Procedura optymalizacyjna skutków szlifowania
Transkrypt
Procedura optymalizacyjna skutków szlifowania
1330 MECHANIK NR 10/2016 Procedura optymalizacyjna skutków szlifowania Optimization procedure of grinding effect JÓZEF ZAWORA MIECZYSŁAW MARCINIAK LUCJAN DĄBROWSKI * DOI: 10.17814/mechanik.2016.10.347 Artykuł omawia potencjał innowacyjny technologii szlifowania, wytyczne doboru parametrów technologicznych szlifowania uwzględniające warunki techniczne i ekonomiczne obróbki, wpływ cech ściernicy na warunki kontaktu czynnej powierzchni ściernicy (CPS) z materiałem obrabianym oraz naciski jednostkowe i efekty wydajnościowe szlifowania. Przedstawiono rezultaty procedury optymalizacyjnej parametrów szlifowania według kryteriów użytkowych tego procesu. SŁOWA KLUCZOWE: szlifowanie, ściernice, optymalizacja, stereometria powierzchni The article include: innovative potential of the grinding technique. Recommendation for grinding parameters in view of technological conditions and economic indices. The impact of the grinding wheel features and the ground material properties on the condition of contact between the active wheel surface (AWS) and the machined part implicating forces, productivity and 3-d geometry of the machined surface. The effect of the optimization procedure according to the performance criteria for this manufacturing process. KEYWORDS: grinding, grinding wheel, optimization, stereometry surface ściernic o spoiwie ceramicznym. Jest to uzasadnienie następującej postaci modelu fizycznego CPS: Rt = k ∙ αm (Vz/Vsp)n (1) gdzie: k, m, n – stałe zależne od charakterystyk stereometrycznych ziaren ściernych i właściwości spoiwa. W opracowanym modelu charakteryzującym maksymalną wysokość Rt profilu CPS uwzględniono trzy standardowe parametry strukturalne ściernicy: wymiar charakterystyczny ziarna α, objętość materiału ściernego Vz i spoiwa Vsp (1). Uwzględnienie w modelu ilorazu Vz/Vsp jest rezultatem obserwacji technologii ściernic: zwiększanie udziału spoiwa w jednostkowej objętości ściernicy powoduje ograniczenie objętości porów i względne zmniejszenie maksymalnej wysokości chropowatości profilu CPS [3, 4]. Parametr ten jest ściśle skorelowany z rodzajem i granulacją ziaren oraz odwrotnie proporcjonalny do udziału objętościowego spoiwa (rys. 1). We wszystkich modelach fizycznych procesu szlifowania przyjmuje się jednakowe założenie co do mechanizmu dekohezji materiału warstwy szlifowanej: czynne ziarna ściernicy naruszają spójność materiału wskutek mikroskrawania, bruzdowania i tarcia ślizgowego [1]. Użytkowe cechy ściernic z ziarnami SiC, CrA, CBN Ziarna ścierne połączone mostkami spoiwa tworzą czynną powierzchnię ściernicy (CPS) o określonym parametrze wysokościowym Rt profilu chropowatości (1, 2). TABLICA. Charakterystyki badanych ściernic Kod w planie doświadczeń Nr ziarna SiC, CrA Twardość SiC, CrA Struktura SiC, CrA Granulacja CBN + √2 +1 36 K 4 181 60 M 5 151 0 80 O 6 107 -1 100 Q 7 76 - √2 120 T 8 54 Na fizycznym modelu CPS z rys. 1 poziom spoiwa sięga płaszczyzny X-X, gdyż w spoiwie pojawiają się wgłębienia po ziarnach wyrwanych podczas obciągania bądź szlifowania. Parametry profilu CPS zależą więc od wymiarów i objętościowego udziału spoiwa, a także pośrednio, od odległości między ziarnami odpowiednio do ich udziału objętościowego w ściernicy [2]. Przedstawione wyniki są reprezentatywne dla pełnego zbioru zbadanych 33 nowych * Dr hab. inż. Józef Zawora ([email protected]), dr hab. inż. Mieczysław Marciniak ([email protected]), dr hab. inż. Lucjan Dąbrowski ([email protected]) – Politechnika Warszawska Rys.1. Parametr chropowatości Rt w funkcji granulacji i koncentracji Dla badanych nowych ściernic ze spoiwem ceramicznym parametr Rt wynosi odpowiednio 36,88 µm (SiC), 40,92 µm (CrA) i 33,18 µm (CBN), co w przybliżeniu stanowi 30% wymiaru charakterystycznego a tych ziaren. Weryfikację doświadczalną zależności (1) przeprowadzono według planu zamieszczonego w tablicy i uzyskano następujące rezultaty: CrA Rt = 1,41 a0,74(Vz/Vsp)0,17 SiC Rt = 1,35 a0,72(Vz/Vsp)0,22 CBN Rt = 4,6 a0,42 (2) (przy stałej koncentracji CBN wynoszącej 100). Współczynniki korelacji wielowymiarowej dla równań (2) wynoszą odpowiednio: R(CrA) = 0,905; R(SiC) = 0,936; R(CBN) = 0,991. Z testu F-Snedecora uzyskano następujące liczby: F(CrA) = 27,129; F(SiC) = 42,575; F(CBN) = 173,744. Takie wyniki testów statystycznych uwiarygadniają przyjęty model fizyczny CPS opisany zależnościami (2). Graficzną postać pierwszego z równań (2) przedstawiono na rys. 2. Wysokość profilu chropowatości CPS z ziarnem CBN jest tylko funkcją charakterystycznego wymiaru ziarna α, gdyż dla badanych ściernic Vz/Vsp = const. MECHANIK NR 10/2016 + MECHANIK NR .../20... + a) 20 Rt [µm] 15-20 15 Rt [µm] 20 10 10-15 a) 1331 MECHANIK NR .../20... a) 15-20 15 100 5-10 + MECHANIK MECHANIK NR .../20... NR .../20... 