	0,206 045 829	0,658	0,118
29	369,078 947 2	0,453 989 355	0,205 505 857	0,659	0,119
30	372,040 965 3	0,454 985 177	0,205 244 074	0,660	0,119
					77

По данным шероховатости строим графики значений Rz и Ra в 30 точках профиля (рис. 54 и 55).

Рис. 54. График изменения шероховатости Rz поверхности ротора

Рис. 55. График изменения шероховатости Ra поверхности ротора

По профилю шероховатость поверхности меняется от Ra = = 0,087 мкм до Ra = 0,119 мкм.

78

4.4. Изменение шероховатости поверхности ротора при изменении материала связки абразивного слоя

Необходимо выполнить расчет шероховатости поверхности ротора, изменяя вид связки абразива. Возьмем обрабатываемый материал сталь 45 (см. табл. 4). Рассмотрим керамическую, бакелитовую, вулканитовую, эпоксидную связки, каучук, фенолформальдегидную смолу при концентрации абразива р = 38 % и р = 60 %. Расчет выполняем аналогично показанному в подразд. 4.3. Результаты изобразим графически (рис. 56–59).

Рис. 56. График изменения шероховатости поверхности ротора (N = 4) от вида связки при р = 38 % (каучук, алмаз)

Рис. 57. График изменения шероховатости поверхности ротора (N = 4) от вида связки при р = 60 % (каучук, алмаз)

79

Рис. 58. График изменения шероховатости поверхности ротора (N = 1) от вида связки при р = 38 % (бакелитовая связка, алмаз)

Pис. 59. График изменения шероховатости поверхности ротора (N = 4) от вида связки при р = 60 % (бакелитовая связка, алмаз)

Pис. 60. График изменения шероховатости поверхности ротора (N = 1) от вида связки при р = 60 % (эпоксидная связка, алмаз)

80