Методика расчета радиальной силы резания при круглом врезном шлифовании
Рубрика: Технология
Статья в выпуске: 3 т.26, 2026 года.
Бесплатный доступ
Выбор высокопроизводительных режимов резания, обеспечивающих заданную точность и качество обработки, является одной из наиболее сложных задач при проектировании операций шлифования. Существующие эмпирические зависимости сил резания имеют узкий диапазон применения и не учитывают изменение состояния режущей поверхности шлифовально- го круга в процессе работы, что приводит к значительному разбросу расчетных данных. В представленной работе предложена аналитическая методика расчета радиальной силы резания при круглом врезном шлифовании, учитывающая влияние степени затупления абразивных зерен. В основу методики положена аналитическая модель процесса резания единичным зерном, дополненная уравнениями, связывающими силовые и кинематические параметры процесса с учетом упругой податливости технологической системы. Приведены расчетные зависимости, позволяющие определять текущее значение радиальной силы резания и фактической поперечной подачи для любого момента времени при известном законе изменения номинальной подачи. Выполнена экспериментальная проверка адекватности предложенных моделей, показавшая их хорошую сходимость с опытными данными для различных марок сталей. Разработанная методика может быть использована технологами при проектировании операций круглого шлифования на станках с ЧПУ, оснащенных приборами активного контроля, для оптимизации циклов обработки и повышения производительности.
Короткий адрес: https://sciup.org/147255037
IDS: 147255037 | УДК: 621.923.014:621.9.015 | DOI: 10.14529/engin260305
Method for calculating radial cutting force in cylindrical plunge grinding
The selection of high-performance cutting conditions that ensure the specified accuracy and quality of machining is one of the most difficult tasks in the design of grinding operations. Existing empirical dependences of cutting forces have a narrow application range and do not take into account changes in the state of the grinding wheel's cutting surface during operation, which leads to a significant scatter of calculated data. The presented work proposes an analytical method for calculating the radial cutting force in cylindrical plunge grinding, taking into account the influence of the degree of abrasive grain dulling. The method is based on an analytical model of the cutting process by a single grain, supplemented by equations linking the force and kinematic parameters of the process, taking into account the elastic compliance of the technological system. The calculated dependences are presented, allowing to determine the current value of the radial cutting force and the actual transverse feed for any moment of time under a given law of change in the nominal feed. An experimental verification of the adequacy of the proposed models was carried out, showing their good convergence with experimental data for various steel grades. The developed method can be used by technologists in the design of cylindrical grinding operations on CNC machines equipped with active control devices to optimize processing cycles and increase productivity.