10-15 10 300 + 5-10Rt [µm] 5 100 Rt [µm] a) a) Granulacja500 20 20 6 ziaren 5 + 300 4 3 Koncentracja V /V 15-20 15 15-20 15 Rt [µm] [µm] 2 a) z sp MECHANIK NR .../20... MECHANIK NR .../20... 20 500 Rys. 2. Rys. standardowych proporcji ziarna Vz i spoiwa Vsp oraz granu10-15 10-15 Wpływ standardowych proporcji ziarna V z i spoiwa V sp oraz Granulacja 1015-20 10 Wpływ R2.t [µm] lacji na15 wysokość t profilu CPS granulacji naRwysokość R t profilu CPS a) 6 ziaren 20 5 5-10 100 5-10 510-15100 5 4 3 10 [µm] 2 15-20 Ocena warunków dekohezji szlifowanego materiału Koncentracja Vz/Vsp Ocena warunków dekohezji szlifowanego materiału 15 300 300 5-10 5 Kontakt 100 Rys. 2. standardowych proporcji ziarna V czynnego ziarna ściernicy z Vmateriałem obra10-15 z i spoiwa sp oraz Kontakt czynnego ziarna ściernicy z materiałem obrabia10Wpływ b) bianym ma charakter dynamiczny, a czas tego kontaktu granulacji na wysokość R t profilu CPSa czas 500 500 300 nym ma charakter dynamiczny, tego kontaktu przy Granulacja Granulacja przy 5-10 5 szlifowaniu obwodowym z prędkością 30÷50 m/s wy100 obwodowym z prędkością m/s wynosi b) 6 5 odkształcenia 630÷50 nosi 50÷30 µs. dekohezji Towarzyszą temu materiału ziaren szlifowaniu ziaren Ocena warunków materiału 5 4szlifowanego 4 3temu ms.500 odkształcenia materiału opi3 2 Koncentracja opisywane quasistatyczną teorią małych deformacji zarówGranulacja [µm] 50÷30 [µm]300 2Towarzyszą Koncentracja Vz/Vsp Vz/Vsp no quasi-statyczną dla materiałów plastycznych jak i kruchych, co zarówno z różną sywane teorią małych deformacji ziaren Kontakt czynnego ziarna na ściernicy materiałem obra5 z6ziaren intensywnością oddziałuje i z rezultaty 4 zużycie dla materiałów plastycznych, i kruchych, różną in500 3V zziarna s. 2. Wpływ Rys. 2.standardowych Wpływ standardowych proporcji ziarna V i jak spoiwa oraz Vco b) z iV sp czas sp orazkontaktu bianym ma charakter dynamiczny, aspoiwa tego Granulacja [µm] 2proporcji Koncentracja V /V techniczne szlifowania. Przy ocenie tych rezultatów zi rezultaty sp anulacji granulacji na wysokość na wysokość R t profiluRCPS CPSna zużycie tensywnością oddziałuje ziaren techt profilu przy szlifowaniu obwodowym z prędkością 30÷50 m/s wy6 uwzględnia się niezbędne w badaniach cechy procesu jako ziaren 4postać szlifowania. Przy ocenie tychV5odkształcenia rezultatów uwzględnia 3 ziarna Rys. 2.niczne Wpływ standardowych proporcji i spoiwa V sp oraz zmienne niezależne, których umożliwić wykorzynosi 50÷30 µs. Towarzyszą temu materiału zma [µm] 2 Koncentracja V /V z jako sp cena warunków Ocena warunków dekohezji dekohezji szlifowanego szlifowanego materiału materiału granulacji na wysokość R profilu CPS stanie najlepszych wyników. Służy temu optymalizacja wiesię niezbędne w badaniach cechy procesu zmienne t opisywane quasistatyczną teorią małych deformacji zarówwymagająca uzasadnionego merytorycznie których postać ma umożliwić no dlalokryterialna, materiałów plastycznych jak z różną Rys. 3. Przekrój wielowymiarowej przestrzeni: a) badań i parameRys. 2.niezależne, Wpływ standardowych proporcji ziarna V zi ikruchych, spoiwawykorzystanie V sp co oraz wyboru celów, mają byćmateriału spełnione jednoczeKontakt Kontakt czynnego ziarnafunkcji ściernicy ziarna zktóre materiałem zzużycie materiałem obraobraOcena warunków dekohezji szlifowanego trów wejściowych [5] i b) model oddziaływania CPS na przedmiot najlepszych wyników. Służy temu optymalizacja granulacji naczynnego wysokość R profiluściernicy CPS intensywnością na ziaren i wielokryrezultaty t oddziałuje b) b)przy dosuwie a r , posuwie V f i prędkości szlifowania V s [2]. śnie. Funkcje te wa wielu przypadkach są przeciwstawne. anym bianym ma charakter ma charakter dynamiczny, dynamiczny, czas a tego czas kontaktu tego kontaktu terialna, wymagająca