Исследование тепловых процессов при шлифовании ножей из труднообрабатываемых сталей

Татьяна Николаевна Иванова, доктор технических наук, профессор, старший научный сотрудник отдела моделирования и синтеза технологических структур, Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук (Россия, г. Ижевск, ул. им. Татьяны Барамзиной, 34); профессор кафедры автоматизации информационных и инженерных технологий, Чайковский филиал Пермского национального исследовательского политехнического университета (Россия, г. Чайковский, ул. Ленина, 73) rsg078829@mail.ru
Геннадий Васильевич Козлов, доктор технических наук, профессор, директор Политехнического института Пензенского государственного университета (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40),gvk17@yandex.ru
Александр Юрьевич Муйземнек, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой теоретической и прикладной механики и графики, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40),muyzemnek@yandex.ru

Актуальность и цели. В современном машиностроении широкое распространение получили ножи из труднообрабатываемых сталей, главным преимуществом которых является повышенная теплостойкость и износостойкость. К ножам предъявляются высокие требования по геометрической точности поверхностей и физико-механическому состоянию поверхностного слоя, что обусловливает сложность назначения параметров их механической обработки. Целью исследования – разработка математических моделей и исследование тепловых процессов при шлифовании ножей из труднообрабатываемых сталей. Материалы и методы. Использованы аналитические методы исследования тепловых процессов в пластинах, математические модели распределения температурных полей по поверхности и по глубине детали. Результаты. Разработаны математические модели и проведено компьютерное моделирование тепловых процессов для типовых тепловых схем шлифования – с полосовым источником, с ограниченным источником и с ограниченным источником по кромке ножа. Результаты проверены экспериментально металлографическими опытно-промышленными исследованиями. Выводы. Воздействие температуры в зоне шлифования и остаточных напряжений на поверхностный слой обрабатываемой детали влияет на геометрическую форму ножей. Коробление тем больше, чем выше температура шлифования и чем больше на шлифуемой поверхности глубина нагретого слоя.

Ключевые слова

шлифование, нож, тепловые процессы, труднообрабатываемая сталь, пластина, температура, микроструктура стали

 Скачать статью в формате PDF

Для цитирования:

Иванова Т. Н., Козлов Г. В., Муйземнек А. Ю. Исследование тепловых процессов при шлифовании ножей из труднообрабатываемых сталей // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2023. № 2. С.118-129 . doi: 10.21685/2072-3059-2023-2-9