Особенности финишной обработки профильных поверхностей деталей, страница 10

В настоящий момент рассмотрены отдельные явления, возникающие при взаимодействии наполненной абразивными частицами полимерной среды и поверхностным слоем обрабатываемой детали

При анализе условий взаимодействия единичного абразивного зерна (ЕАЗ) в зоне контакта с обрабатываемой поверхностью [8] получены зависимости условий микрорезания и пластического оттеснения единичным абразивным зерном при АЭО. На основе разработанной модели резания, пластического оттеснения и трения элементов абразивного зерна с обрабатываемой поверхностью, используя коэффициент закрепления абразивного зерна в гидравлическом потоке рабочей смеси, предложена методика исследований процесса контактного взаимодействия ЕАЗ и материала.

Получены эмпирические зависимости сил резания-оттеснения P_yz от давления среды, длины канала и его площади сечения, а также процентного содержания абразива в среде, устанавливающих связь процесса резания с режимами обработки для различных геометрических параметров каналов в деталях ЛА.

Процессы резания—оттеснения и тепловые процессы при взаимодействий микро- и субмикровыступов абразивных зерен с поверхностью смоделированы канд. техн. наук П. А. Снетковым [63]. Получены зависимости для расчета мощности тепловых потоков и температур в технологической системе, а также исследовано влияние тепла на параметры качества поверхностного слоя и технологические режимы АЭО.

Однако для процесса абразивного изнашивания, частным случаем которого является АЭО, характерно сочетание усталостного изнашивания (большей частью малоцикловой усталости) и абразивного. Разрабатываемые для последующих расчетов модели должны учитывать вид контактирования (по И. В. Крагельскому), податливость и влажность абразивной массы, крупность абразивных частиц, закон их распределения, угол под которым абразивные частицы встречаются с преградой, механические и теплофизические свойства материалов.

Механические и теплофизические характеристики абразивной массы (рабочей среды) в трибологической модели абразивного изнашивания необходимо описывать с учетом системы уравнений динамики потока и уравнений ее реологического состояния.

Контакт рабочей среды и обрабатываемой детали необходимо рассматривать с точки зрения процессов физико-химической механики в элементах трибологической системы при фрикционном взаимодействии.

Согласно трибологии, существует шесть видов контактов абразивных зерен с выступами обрабатываемой поверхности: микрорезание, упругое оттеснение, пластическое оттеснение, прокатывание, когезионное разрушение поверхностного слоя твердого тела и когезионное нарушение фрикционного контакта.

Более подробно рассмотрим модели микрорезания активными абразивными зернами. Известно, что при контакте потока абразивных зерен с твердым телом происходит удаление части поверхностного слоя последнего. На этом принципе основана вся абразивная обработка.

Если рассматривать среду как твердое тело, то при скольжении ее относительно обрабатываемой детали (второго тела с шероховатой поверхностью) происходит прижатие тел друг к другу нормальной силой V под действием тангенциальной силы (силы трения) Т. Очевидно, что в этом случае силовое взаимодействие осуществляется в точках контакта на бугорках неровностей.

Для перехода от состояния покоя к скольжению необходимо к подвижному твердому телу приложить тангенциальную силу — силу трения покоя. В результате действия этой силы произойдет деформация поверхностных слоев твердых тел, и половина находившихся в контакте частиц выйдет из контакта, исходя из расчета на среднестатистические размеры частиц, а другая половина повернется на больший угол, увеличивая деформацию заделки. При этом твердые тела дополнительно сблизятся. При сближении число контактирующих частиц увеличится, поэтому величина дополнительного сближения будет меньше, чем в том случае, если бы количество частиц в контакте оставалось равным половине первоначально контактирующих частиц. В работе [37] показано, что дополнительное сближение при их предварительном смещении невелико, так как фактическая площадь контакта изменяется незначительно - на 10...15%.