Файл: Ящерицын, П. И. Шлифование с подачей СОЖ через поры круга.pdf

Планирование эксперимента, представленное в табл. 13, обладает следующими свойствами:

'ZXjn = 2Х2/ц = 2XxX2/n = О,

ZXi/n = ZXiln = А, .

3

Пользуясь (78), находим, что среднее значение т), обозначенное через т)о, для этого планирования будет определяться выражением

Легко видеть, что для уравнения (79) сумма произ­ ведений для любых двух столбцов с неизвестными пере­ менными равна нулю. Учитывая ортогональность, полу­ чаем

В результате имеем

Y = 7,1705 + 0,4529Хх + 0,0283Х2— 0.3495Х? —

Вычисление доверительных интервалов приведено в табл. 15. Анализ таблицы показывает, что уравнение (82) второй степени является адекватным для описания функциональной зависимости контактной температуры от глубины шлифования и продольной подачи.

169

(MCOThLOCOf'-OCO

о

170

Подставив уравнения (72) в уравнение (82), полуним экспоненциальную формулу вида

тально полученными значениями контактной температу­ ры не превышают ±45 °С.

При необходимости в формулу (83) можно ввести поправочный коэффициент из формулы (63), который учитывает влияние диаметра термоэлектрода на величи­ ну измеренной контактной температуры и равен

производилось измерение контактной температуры. Таким образом, нами получено полное подтвержде­

ние ранее установленных преимуществ математических методов планирования эксперимента. Более того, приме­ нение этих методов существенно сокращает объем вы­ числительной работы, при этом обеспечивается более вы­ сокая надежность полученных зависимостей.

3. Зависимость контактной температуры от режимов шлифования при охлаждении обычным методом и через поры круга [170]

Исследования проводились на универсально шлифо­ вальном станке мод. ЗА130 с использованием описанного в гл. Ill устройства для подачи СОЖ через поры круга (см. рис. 43). При этом очистка СОЖ от шлама произ­ водилась центрифугой, которая обеспечивала очистку до 0,006—0,002 вес. 7оі при производительности 50 л!мин (см. рис. 40). СОЖ подавалась под давлением 0,5 кгс/см2.

В качестве СОЖ как при обычном методе охлажде­ ния, так и при охлаждении через поры круга использова­ лась эмульсия, а в качестве инструмента — шлифоваль­ ный круг ПП 350X40X127 характеристики Э540СМ1К6 класса А 2-го класса дисбаланса.

Нерабочие торцовые поверхности круга покрывались нитроэмалью, что обеспечивало протекание СОЖ только

171

через периферию круга. Правка шлифовального круга осуществлялась карандашом алмазным Ц4 (ГОСТ 607—

подачи на глубину). Скорость вращения круга при всех экспериментах постоянная — 35 м/сек.

Шлифуемые образцы и устройство для измерения контактной температуры были такими же, как в пара­ графе 1 настоящей главы. В качестве термоэлектрода использовалась никелевая проволока диаметром 0,03 мм, при этом допускалась погрешность между измеренной и действительной контактной температурой 5—7%,

Для установления влияния исследуемых переменных (5пр и /) на контактную температуру и изучения харак­ тера их влияния, а также для проверки непрерывности температурной характеристики в области изменения не­ зависимых переменных были проведены прикидочные эксперименты. Измерения контактной температуры осу­ ществлялись при 5Пр=1; 2,5; 5; 7,5; 10 м/мин и при / = = 0,0025; 0,005; 0,0075; 0,010; 0,020; 0,030; 0,040 мм. Полу­ ченные данные представлены на рис. 60, а, б в виде трех­ мерных графиков в декартовых координатах. Каждая точка на приведенных графиках — среднее значение по десяти измерениям.

Приведенные графики указывают, что зависимая пе­ ременная (контактная температура Т) представляет со­ бой непрерывную функцию от независимых переменных (5пр и /) при обоих исследуемых способах охлаждения и в исследуемой области изменения независимых пере­ менных.

Построение этих же зависимостей в двойной логариф­ мической шкале (графики не приводятся) показало на­ личие существенной кривизны температурной поверхно­ сти, что свидетельствует о невозможности достоверного описания функции Г= /(5 пр, /) линейной зависимостью.

Сравнительный анализ рис. 60, а и б указывает на существенное качественное различие в зависимости Т =

172

/ = 0,005 0,010 мм. При охлаждении через поры круга этого не наблюдается. С увеличением глубины шлифо­ вания контактная температура возрастает плавно. Такое различие можно объяснить тем, что при небольшой глу­ бине шлифования (/ = 0,0025 мм), соизмеримой с радиу­ сом округления абразивных зерен, резание-царапание протекает неустойчиво, частично сопровождается скоб­ лением и пластической деформацией обрабатываемой поверхности.

В силу того что обычный способ охлаждения не мо­ жет обеспечить проникновение СОЖ к абразивным зер-

Рис. 60. Зависимость контактной температуры от режимов шли­ фования при обычном способе охлаждения (а) и при охлаж­ дении через поры круга (б)

173

Нам, на них не могут образоваться окиспые пленки эф­ фективной толщины. В результате действия этих и ряда других не отмеченных нами факторов коэффициент тре­ ния существенно возрастает, что вызывает повышение температуры при малой глубине шлифования.

При шлифовании с охлаждением через поры круга все абразивные зерна постоянно омываются СОЖ, за время нахождения зерен вне контакта с изделием на них успевают образоваться окисные пленки эффективной толщины. Более того, можно предполагать, что СОЖ частично попадает непосредственно в зону шлифования (в зону контакта абразивных зерен и снимаемого метал­ ла). Эти факторы обеспечивают постоянство коэффи­ циента трения, а следовательно, и плавное изменение контактной температуры в зависимости от глубины шли­ фования.

Из предварительных исследований предположитель­ но было установлено, что зависимость контактной темпе­ ратуры от режимов шлифования не может быть пред­ ставлена моделью первого порядка. Поэтому было решено постулировать модель второго порядка, а схему экспе­ римента наметить так, чтобы можно было получить мате­ матические модели обоих порядков, а статистическим анализом проверить адекватность полученных моделей. С учетом этого эксперименты при шлифовании с охлаж­ дением через поры круга были проведены по той же мат­ рице планирования и на тех же уровнях варьирования, что и в предыдущем параграфе.

В табл. 16 приведены значения контактных темпера­ тур при охлаждении через поры крута в сравнении с обычным способом охлаждения. Режимы шлифования при обоих способах охлаждения были едиными и соот­

уравнения зависимости контактной температуры от ре­ жимов шлифования при охлаждении обычным способом и через поры круга имеют вид

174