Введение к работе
Актуальность темы. Одной из ведущих тенденций промышленного производства была и остается растущая потребность в улучшении качества, повышении производительности, увеличении долговечности и надежности машин и изделий, в улучшении их товарного вида Известно, чго эги показатели в большей мере обеспечиваются после финишных операций за счет управления качественными характеристиками поверхности и достижения высоких эксплуатационных характеристик обрабатываемых деталей в завершающей стадии процесса обработки.
Перспективным в этом направлении является метод финишной обработки деталей в среде статически уплотненного мелкодисперсного абразива, разработанный в Пензенском государственном университете
В настоящее время отделка известными методами деталей из порошковых материалов типа тел вращения является малоэффективной, а зачастую практически неосуществимой В большинстве случаев применяемые методы обработки таких деталей имеют низкую производительность не обеспечивают качественную обработку всех участков поверхностей, требуют использования дорогостоящих оборудования и инструментов, а также применения труда высококвалифицированных рабочих Поэтому создание новой эффективной технологии финишной обработки таких поверхностей, обеспечивающей повышение производительности и качества при изготовлении деталей, расширение номенклатуры деталей, а также степени механизации и автоматизации являются актуальными
Цель работы - повышение эффективности финишной обработки деталей типа тел вращения из порошковых материалов на основе установления взаимосвязи между качественными характеристиками поверхностного слоя и технологическими режимами процесса
В соответствии с поставленной целью сформулированы следующие задачи
разработать способ обработки деталей типа тел вращения из порошковых материалов со статическим уплотнением абразивной среды сжатым воздухом через эластичную оболочку, его технологическое обеспечение, конструктивные схемы практической реализации,
теоретически исследовать особенности динамики контактного
воздействия уплотненного абразива на обрабатываемую поверхность детали и установить аналитическую взаимосвязь абразивного воздействия с технологическими режимами и условиями обработки, а также свойствами уплогненного абразива,
выполнить экспериментальные исследования особенностей формирования пористой структуры поверхностного слоя для определения качественных показателей при финишной обработке незакрепленным абразивом,
экспериментально исследовать влияние технологических режимов и условий на производительность обработки и процесс форми-роЕ алия шероховатости обрабатываемых поверхностей,
разработать научно обоснованные практические рекомендации по выбору рациональных технологических режимов и условий обработки дет алей типа тел вращения
Методы исследований. Теоретические исследования выполнены с использованием основных законов динамики относительного движения, законов механики сплошных сред и молекулярной физики граничного трения, теории упругости и пластичности, теории вероятностей и математической статистики, а также научных положений технологии машиностроения
Экспериментальные исследования проводились в лабораторных и производственных условиях с использованием аттестованной контрольно-измерительной аппаратуры Обработка результатов экспериментальных исследований осуществлялась на ПЭВМ с помощью программного пакета MathCAD.
Научная новизна работы состоит в следующем
- разработан новый способ финишной обработки деталей из по-роиковых материалов типа тел вращения статически уплотненной абразивной средой,
- впервые разработана методика определения основных техноло
гических параметров для камерной обработки поверхностей деталей
из порошковых материалов, для обеспечения заданной производи
тельное ги и качественных характеристик обработки,
- раскрыты особенности формирования пористой структуры по
верхностей деталей, позволяющие количественно оценить качествен
ные показатели при финишной обработке мелкодисперсными абра
зивными средами
Практическая ценность:
разработан новый способ обработки деталей из порошковых материалов (положительное решение о выдаче патента на изобретение (заявка № 006101247/02(001347)) и предложено технологическое обеспечение его реализации,
разработаны научно обоснованные практические рекомендации по выбору рациональных значений технологических режимов обработки в зависимости от различных исходных условий,
создано технологическое оборудование для обработки деталей из порошковых материалов на основе порошков стали и меди, обеспечивающее повышение качественных показателей поверхностей
На защиту выносятся:
- способ финишной обработки деталей из порошковых материа
лов типа тел вращения статически уплотненной абразивной средой,
результаты теоретических исследований оценки контактного взаимодействия абразивной среды и поверхностей деталей,
методика определения основных технологических параметров для камерной обработки поверхностей деталей из порошковых материалов;
результаты исследований особенностей формирования пористой структуры поверхностного слоя деталей при различных методах обработки,
математические зависимости, устанавливающие взаимосвязь технологических факторов с качественными характеристиками поверхностного слоя и производительностью финишной обработки,
Реализация результатов работы. Результаты проведенных теоретических и экспериментальных исследований нового способа финишной обработки внедрены в ФГУП «НИКИРЭТ» Обеспечен рост производительности труда, повышено качество обработки
Апробация работы Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на Международном симпозиуме «Надежность и качество - 2003» (Пенза, 2003 г ), Международной научно-технической конференции «Тенденции развития транспортного машиностроения и материалов» (Пенза, 2004 г.), на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Пензенского государственного университета 2003 - 2006 гг и на расширенном заседании кафедры «Бытовые машины и приборы» в 2007 г
Публикации Основные положения диссертации отражены в 10 печатных работах, из них две без соавторов и три работы в изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка сокращений, списка литературы и приложений и содержит 143 страницы машинописної о текста, 24 рисунка, 17 таблиц, список литературы из 120 наименовании
