Імітаційна модель формування мікрорельєфу поверхні антифрикційних композитних деталей поліграфічної техніки при тонкому абразивному шліфуванні

Анотація

Стаття присвячена дослідженням математичних залежностей і побудові імітаційної моделі утворення мікрогеометричного рисунку на циліндричних поверхнях антифрикційних композитних деталей друкарських машин після тонкої механічної обробки абразивним шліфувальним інструментом. Для складання математичних перетворень, що описують рух абразивних зерен відносно оброблюваної поверхні деталі, спочатку розроблено послідовний математичний опис руху абразивного зерна шліфувального кругу на площині, далі виконано трансформацію площини руху зерна в циліндр та перетворення координат у просторовій циліндричній системі. Використання бібліотеки Matplotlib мовою програмування Python дозволило одержати тривимірну просторову імітаційну модель у циліндричній системі координат, що надало можливість увиразнити просторову картину особливостей формування мікрорельєфу поверхні з урахуванням режимних чинників прецизійної абразивної обробки шліфуванням, а саме — поздовжньої та поперечної подач (V_n та V_s). Результати досліджень продемонстрували видозміни траєкторії руху як одиничного абразивного зерна, так і ансамблю зерен відносно оброблюваної поверхні деталі, та візуалізовано можливий характер процесу утворення складної мікротопографії поверхні. Показано, що можливий мікрогеометричний рисунок поверхні може бути представлено як результат накладання траєкторій руху ансамблю абразивних зерен у прямому та зворотному напрямах у процесі тонкого шліфування. Зміна напряму різання при тонкій обробці може бути викликана як зміною напряму обертання циліндричної деталі, так і нерегулярною орієнтацією ріжучих кромок абразивних зерен відносно поверхні оброблення, що пов’язано з особливостями виготовлення шліфувальних кругів, коли зерна розташовані довільно і розорієнтовані у зв’язці кругу. Це призводить до утворення схрещеного мікрогеометричного рисунку на поверхні обробленої деталі. Побудова імітаційної моделі формування мікрорельєфу поверхні композитних деталей при тонкому шліфуванні абразивними кругами дає можливість не тільки візуалізувати явища геометричних перетворень поверхневого рельєфу, а й попередньо оцінювати ефективність тонкої обробки шліфуванням, що безпосередньо впливає на параметри шорсткості поверхонь, і, як наслідок, на високі функціональні властивості антифрикційних деталей друкарських машин.