Определение оптимальных параметров шлифования микропористых покрытий по критерию шероховатости

Abstract

При круглом наружном шлифовании шеек валов автомобилей, тракторов, сельскохозяйственной и дорожно-строительной техники, восстановленных различными способами газотермического напыления, возникают проблемы, связанные с интенсивным засаливанием и низкой стойкостью кругов, а также резким ухудшением шероховатости обработанной поверхности. Основная причина этих тенденций кроется в особенностях физико-механических свойств покрытий – высокая пористость, наличие оксидов и шлаков, повышенная адгезионная и химическая активность и т.д. В статье отмечается, что одним из направлений повышения эффективности врезного шлифования покрытий и достижения высоких технико-экономических показателей является оптимизация абразивной обработки. В работе приведены результаты оптимизации процесса круглого врезного шлифования микропористых покрытий на никелевой основе. Сформирован комплекс параметров, необходимых для решения задачи оптимизации шлифовальной операции по критерию шероховатости. Разработана система технических ограничений для оптимизации режимов резания и элементов характеристики абразивных кругов. Рассмотрены вопросы достижения минимальной шероховатости обработанных поверхностей при обеспечении заданных технологических параметров шлифования. Разработана математическая модель процесса абразивной обработки как неотъемлемая часть оптимизационной задачи. Оптимизация целевой функции (шероховатости поверхности) осуществлялась при помощи метода линейного программирования. Определены оптимальные марки по зернистости и твёрдости шлифовальных кругов, обеспечивающие наименьшую шероховатость обработанной поверхности. Предлагаемая методика может использоваться для определения оптимальных параметров при шлифовании микропористых покрытий различных восстанавливаемых деталей, например, шеек коленчатых и распределительных валов ДВС. Учёт совокупности факторов, влияющих на процесс, позволяет надёжно получать минимальную шероховатость при врезном шлифовании микропористых газотермических покрытий.