uzasadnionego merytorycznie wybotechniczne szlifowania. Przy ocenie tych rezultatów Oznacza to,z że wraz ze wzrostem wartości zmiennych zy szlifowaniu przy szlifowaniu obwodowym obwodowym prędkością zszlifowanego prędkością m/s 30÷50 wy-m/s wy- deKontakt czynnego ziarna ściernicy zspełnione materiałem obraOcena warunków dekohezji materiału uwzględnia się niezbędne w 30÷50 badaniach cechy procesu jako ru funkcji celów, któreokreślonej mają być cyzyjnych, wartość funkcji celu (odjednocześnie. której wymab) Zważywszy na zróżnicowanie wydajności Q w ’ w kolejsi 50÷30 nosi µs. 50÷30 Towarzyszą Towarzyszą temu odkształcenia temu odkształcenia materiału materiału bianym maµs. charakter dynamiczny, a są czas kontaktu ga się maksymalizacji) rośnie, a tego innej, która również zmienne niezależne, których postać ma umożliwić wykorzyFunkcje te wnp. wielu przypadkach przeciwstawne. Ozna- nych fazach obróbki do jej oceny włączono parametr czasu isywane opisywane quasistatyczną quasistatyczną teorią małych teorią małych deformacji deformacji zarówzarówprzyKontakt szlifowaniu obwodowym z prędkością 30÷50 m/sobrawymaksymalizacji maleje [5]. Podobne przypadki czynnego ziarna ściernicy z temu materiałem stanie najlepszych wyników. Służy optymalizacja wie- szlifowania t oraz wskaźnik nacisków jednostkowych 𝐹𝐹𝑛𝑛2 . cza to,wymaga że wraz ze wzrostem wartości zmiennych decyzyj𝑛𝑛𝑐𝑐 dla materiałów nobianym dla 50÷30 materiałów plastycznych plastycznych jak i kruchych, jak i kruchych, co z różną co z różną b)Rys. 3. Przekrój wielowymiarowej przestrzeni: a) badań obserwuje się, kiedy wartości funkcji celu mają być minimanosi µs. Towarzyszą temu odkształcenia materiału mawartość charakter dynamiczny, a celu czas(odtego kontaktu i parametrów lokryterialna, wymagająca uzasadnionego merytorycznie nych określonej funkcji której wymaga testem F-Snedecora α = i parameRys. 3. uwiarogodnione Przekrój wielowymiarowej przestrzeni:(dla a) badań lizowane. Równoczesne spełnienie takich wyma-się Uzyskano ensywnością intensywnością oddziałuje oddziałuje na zużycie na zużycie ziaren ziaren i być rezultaty i idealnych rezultaty wejściowych [5] i b) model oddziaływania CPS na przedmiot przy dosuwie opisywane quasistatyczną teorią małych deformacji zarówprzy szlifowaniu obwodowym z prędkością 30÷50 m/s wywyboru funkcji celów, które mają spełnione jednoczenp. maksymalizacji) rośnie, a innej (która również wymaga 0,05) następujące zależności: trów wejściowych [5] i b) model oddziaływania CPS na przedmiot gań niePrzy jest fizycznie możliwe, a zatem chniczne techniczne szlifowania. szlifowania. ocenie Przy ocenie tych rezultatów tych rezultatów ar, posuwie Vf i prędkości szlifowania Vs [2] no dla materiałów plastycznych jak i kruchych, coniezbędna z różną jest nosi 50÷30 µs. Towarzyszą temu odkształcenia materiału śnie. Funkcje te– w wielu przypadkach są przeciwstawne. przy dosuwie a r , posuwie V f i prędkości szlifowania V s [2]. potrzeba stosowania kompromisu. Do przypadki wielokryterialnej opmaksymalizacji) maleje [5]. Podobne obserwuwzględnia uwzględnia się Oznacza niezbędne się niezbędne w że badaniach w teorią badaniach procesu cechy procesu jako jako intensywnością oddziałuje na cechy zużycie ziaren i zmiennych rezultaty opisywane małych deformacji zarówto, wraz ze wzrostem wartości detymalizacji analizowanego procesu wybrano przykładowo dla ściernic SiC (przy F / F k r = 4,415) jeniezależne, się,quasistatyczną kiedy wartości funkcji celu mają być minimalizowane. miennezmienne niezależne, których których postać ma postać umożliwić ma umożliwić wykorzywykorzytechniczne szlifowania. Przy ocenie tych rezultatów no dlacyzyjnych, materiałów plastycznych jak ifunkcji kruchych, z której różnąwyma- ′ 𝐹𝐹 𝐹𝐹 2wydajności Qw wykładnicze funkcje celu: wartość określonej celu co (od Zważywszy Zważywszy na zróżnicowanie w kolejkolejw’’ w = 0,46 – 0,03 R t + na 0,03 tzróżnicowanie + 5,1 𝑛𝑛2 - 2,4 � 𝑛𝑛2�wydajności Q Równoczesne spełnienie takich idealnych wymagań nie 3 anie najlepszych stanie najlepszych wyników. wyników. Służy właściwej temu optymalizacja temu optymalizacja wiewie𝑛𝑛𝑐𝑐 𝑛𝑛𝑐𝑐 uwzględnia sięnp. wSłuży badaniach cechy jako - niezbędne wydajności szlifowania ’ mm /mm min, wprocesu intensywnością oddziałuje na zużycie ziaren i rezultaty ga się maksymalizacji) rośnie, a Qinnej, która