ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ АБРАЗИВНЫХ ЗЕРЕН ХОНИНГОВАЛЬНЫХ БРУСКОВ НА МИКРОГЕОМЕТРИЮ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛЕЙ

Статическая теория хонингования разработана недостаточно, поскольку процесс массового резания абразивными зернами имеет случайный характер, что усложняет математическое описание этого явления. Целью исследований являлась разработка методики моделирования хонингования, позволяющей вести расчёт параметров процесса с учётом упругих деформаций абразивного инструмента. Для решения задач статистической теории (расчёт микрогеометрии детали, съёма металла и усилий резания) в исследованиях применены теоретико-вероятностный анализ и моделирование методом Монте-Карло. Исходя из вероятности распределения абразивных зёрен по объёму режущего слоя инструмента и кинематики процесса рассчитывается закон распределения высот микронеровностей детали. С помощью закона распределения находятся параметры шероховатости поверхности детали и характеристики процесса резания: площадь срезов, количество контактных зёрен и т.д. Установлена математическая зависимость между распределением абразивных зёрен по высоте и распределением глубины царапин, оставленных инструментом на полированном образце. Проведён расчёт геометрических параметров режущей поверхности алмазных брусков с учетом их дискретной модели. Соизмерение расчётных и опытных значений параметров брусков свидетельствует о правильности предложенной методики. Получены в общем виде аналитические зависимости для расчёта параметров шероховатости поверхности детали, скорости съёма металла, усилий резания, площадей среза, числа контактных зёрен и др. Разработанная методика моделирования хонингования позволяет вести расчёт параметров процесса с учётом упругих деформаций абразивного инструмента. Учитывая характеристики брусков, усреднённый профиль зёрен и плотность их распределения по высоте, можно рассчитать все параметры микрогеометрии детали. Результаты проведённого теоретико-вероятностного исследования могут быть применены также к другим видам абразивной обработки.

микрогеометрия поверхности детали, высоты профиля абразивных зёрен, распределение вершин зёрен по высоте, усреднённый профиль вершин зёрен, площадь проекции поверхности контакта единичного зерна

1. Нефедкин А.И., Одинокова И.В. Исследование закономерностей воздействия абразивных зерен хонингольных брусков на поверхность обрабатываемой детали // Вестник ФГОУ ВПО «МГАУ имени В.П. Горячкина». 2018. № 2 (84). С. 37-43. https://doi.org/10.26897/1728-7936-2018-2-37-43

2. Нефедкин А.И., Одинокова И.В., Томилина А.А., Сидоренко Т.А. Оптимизация процесса хонингования алмазными брусками с использованием методики полного факторного эксперимента // Механизация строительства. 2017. Т. 78. № 1. С. 55-58.

3. Leonov O.A., Shkaruba N.Z., Vergazova Y.G., Golinits-kiy P.V, Antonova U.Y. Quality control in the machining of cylinder liners at repair enterprises.Russian Engineering Research, 2020; 40 (9): 726-731.

4. Бабичев А.П. Хонингование / А.П. Бабичев, Ю.Н. Полянчиков, А.В. Славин, В.М. Шумячер, М.Ю. Полянчикова, Л.В. Русакова; Под общ. ред. А.П. Бабичева. Волгоград: ВолгГАСУ, 2013. 245 с.

5. Нефедкин А.И. Исследование закономерностей повышения давления шлама и СОЖ в подбрусковом пространстве на процесс хонингования // Механизация строительства. 2016. Т. 77. № 12. С. 24-27.

6. Buj-Corral I., Avarez-Florez J., Dominguez-Fernande A. Effect of grain size and density of abrasive on surface roughness, material removal rate and acoustic emission signal in rough honing processes. Metals. 2019; 9 (8): 860. https://doi.org/10.3390/met9080860

7. Хонинговальная головка: Пат. 182190 Российская Федерация, МПК B24B33/08 / А.И. Нефедкин, И.В. Одиноко-ва, А.В. Суходоля. № 2017128435; заявл. 09.08.2017; опубл. 07.08.2018, Бюл. № 22.