Исследовано воздействие абразивных зерен хонинговальных брусков на поверхность обрабатываемой детали. Исходя из вероятностей распределения абразивных зёрен по объёму режущего слоя инструмента и кинематики процесса, рассчитывается закон распределения высоты микронеровностей детали. С помощью этого распределения находятся как параметры шероховатости поверхности детали, так и характеристики процесса резания: площади срезов, количество контактных зёрен и т.д. Дано сравнение дискретной и непрерывной моделей инструмента и найдена математическая связь между ними. Дискретная модель более реально отражает строение абразивного инструмента, однако отсутствуют удобные методы измерения её параметров. Установлена математическая зависимость между распределением абразивных зёрен по высоте и распределением глубины царапин, оставленных данным инструментом на полированном образце. Исходя из полученной информации о дискретной модели алмазных брусков, проведён расчёт геометрических параметров их режущей поверхности. Сопоставление расчётных и экспериментально найденных значений параметров брусков подтверждает точность предложенной методики. Показано, что обе математические модели абразивного хонинговального инструмента, дискретная и непрерывная, дают идентичные результаты. Получены в общем виде аналитические зависимости для расчёта параметров шероховатости поверхности детали, скорости съёма металла, усилий резания, площадей среза, числа контактных зёрен и др. Подставляя в полученные формулы характеристики брусков, усреднённый профиль зёрен, плотность их распределения по высоте можно рассчитывать все параметры микрогеометрии детали.
The paper aims at studying the effects of abrasive grains of honing brars on the surface of workpieces. Basing on the probability distribution of abrasive grains by volume of the tool’s cutting layer and the process kinematics the authors have calculated the height distribution pattern of a part’s asperities. This distribution helps determining both roughness parameters of a part’s surface, and cutting process features - the area of cuts, the number of contact grains, etc. The paper provides a comparison of discrete and continuous tool models and their mathematical ratio. A discrete model more realistically reflects the abrasive tool structure, however there are no convenient methods for measuring it. The authors present an established mathematical ratio between the distribution of abrasive grains according to the height and the depth distribution of scratches produced by the tool on a polished sample. Basing on the obtained information on the discrete model of diamond bars, the authors have calculated geometric parameters of their cutting surface. The comparison of the calculated and experimentally found values of the bar parameters confirms the accuracy of the proposed method. It has been shown that both discrete and continuous mathematical models of the abrasive honing tool bring identical results. The authors have obtained general analytical expressions to calculate the roughness parameters of a part’s surface, the metal removal rate, cutting forces, cut areas, the number of contact grains, etc. Inserting the characteristics of bars in the formulas, one can calculate all microgeometry parameters of a part.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.