również w nych fazach obróbki, do jej oceny włączono parametr czasu nych fazach obróbki jej oceny włączono parametr czasu jest fizycznie możliwe, a zatem niezbędna jest potrzeba kryterialna, lokryterialna, wymagająca wymagająca uzasadnionego uzasadnionego merytorycznie merytorycznie - naciski jednostkowe profilu naPodobne materiał szlifowany -wielowymiarowej dla wielowymiarowej ściernic CrA (przy przestrzeni: F / F a) = 3,442) zmienne niezależne, których postać maCPS umożliwić wykorzy𝐹𝐹𝑛𝑛 k r badań techniczne szlifowania. Przy ocenie tych rezultatów wymaga maksymalizacji maleje [5]. przypadki Rys. 3. Przekrój Rys. 3. Przekrój przestrzeni: a) i badań paramei parameszlifowania oraz wskaźnik nacisków jednostkowych szlifowania tt oraz wskaźnik nacisków jednostkowych .. 𝐹𝐹𝑛𝑛 zależne od być siły normalnej F n .jednoczekompromisu. Do wielokryterialnej optymalizacji boru wyboru funkcji celów, funkcji celów, mają które spełnione być spełnione jednoczestanieznalezienia najlepszych wyników. Służy temu optymalizacja wie𝑛𝑛𝑐𝑐2 - 2,05 0,06 –model 0,0005 oddziaływania R2t + 0,01 t + 0,5 (4) Q′w = [5] trów wejściowych trów wejściowych i b)+ model [5] iRb) CPS na 𝑛𝑛CPS przedmiot na przedmiot t oddziaływania uwzględnia sięktóre niezbędne wmają badaniach cechy jako obserwuje się, kiedy wartości funkcji celuprocesu mają być minima2 𝑐𝑐 Funkcje te określają efektywność usuwania masy mateanalizowanego procesu wybrano przykładowo wykładnicze ie. Funkcje śnie. Funkcje te w wielu tewymagająca w przypadkach wielu przypadkach są przeciwstawne. przeciwstawne. *)V i prędkości Uzyskano uwiarogodnione lokryterialna, uzasadnionego merytorycznie Uzyskano uwiarogodnione testem (dla (dla α = przy dosuwie przy dosuwie a r-, posuwie a r , posuwie V f iCBN prędkości szlifowania Vtestem [2]. F-Snedecora V sF-Snedecora [2]. f zmienne niezależne, których masą umożliwić wykorzylizowane. Równoczesne spełnienie takich idealnych wymadla ściernic (dla Rszlifowania z , przy F / F ksr = 5,915) riału szlifowanego mpostać n zależną od jednostkowego obciążeniaRys. 3. Przekrój wielowymiarowej przestrzeni: a) badań i parameznacza Oznacza to, żefunkcje wraz to, że ze wraz wzrostem ze wzrostem wartości wartości zmiennych zmiennych de-jednoczedecelu: 2 α = 0,05) następujące zależności: wyboru funkcji celów, które mają być spełnione 0,05) następujące zależności: 𝐹𝐹𝑛𝑛 2CPS na przedmiot stanie najlepszych wyników. Służy temu optymalizacja wiegań nie jest fizycznie możliwe, a zatem niezbędna jest ′ 2 trów wejściowych [5] i b) model oddziaływania siłą F n liczby czynnych ziaren ściernych n c 3, a także od Qw = -1,68 + 0,68R z – 0,06R z +0,0 l4t + 0,74 � 2� zyjnych, cyzyjnych, wartość wartość określonej określonej funkcji celu funkcji (odcelu której (od której wyma’ mm /mm min, ●potrzeba ● wydajności właściwej szlifowania QwymaZważywszy Zważywszy na zróżnicowanie zróżnicowanie wydajności Q w𝑛𝑛’𝑐𝑐 w kolejQ w kolejśnie. Funkcje testosowania w wielu przypadkach są przeciwstawne. w lokryterialna, wymagająca uzasadnionego merytorycznie kompromisu. Do wielokryterialnej przy dosuwie a r ,na posuwie V f iwydajności prędkości szlifowania V sw ’[2]. możliwości kontaktu spoiwa z materiałem szlifowanym, od-opRys. 3. Przekrój wielowymiarowej przestrzeni: a) badań i paramesię ga np. się maksymalizacji) np. maksymalizacji) rośnie, rośnie, a innej, a która innej, również która również Oznacza to,powiednio żecelów, wraz ze wzrostem wartości zmiennych de-fazach nych nych obróbki fazach obróbki do jej oceny doSiC jejwłączono oceny włączono parametr parametr czasu czasu ●tymalizacji ● funkcji naciski jednostkowe profilu CPS na materiał szlifowany do jego objętościowego udziału w spajaniu każF/F = 4,415) ● ● dla ściernic (przy wyboru które mają być spełnione jednoczeanalizowanego procesu wybrano przykładowo dla ściernic SiC (przy F / F = 4,415) kr k r CPS na przedmiot trów wejściowych [5] iparametrów b) model oddziaływania Wykorzystanie R t oraz R z przy charaktery𝐹𝐹𝑛𝑛 2 𝐹𝐹𝑛𝑛 magawymaga maksymalizacji maksymalizacji maleje maleje [5]. Podobne [5]. Podobne przypadki przypadki dego z n ziaren występujących w jednostce objętości cyzyjnych, wartość określonej funkcji celu (od której wymazależne od siły normalnej Fn. Zważywszy na zróżnicowanie wydajności Q ’ w kolejśnie. Funkcje te w wielu przypadkach są przeciwstawne. 