Введение к работе
Актуальность темы.
В качестве материалов для узлов трения в современном машиностроении находят широкое применение металлокерамические спечённые сплавы. Эти материалы создаются методами порошковой металлургии и обладают особыми химическими и физическими свойствами, в т. ч. повышенной антифрикционностью и износостойкостью. Главная особенность спечённых порошковых материалов заключается в наличии пористой структуры. Это обеспечивает реализацию эффекта самосмазывания при работе узлов трения.
Наиболее важной проблемой в области обработки металлопорошковых спечённых сплавов является обеспечение параметров качества поверхностного слоя деталей при операциях чистовой механической обработки. В процессе лезвийной обработки происходят значительные деформации поверхностных слоёв металлокерамики и интенсивное затягивание пор, что способствует значительному снижению пористости готовых изделий и крайне негативно сказывается на эксплуатационной характеристике готовых изделий.
Цель работы
Обеспечение качества поверхностного слоя пористых металлокерамических материалов при чистовой механической обработке.
Методы исследования
В основе работы лежат теоретические и экспериментальные методы исследования. Теоретическая часть исследований проводились на основе фундаментальных положений теории резания металлов, композиционных материалов и сплавов, основных положений порошковой металлургии, научных основ технологии машиностроения. Экспериментальные исследования проводились на основе действительного процесса чистовой механической обработки. Применялись методы металлографического и металлофизического анализа. Определялась пористость металлопорошковых изделий после механической обработки на основе стандартизованных методов определения плотности содержания масла и пористости для порошковых изделий. Для статистической обработки экспериментальных данных использовался математический аппарат программных пакетов Excel и MathCAD. Также использовались вероятностно-статистические методы исследований и математическое планирование экспериментов.
Научная новизна заключается в следующем:
- Установлены закономерности затягивания пор при чистовой механической обработке металлокерамических спечённых материалов;
- Выявлено влияние условий резания (марка инструментального материала, режимы резания, геометрия инструмента и применение СОТС) на процесс затягивания пор при чистовой механической обработке;
- Определены критерии оптимизации условий резания, обеспечивающих минимизацию процесса затягивания пор при чистовой механической обработке.
- Предложено использование электрической активации СОТС при чистовой механической обработке металлокерамических сплавов с целью эффективной минимизации процесса затягивания пор.
Практическая значимость работы заключается в следующем:
- Установлено эффективное действие метода комбинированной чистовой механической обработки металлокерамических спечённых материалов, обеспечивающего необходимый уровень качества получаемой поверхности и минимизацию эффекта затягивания пор на обработанной поверхности. Данный способ позволяет поднять уровень плотности пор на поверхности в 1,7 – 2,0 раза по сравнению с обычной лезвийной обработкой.
Апробация работы
Основные положения диссертационной работы докладывались: на международной научно-технической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии» «Технология - 2011» (Технологический институт им. Н Н. Поликарпова. Орёл. 2011), на российской научно-технической конференции «Фундаментальные исследования в области технологий двойного назначения» (Государственный технический университет. Комсомольск-на-Амуре. 2011), на международной научно-практической конференции «Фундаментальные проблемы и современные технологии в машиностроении» (Москва 2010 г., МГУПИ), III научно-образовательной конференции «Машиностроение – традиции и инновации (МТИ-2010)» (Москва, 2010г., МГТУ Станкин), на научно-практических конференциях «Безопасность движения поездов», проходивших в 2009, 2010, 2011 годах (Москва, МИИТ), на заседаниях кафедры «Технология транспортного машиностроения и ремонта подвижного состава» (МИИТ).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 13 печатных работ, из них 2 статьи в изданиях, аккредитованных ВАК.
Структура и объем работы
Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и выводов. Содержит 157 страниц печатного текста, 52 рисунка и фотографии, 22 таблицы и библиографический список, включающий 114 наименований.
