Стохастическая теплофизическая модель процессов шлифования

Заказчик:

Уральский НИИ абразивов и шлифования

Цель исследования:

Разработка фундаментальных теплофизических моделей процесса шлифования

Эффект:

• Разработаны технологические рекомендации по шлифованию и резанию, которые используются более чем на 100 предприятиях России
• Сокращение количества технологических ошибок на 40%

Авторы:

А.А. Дьяконов (ЮУрГУ), доцент, канд. техн. наук; Начальник управления научной и инновационной деятельности.

А.А. Кошин (ЮУрГУ), профессор, докт. техн. наук; Факультет: «Механико-технологического», Кафедра: «Технология машиностроения».

Описание:

Особенностью процессов шлифования является быстропротекаемость и наличие внутренней существенной нелинейности прочностных свойств обрабатываемого материала от температурно-скоростных характеристик процесса. При этом реализацию существенно усложняет главная особенность процесса абразивной обработки – стохастический характер взаимодействия режущего профиля абразивного инструмента с обрабатываемой поверхностью заготовки.

Удалось смоделировать трехмерные температурные поля с учетом переменности прочностной характеристики обрабатываемого материала и сложной дискретной структуры тепловых источников при свободной схеме резания (см. рисунок) по всей интересующей глубине поверхностного слоя обрабатываемой поверхности заготовки и использовать данные при проектировании эффективных технологий бездефектного шлифования.

Реализация модели позволила сформировать дифференцированные шкалы групп технологической обрабатываемости материалов с учетом требований по точности и к качеству поверхностного слоя, которые использованы в качестве ключевых данных в справочнике по режимам резания и дополнению к нему в виде руководящего технического материала, утвержденного Уральским НИИ абразивов и шлифования.