𝐹𝐹 𝐹𝐹 wykładnicze funkcje celu: . . szlifowania szlifowania tzowaniu oraz oraz wskaźnik nacisków nacisków jednostkowych jednostkowych = 0,46 – 0,03 R + 0,03 t + 5,1 – 2,4 ′ twskaźnik Q' w 𝑛𝑛 𝑛𝑛 w t przy dosuwie a , posuwie V i prędkości szlifowania V [2]. 2 CBNRjest z mniejszą dyspersją r f + związane s � 𝑛𝑛𝑐𝑐2 0,46 – 0,03 0,03 t + 5,1 Qw =ściernic 3 ściernicy: serwuje obserwuje się, wartości kiedy funkcji celu funkcji mają celu mają minimabyć minimat 2 - 2,4 � 𝑛𝑛 2 𝑐𝑐 gasię, siękiedy np. maksymalizacji) rośnie, a być innej, która również 𝑛𝑛 𝑛𝑛 Funkcje te wartości określają efektywność usuwania masy maOznacza to, że wraz ze wzrostem wartości zmiennych denych fazach obróbki do jej oceny włączono parametr czasu - wydajności właściwej szlifowania Q ’ mm /mm min, 𝑐𝑐 3,442) 𝑐𝑐 w ● ● dla ściernic CrA (przy F/F = rzędnych profilu chropowatości CPS, którą zapewnia ich kr Uzyskano Uzyskano uwiarogodnione uwiarogodnione testem testem F-Snedecora F-Snedecora (dla α (dla = α = owane. lizowane. Równoczesne Równoczesne spełnienie spełnienie takich idealnych takich idealnych wymawyma𝐹𝐹𝑛𝑛 wymaga maleje [5]. Podobne przypadki c1 c2 celu cyzyjnych, wartość określonej (od której wyma-maksymalizacji naciski jednostkowe profilu CPS na materiał szlifowany wytwarzanie. Z powyższych danych wynika, na usuwanie zależną od jednostkowego obciąteriału szlifowanego - tQ'oraz dla CrA (przy F / F jednostkowych n funkcji Zważywszy na zróżnicowanie wydajności Qw’ w kolejkże r = . (4) szlifowania wskaźnik nacisków zależności: = ściernic -2,05 + 0,06 R 0,0005 + 3,442) 0,01t + 0,5 w t – CX X 2 niezbędna (3) man =m 1 a 0,05) następujące 0,05) następujące zależności: 𝑛𝑛𝑐𝑐2 ń niegań jest nie fizycznie jest fizycznie możliwe, możliwe, zatem zatem niezbędna jest jest 2 𝐹𝐹 obserwuje się, kiedy wartości funkcji celu mają być minimamasy materiału szlifowaniem bezpośredni istotny wpływ 𝑛𝑛 2przy F/F ga siężenia np. zależne maksymalizacji) rośnie, ziaren aF ninnej, która również od siłyczynnych normalnej . ściernych nc , a także siłą Fn liczby nych fazach obróbki do Rjejt*)–oceny włączono czasu ●Q●′wdla CBN (dla R , = uwiarogodnione -ściernic 2,05 + 0,06 0,0005 + 0,01 parametr t +kr0,5=(dla (4) zR t 25,915) trzeba potrzeba stosowania stosowania kompromisu. kompromisu. Do wielokryterialnej Do wielokryterialnej opop2 Uzyskano testem F-Snedecora α = 𝑛𝑛𝑐𝑐 mają parametry wysokościowe profilu chropowatości CPS. lizowane. Równoczesne spełnienie takich idealnych wyma𝐹𝐹𝑛𝑛 wymaga maksymalizacji maleje przypadki Funkcje określają efektywność usuwania masy mateV sp /n, X 2 =spoiwa F n /n[5]. gdzie: Xte 1 =kontaktu c zPodobne od możliwości materiałem szlifowanym, *)0,68 . szlifowania t oraz wskaźnik nacisków jednostkowych Q' = -1,68 + R – 0,06 + 0,014t + 0,74 w z malizacji tymalizacji analizowanego procesu wybrano przykładowo przykładowo dla - ściernic dla ściernic SiC (przy SiC FCBN /(przy F k r (dla =F /4,415) FRk rz ,=przy 4,415) 0,05) następujące zależności: - dla ściernic F / F k r = 5,915)𝑛𝑛𝑐𝑐2 gańanalizowanego nie fizycznie możliwe, a wybrano zatem niezbędna jest obserwuje się, kiedy wartości funkcji celu mają być minimaod jednostkowego riałujest szlifowanego mprocesu n zależną odpowiednio do jego objętościowego udziału wobciążenia spajaniu 2 LITERATURA 2 Maksima i minima przyjętych funkcji wyznacza się w 2 𝐹𝐹𝑛𝑛 𝐹𝐹𝐹𝐹 𝐹𝐹𝑛𝑛 2 kładnicze wykładnicze funkcje funkcje celu: celu: 𝐹𝐹𝑛𝑛(dla 𝑛𝑛𝑛𝑛2 potrzeba stosowania kompromisu. Do wielokryterialnej opUzyskano uwiarogodnione testem F-Snedecora α = ′ ′ ′ lizowane. Równoczesne spełnienie takich idealnych wymaliczby czynnych ziaren ściernych n , a także od siłą F n c =objęto0,46 0,46 –t=0,03 + -1,68 0,03 R tt++0,68R 0,03 5,1 t2zparametrów + -–2,4 5,1 � 22z-� +0,0 2,4 R � l4t � + 0,74 QwpojedynQw– =0,03 0,06R �przy QRwWykorzystanie 3 3w jednostce procesie jednokryterialnej. Wartości każdego z szlifowania n optymalizacji ziaren występujących 2oraz 2 � charakteryR t z 𝑛𝑛 𝑛𝑛 𝑛𝑛 𝑛𝑛 𝑛𝑛 ’ mm /mm ’ mm min, /mm min, - wydajności wydajności właściwej właściwej szlifowania Q Q 𝑐𝑐 𝑐𝑐 𝑐𝑐 𝑐𝑐 w w 𝑐𝑐 tymalizacji analizowanego procesu wybrano przykładowo dlaF.:ściernic SiC (przy F / F k2:r Grinding, = 4,415) 0,05) następujące zależności: 1. Klocke Manufacturing Processes Honing, Lapgań nie jest fizycznie możliwe, a zatem niezbędna jest możliwości kontaktu spoiwa z materiałem szlifowanym, odczych funkcji celu normalizuje się w zakresie od 0 do 1. Na ści ściernicy: zowaniu CBN - naciski - naciski jednostkowe jednostkowe profilu CPS profilu naCPS materiał na materiał szlifowany szlifowany ping. - przedla - ściernic dlaSpringler-Verlag, ściernic CrAściernic (przy CrA F /Berlin,2009. (przy F k r =Fjest /3,442) F𝐹𝐹kzwiązane 𝐹𝐹𝑛𝑛 2z mniejszą dyspersją r = 3,442) wykładnicze funkcje celu: potrzeba stosowania kompromisu. Do wielokryterialnej oppowiednio do jego objętościowego spajaniu każrys. 