Введение к работе
Актуальность проблемы. Возрастающие требования к потребительским свойствам промышленной продукции и конкуренция отечественных производителей с зарубежными обусловливают увеличение объема и повышение качества финишных операций. Особая роль отводится созданию и использованию новых перспективных технологий.
Одним из новых способов, применяемых при отделочно -зачистных операциях, является виброимпульсная обработка деталей (ВИМО), которая характеризуется технологической гибкостью, производительностью и широким диапазоном решаемых задач. Виброимпульсное оборудование находит применение в производстве электротехнических деталей, элементов радио - релейной аппаратуры, а также при обработке ювелирных изделий из полудрагоценных материалов.
Несмотря на достигнутые результаты в области ВИМО, обозначились серьезные препятствия на пути дальнейшего развития и интенсификации данного перспективного метода финишной обработки. Недостаточный объем экспериментальных и теоретических исследований сдерживает широкомасштабное промышленное использование виброимпульсной технологии. Это связано с отсутствием описания виброреологических процессов, происходящих в рабочей зоне оборудования, динамической картины движения частиц загрузки, силовой модели обработки и, наконец, невозможностью прогнозирования процесса формирования поверхностного слоя обрабатываемых деталей.
Цель работы. Повышение эффективности виброимпульсной обработки на основе исследования динамики процесса и его оптимизации по режимным и конструктивным параметрам.
Научная новизна. Исключительно для виброимпульсной обработки разработана методика определения динамических параметров движения частиц загрузки: их перемещений, скоростей и ускорений.
Построена картина скоростей частиц внутри загрузки при ВИМО, с учетом которой разработаны аналитические зависимости напряжений и сил, действующих между слоями загрузки, от режимных параметров, свойств абразивного наполнителя, конструктивных характеристик оборудования и дополнительного упругого сжатия загрузки.
Аналитически установлено влияние частоті і и амплитуды выделенных релаксационных колебаний рабочего органа на схсрссгь циркуляции и интенсивность силовых взаимодействий в рабочей зоне.
На основе синтезированной геометрической модели распространения силового импульса вглубь загрузки определены условии аоз-никновения явления еводообразования. Раскрыты основные законе-мерности, связывающие енповие взаимодействия частиц при сеодооб-разовании, параметры деформації! рабочего органа и триботех-нкческне свойства стенок контейнера.
Применительно к виброимпульсной обрабоїке сконструировав на математическая модель формирования микрорельефа поверхности обрабатываемой детзпи.
На основе синтезированных математических моделей и проведенных зкеперимаггадьных исследований разработана методика определения оптимальных пс обеспечения максимальней производительности я заданного качества обработки, режимных и хокструктиышх параметров ВИМО.
Практическая значимость работы. Разработана методика расчета величини мгиериалосъема и высоты їликропер» фпзїісн по-верлносґ.чиїу слоя в зависимости от режимных параметра» ВИМО и конструктивных особенностей оборудования, позволяющая прогнозировать формирование микрорельефа обрабатываемых деталей.
Предложены конкретные технологические рекемс-эдзции по интенсификации ВІЇ МО посредством конструктивной мод-рыагэдня виброимлульского станка, рационального выбора абразивного наполнителя, оптимизации режимных параметрод процесса. Разрзботй-на методик» кьгенсифіїкации ВИМО за сч«с упругого подааткя грады загрузки и создания условий сводообразойания. Создана ярограг> ш для персональной ЭВМ, позволяющая назначать оптимальные по производительности режимы обработки при заданных граничных условиях.
Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на ежегодных научно технических конференциях машиностроительного факультета Иркутского государствешюго технического уйиверситсга 1993 - 1995 гг.; Всероссийской молодежной научно - технической конференции "Технология и оборудование современного машиностроения" (Уфа, 1994г.); Российской научно-технической конференции "Наукоемкие технологии в машиностроении и приборостроении" (Рыбинск, 1994 г.).
Публикации! По результатам исследования опубликовано 8 работ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав и общих выводов; списка используемой литературы, приложения. Диссертация изложена на 143 страницах машинописного текста и содержит 20 таблиц, 34 рисунка, список используемой литературы из 67 наименований.
