Влияние свойств рабочей технологической среды на шероховатость поверхности и производительность при магнитно-абразивной обработке

Приведены результаты экспериментальных исследований параметров шероховатости поверхностей беговых дорожек шариковых подшипников из стали ШХ-15 и производительности процесса магнитно-абразивной обработки в зависимости от свойств компонентов рабочей технологической среды. При исследованиях использовали методы математического моделирования технологического процесса магнитно-абразивной обработки, последующего анализа полученных многофакторных уравнений регрессии для выявления наиболее значимых технологических факторов по критериям их взаимодействия и относительного влияния на шероховатость поверхности и производительность обработки. Установлен относительный суммарный вклад в изменение шероховатости обработанной поверхности (Ra, мкм) и производительности обработки (ΔG, мг/мин): одиночных управляющих технологических факторов 29,1 % и 48,2 % соответственно; взаимодействующих управляющих технологических факторов 46,8 % и 45,9 % соответственно. Управляющие технологические факторы в порядке убывания степени влияния по обобщенной значимости располагаются в последовательности: водородный показатель pH, градиент магнитной индукции B (Тл/мм), микротвердость абразива HV (ГПа), вязкость СОЖ γ (сСт), время обработки t (с) и магнитная проницаемость µ (мкГн/м). Приведено толкование физических механизмов взаимодействия управляющих технологических факторов. Полученные результаты количественной оценки относительного суммарного вклада одиночных управляющих технологических факторов могут быть использованы при назначении режимов магнитно-абразивной обработки колец подшипников, а их (факторов) взаимодействия – в исследованиях синергизма параметров рабочей технологической среды, что позволяет получить значительно больший эффект, чем использование каждого параметра в отдельности.

1. Обработка и упрочнение поверхностей при изготовлении и восстановлении деталей / В.И. Бородавко [и др.]; под ред. М.Л. Хейфеца, С.А. Клименко. – Минск: Беларус. навука, 2013. – 463 с.

2. Технологические процессы механической и физико-химической обработки в авиадвигателестроении / В. Ф. Безъязычный [и др.]; под общ. ред. В. Ф. Безъязычного. – М.: Машиностроение, 2007. – 538 с.

3. Финишная обработка поверхностей при производстве деталей / С.А. Клименко [и др.]; под общ. ред. С. А. Чижика, М. Л. Хейфеца. – Минск: Беларус. навука, 2017. – 377 с.

4. Смоленцев, Е. В. Проектирование электрических и комбинированных методов обработки / Е.В. Смоленцев. – М.: Машиностроение, 2005. – 511 с.

5. Энциклопедия машиностроения / А.М. Дальский [и др.]. – М.: Машиностроение, 2000. – Т. 3: Технология изготовления деталей машин. – 420 с.

6. Данилов, В.А. Формообразующая обработка сложных поверхностей резанием / В. А. Данилов. – Минск: Наука и техника, 1995. – 264 с.

7. Сакулевич, Ф.Ю. Основы магнитно-абразивной обработки / Ф.Ю. Сакулевич. – Минск: Наука и техника, 1981. – 326 с.

8. Майборода, В.С. Кинетика формирования микропрофиля поверхности режущего инструмента при магнитноабразивной обработке / В.С. Майборода, Н.В. Ульяненко // Вiснiк СумДУ. Сер. Технічні науки. – 2003. – №2. – С. 104–111.

9. Хомич, Н. С. Магнитно-абразивная обработка поверхностей ответственных изделий / Н.С. Хомич // Наука и инновации. – 2015. – № 6. – С. 24–26.

10. Скворчевский, Н. Я. Научные основы повышения эффективности магнитно-абразивной обработки созданием сверхсильных магнитных полей и новых технологических сред: автореф. дис. … д-ра техн. наук : 05.02.08 ; 05.03.01 / Н. Я. Скворчевский ; БГПА. – Минск, 1994. – 35 с.

11. Акулович, Л.М. Магнитно-абразивная обработка сложнопрофильных поверхностей деталей / Л.М. Акулович, Л.Е. Сергеев. – Минск: БГАТУ, 2019. – 272 с.

12. Цикарев, В.Г. Опыт получения композиционных материалов системы Ti–Cu–C СВС-процессом / В. Г. Цикарев [и др.] // Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. – 2021. – Т. 15, № 4. – С. 4–11. https://doi.org/10.17073/1997-308X-2021-4-11

13. Юдин, А. Г. Общие способы обработки поверхностей режущими инструментами / А.Г. Юдин // Вестн. машиностроения. – 2022. – № 1. – С. 78–82.

14. Ефремов, В. Д. Технологическое обеспечение качества рабочих кромок инструмента и деталей / В. Д. Ефремов, П.И. Ящерицын. – Минск: БАТУ, 1997. – 250 с.

15. Магнитно-абразивная обработка многогранных неперетачиваемых твердосплавных пластин в условиях больших рабочих зазоров / В.С. Майборода [и др.] // Наукові праці ДонНТУ. – 2009. – №6.– С. 157–165.

16. Евгенев, Г. Б. Синергетическая case-технология создания прикладных интеллектуальных систем // 12-я национальная конференция по искусственному интеллекту с международным участием (КИИ-2010): труды. – М.: Физматлит, 2010. – Т. 3. – С. 294–302.

17. Абдокова, Л.З. Синергетический эффект как результат эффективного управления / Л. З. Абдокова // Фундамент. исследования. – 2016. – №10. – С. 581–584.

18. Наумова, Ю. А. Синергические системы в многокомпонентных эластомерных материалах: идентификация, анализ, формирование: дис. … канд. хим. наук / Ю.А. Наумова; Моск. гос. ун-т тонких хим. технологий им. М.В. Ломоносова. – М., 2017. – 308 с.

19. Состав для приготовления концентрата смазочно-охлаждающей жидкости для магнитно-абразивной обработки металлов : пат. BY 23142 / С.К. Дубновицкий, Л.Е. Сергеев, Л.М. Акулович, В.М. Хвисевич, С.Р. Онысько. Опубл.: 30.10.2020.

20. Лавров, В.В. Методы планирования и обработки результатов инженерного эксперимента / В. В. Лавров, Н.А. Спирин. – Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2004. – 257 с.

21. Miller S.H. Experimental Design and Statistics / S.H. Miller. – London: Routledge, 2015. – 186 p. https://doi.org/10.4324/9780203977644