3a zamieszczono przykład możliwej c1 wyznaczenia c2udziału w 0,46 – 0,03 0,03 t + 25,1 w𝑛𝑛2ujęciu -𝐹𝐹𝑛𝑛2,4Rfenomenologicznym. �CPS, Q′w 2.= Marciniak m (3) 𝐹𝐹𝑛𝑛 którą M., R Proces szlifowania t +2 n .= CX1 X2 3 2� Wykorzystanie parametrów R(4) charakteryrzędnych profilu chropowatości zapewnia ich ′ ′ zależne zależne od siły normalnej od siły normalnej F F . t z przy n n 𝑛𝑛F𝑐𝑐 𝑛𝑛oraz ’ mm /mm min, - wydajności Q wparametrów strzeni użytkowej zprocesu przestrzeni opisanych na 𝑐𝑐 Qw = - 2,05 Qw =+ --0,06 2,05 Rdla +t 0,06 –ściernic 0,0005 R t –RSiC 0,0005 0,01 R tt + 0,01 + 4,415) 0,5 (4) tymalizacji wybrano przykładowo (przy F /0,5 dego analizowanego z nwłaściwej ziaren szlifowania występujących w jednostce objętości k r2t= t + OWPW. Mechanika z. 178, 1999. 𝑛𝑛 𝑛𝑛𝑐𝑐2wynika, 𝑐𝑐 zowaniu ściernic CBN jest związane z mniejszą dyspersją 2, X 2CPS Funkcje Funkcje te określają te określają efektywność efektywność usuwania usuwania masy matemasy matewytwarzanie. Z powyższych danych że na usuwa2 = V = V ). Wierzchołki ziaren ściernych rys. 3b (np. X 1 s f naciski jednostkowe profilu na materiał szlifowany gdzie: X = V /n, X = F /n dla ściernic CrA (przy F / F = 3,442) *) *) 1 sp 2 n c 𝐹𝐹𝑛𝑛 k r 𝐹𝐹𝑛𝑛 wykładnicze funkcje celu: 3. Nadolny K. Plichta J. ,Jednoprzejściowe otworów ściernicy: - dla ściernic -Q′wdla CBN (dla CBN Rt z+,(dla przy Rszlifowaniem F przy F- /5,915) F k szlifowanie =2�5,915) z+,/ 5,1 k r 2= r�CPS, = ściernic 0,46 – 0,03 Rprofilu 0,03 tF 2,4 3 obciążenia rzędnych chropowatości zapewnia ich 𝐹𝐹𝑛𝑛 którą Polipracujących w Fustalonych warunkach szlifowania, zależną od jednostkowego od jednostkowego łu szlifowanego riału szlifowanego m nCPS m n zależną nie masy materiału istotny ściernicą o strefowo zróżnicowanej Wydawnictwo 2 𝑛𝑛budowie. ′ zależne od właściwej siły normalnej n. 𝑛𝑛 - wydajności szlifowania Q wobciążenia ’ mm /mm min, 2 t bezpośredni 22 𝑐𝑐0,01 𝑐𝑐 Q = 2,05 + 0,06 R – 0,0005 R + + 0,5 (4)wpływ 2 2 t w t 𝐹𝐹 𝐹𝐹 𝑛𝑛 𝑛𝑛 wnikają w materiał obrabiany na głębokość h = (0, h=max ) prow′ = ′od 2 Z powyższych 2 c1 ściernych c2 techniki Koszalińskiej, Koszalin, 2008, 222. 𝑛𝑛chropowatości wytwarzanie. danych wynika, że na usuwanie liczby czynnych liczby czynnych ziaren ściernych ziaren n , a także n , a od także ą F n siłą F-Funkcje Maksima i minima przyjętych funkcji wyznacza się w 𝑐𝑐 nnaciski c c mają parametry wysokościowe profilu CPS. te określają efektywność usuwania masy mate-1,68 + 0,68R -1,68 + – 0,68R 0,06R – +0,0 0,06R l4t +0,0 + 0,74 l4t � + � 0,74 � � Q Q (3)w 4. m n = CX z z z *)CrA (przy jednostkowe profilu CPS na materiał szlifowany w zM., Szlifierka - ściernic dla ściernic F / F 2 r segmentowa = 3,442) 1 X(rys. 2 𝑛𝑛2 L., Marciniak z głowicą zakresie 3b). Zmienność takaodcechuje - dlaDabrowski CBN (dla R z , przy𝑛𝑛k𝑐𝑐F / Fbezpośredni masy materiału szlifowaniem k r 𝑐𝑐= 5,915) istotny wpływ ożliwości możliwości kontaktu kontaktu spoiwa zkontaktu z AB materiałem szlifowanym, szlifowanym, odcesie optymalizacji jednokryterialnej. Wartości pojedynzależną od obciążenia riału szlifowanego mspoiwa 𝑛𝑛 n materiałem 2 5-6,Marcosta, 𝐹𝐹 ′ zależne od siły normalnej F n .jednostkowego planetarną. Świat Obrabiarek Nr Tarnów 2010, (4) wszystkie sposoby szlifowania odpowiednio do zróżnicowa2 Q = 2,05 + 0,06 R – 0,0005 R + 0,01 t + 0,5 2 t w t 2 𝐹𝐹𝑛𝑛 2 spajaniu mają parametry wysokościowe profilu chropowatości CPS. 𝑛𝑛 wiednio powiednio do jego do objętościowego jego objętościowego udziału udziału w w spajaniu każkaż′ 2 funkcji normalizuje w zakresie odmate0wskutek do 1. Na liczby czynnych ziaren ściernych nCPS, aa także od siłąFunkcje Fczych 20-22. 𝑐𝑐 ngdzie: c , masy = V celu X X 1określają te usuwania = -1,68 + 0,68Rparametrów l4t + 0,74 �przy QwWykorzystanie sp /n, efektywność 2 = Fnaroży n /n c się LITERATURA nia wysokościowego ziaren także z – z +0,0 2 � charakteryWykorzystanie parametrów R R oraz R oraz przy R charaktery*) 0,06R t t z z 𝑛𝑛 𝑐𝑐5,915) 5. Zawora J. Podstawy technologiczne wielokryterialnej optymaligo zdego n ziaren z n ziaren występujących występujących w jednostce w jednostce objętości objętości dla ściernic CBN (dla R , przy F / F = z k r możliwości kontaktu spoiwa z materiałem szlifowanym, odrys. 3a zamieszczono przykład wyznaczenia możliwej przelosowo m zróżnicowanych między obciążenia nimi. zowaniu Ilustrują zowaniu tościernicściernic jednostkowego riału szlifowanego n zależną od odległości CBN jest CBN związane jest związane z mniejszą z mniejszą dyspersją zacji procesów toczenia złożonych powierzchni narzędziami 2 dyspersją LITERATURA Maksima i minima przyjętych funkcji wyznacza sięna w 2 ernicy: ściernicy: wyniki badań wydajności właściwej szlifowania uzyskane 1.Klocke F.OWPW. “Manufacturing Processes 2:𝐹𝐹𝑛𝑛 �Grinding, Honing, Lappowiednio do jego objętościowego udziału każ′ 2 użytkowej zziaren przestrzeni parametrów opisanych liczby czynnych ściernych nwc spajaniu , a także od dla siłą F nstrzeni = -1,68 + 0,68R – 0,06R +0,0 l4t + 0,74 � Q punktowymi. Mechanika z. 255, 2013. rzędnych rzędnych profilu chropowatości profilu chropowatości CPS, którą CPS, zapewnia którą zapewnia ich ich z w z 2 Wykorzystanie parametrów R oraz R przy charakteryt z 𝑛𝑛𝑐𝑐 procesie optymalizacji jednokryterialnej. Wartości pojedynstali 100CR. ping“. Springler-Verlag. Berlin 2009. dego rys. z n3b ziaren w jednostce objętości ■Honing, Lapmożliwości kontaktu spoiwa szlifowanym, od- wytwarzanie. = Vsc2 , X2z =materiałem Vf). Wierzchołki ziaren ściernych (np. X1występujących c1 c2 c1 wytwarzanie. Z 2.Marciniak powyższych Z powyższych danych danych wynika, wynika, żeujęciu na usuwanie że na usuwanie 1. Klocke F.: Manufacturing Processes 2: Grinding, zowaniu ściernic CBN jest związane z mniejszą dyspersją czych funkcji celu normalizuje się w zakresie od 0 do 1. Na M. “Proces szlifowania w fenomenologicznym”. OWPW. CX X CX X (3) (3) m m n = do1 jego n = 2 objętościowego 1 2 ściernicy: powiednio udziału w spajaniu każ- materiału CPS pracujących w ustalonych warunkach szlifowania, ping. Springler-Verlag, masy masy materiału szlifowaniem szlifowaniem bezpośredni bezpośredni istotny istotny wpływ wpływ rzędnych profilu chropowatości którą zapewnia ich Mechanika. Z. 178, 1999. Berlin,2009. rys. 3a zamieszczono przykład wyznaczenia możliwej przeWykorzystanie parametrów R oraz R charakterytCPS, z przy dego wnikają z n ziaren wnajednostce 2.wysokościowe Marciniak M., profilu Proces szlifowania w szlifowanie ujęciu fenomenologicznym. ) parametry w materiał głębokośćobjętości h mają = (0,parametry hmają 2występujących 2 max chropowatości profilu chropowatości CPS. CPS. 3.Nadolny K., Plichta J. „Jednoprzejściowe otworów ściernicą c1 z obrabiany c2 wytwarzanie. Zwysokościowe powyższych danych wynika, że na usuwanie strzeni użytkowej parametrów opisanych na zowaniu ściernic CBN jest z mniejszą dyspersją =/n, F nnX /n =F zie: Xgdzie: X/n, 1 = V sp 1 =XV 2 sp X 2c przestrzeni (3) cechum = 2cCX 1 n /n OWPW. Mechanika z.związane 178, 1999.Wydawnictwo ściernicy: o strefowo zróżnicowanej budowie”. Politechniki w zakresie kontaktu AB (rys. 3b). Zmienność taka masy 3.materiału szlifowaniem bezpośredni istotny wpływ rys. 3b (np. X 1 = V s , X 2 = V f ). Wierzchołki ziaren ściernych rzędnych profilu chropowatości CPS, którą zapewnia ich KoszaNadolny K. s.Plichta lińskiej. 2008: 222. J. ,Jednoprzejściowe szlifowanie otworów LITERATURA LITERATURA Maksima Maksima i je minima i minima przyjętych przyjętych funkcji funkcji wyznacza wyznacza się w się w wszystkie sposoby szlifowania odpowiednio do zróż2 mają parametry wysokościowe profilu chropowatości CPS. c1 c2 CPS pracujących w ustalonych warunkach szlifowania, wytwarzanie. Z powyższych danych wynika, że naWydawnictwo usuwanie ściernicą o strefowo budowie. Poli/n, X gdzie: Xoptymalizacji 1 = V sp 2 = n /n 4.Dabrowski L., Marciniakzróżnicowanej M. „Szlifierka segmentowa z głowicą planeCX (3)a także m n =wysokościowego 1 FX 2 c ocesieprocesie optymalizacji jednokryterialnej. jednokryterialnej. Wartości pojedynnicowania naroży ziarenpojedynwnikają w materiał obrabiany na Wartości głębokość hCPS, =1.(0,Klocke h max1.)masy w Manufacturing materiału szlifowaniem bezpośredni istotny wpływ techniki Koszalińskiej, Koszalin, 2008, 222. tarną“. Świat Obrabiarek. Nr 5÷6. Marcosta, Tarnów 2010: s. 20÷22. F.: Klocke F.: Manufacturing Processes Processes 2: Grinding, 2: Grinding, Honing, Honing, LapLapych funkcji czychMaksima celu funkcji normalizuje celu normalizuje sięzróżnicowanych w się w zakresie od 0Zmienność do od 1. 0Na do między 1. Naw LITERATURA i losowo minima przyjętych wyznacza się wskutek odległości nimi. 2 (rys. funkcji 4. Dabrowski L.,Berlin,2009. Marciniak M., Szlifierka segmentowa z głowicą zakresie kontaktu ABzakresie 3b). taka cechuje mają profilu chropowatości CPS. 5.Zawora J.wysokościowe „Podstawy technologiczne wielokryterialnej optymalizacji ping. Springler-Verlag, ping.parametry Springler-Verlag, Berlin,2009. = V sp /n, X 2 przykład =wyznaczenia F gdzie: X 1 optymalizacji n /n c wyznaczenia s. 3a rys. zamieszczono 3a Ilustrują zamieszczono przykład możliwej możliwej prze- do przeprocesie jednokryterialnej. Wartości pojedynplanetarną. Świat Obrabiarek Nr fenomenologicznym. 5-6,Marcosta, Tarnów 2010, tosposoby wyniki badań wydajności właściwej szlifowania procesów toczenia powierzchni narzędziami punktowywszystkie szlifowania odpowiednio zróżnicowa2. Marciniak 2. Marciniak M., Proces M., szlifowania Proces szlifowania wzłożonych ujęciuwfenomenologicznym. ujęciu 1. Klockemi“. F.:OWPW. Manufacturing Processes 2: Grinding, Honing, Lapzeni strzeni użytkowej użytkowej zwysokościowego przestrzeni z normalizuje przestrzeni parametrów parametrów opisanych opisanych 20-22. czych funkcji celu się wfunkcji zakresie odna 0a do 1.na Na Mechanika. Z. 255, 2013. ■ LITERATURA uzyskane dla staliprzyjętych 100CR. Maksima i minima wyznacza się w nia naroży ziaren CPS, także wskutek OWPW. OWPW. Mechanika Mechanika z. 178, 1999. z. 178, 1999. ping. Springler-Verlag, Berlin,2009. 5. Zawora J. Podstawy technologiczne wielokryterialnej =zamieszczono Voptymalizacji , 1X= =V sV, fX ). 2Wierzchołki = V f ). Wierzchołki ziaren ściernych ziaren ściernych s. 3b rys. (np. X3a 1 (np. sX 2zróżnicowanych rys.3b przykład wyznaczenia możliwej prze3. Nadolny 3.2.to Nadolny K. Plichta K. M., J. Plichta ,Jednoprzejściowe J. ,Jednoprzejściowe szlifowanie otworów otworówoptymaliprocesie jednokryterialnej. Wartości pojedynlosowo odległości między nimi. Ilustrują Marciniak Proces szlifowania w ujęciuszlifowanie fenomenologicznym. zacji procesów toczenia złożonych powierzchni narzędziami PS pracujących CPS pracujących w badań ustalonych w ustalonych warunkach warunkach szlifowania, szlifowania, 1.ściernicą F.: Manufacturing Processes 2: Grinding, Honing,PoliLapstrzeni użytkowej zwydajności przestrzeni parametrów opisanych na dla ściernicą oKlocke strefowo o strefowo zróżnicowanej zróżnicowanej budowie. budowie. Wydawnictwo Wydawnictwo Policzych funkcji celu normalizuje się w zakresie od 0 douzyskane 1. Na wyniki właściwej szlifowania OWPW.punktowymi. Mechanika z. 178, 1999. OWPW. Mechanika z. 255, 2013. ping. Springler-Verlag, Berlin,2009. nikająwnikają wrys. materiał w materiał obrabiany obrabiany na głębokość na głębokość h = (0, h = (0, h ) w ) w techniki Koszalińskiej, techniki Koszalińskiej, Koszalin, Koszalin, 2008, 222. 2008, 222. max max = V , X = V ). Wierzchołki ziaren ściernych 3b (np. X 1 s 2 f 3astali zamieszczono przykład wyznaczenia możliwej prze100CR. 3. Marciniak Nadolny K. J.szlifowania ,Jednoprzejściowe szlifowanie otworów ■ 2. M.,Plichta Proces w ujęciu fenomenologicznym. 4. Dabrowski L., Marciniak L., Marciniak M., Szlifierka M., Szlifierka segmentowa segmentowa z głowicą z głowicą kresiezakresie kontaktu kontaktu AB (rys.AB 3b). (rys. Zmienność 3b). Zmienność taka cechuje taka cechuje CPS pracujących ustalonych warunkach szlifowania, strzeni użytkowej zw przestrzeni parametrów opisanych na 4. Dabrowski ściernicą o strefowo zróżnicowanej budowie. Wydawnictwo PoliOWPW. Mechanika z. 178, 1999. planetarną. planetarną. Świat Obrabiarek Świat Obrabiarek Nr 5-6,Marcosta, Nr 5-6,Marcosta, Tarnów Tarnów 2010, 2010, zystkie wszystkie sposoby sposoby szlifowania szlifowania odpowiednio odpowiednio do zróżnicowado zróżnicowawnikają w materiał obrabiany na głębokość h = (0, h ) w techniki Koszalińskiej, Koszalin, 2008, 222. max rys. 3b (np. X = V , X = V ). Wierzchołki ziaren ściernych