Введение к работе
, !
Актуальность работы:
Одним из направления научно-технического прогресса в промъш-іенности является совершенствование технологии, внедрение высоко-чеханизировантх и автоматизированных технологических процессов и )борудования, которые обеспечивают резкое увеличение производитель-юсти труда при значительном сокращении или полном исключении тпяе-1ых ручных операций, К их числу следует отнести нанесение штормами на детали. В машиностроении операция маркирования необходима іля опознавания деталей на всех стадиях производства, т.к. многие із них не имеют существенных различий по размерам. Утрата или ешке-ше четкости опознавательной информации ведет к дополнительным зат-іатам для восстановления первоначальных сведений о ней и к стскению емпа производства. Наличие группы крупногабаритных деталей, часто пределдацігх цикл и темп производства и монтажа, требует особых тех-ологических условий, обеспечивающих;' выполнение многих операций, в астности, и нанесение информации на них. Недолговечные и нзкачест-енные знакиL составляющие опознавательную информацию, часто приво-ит к увеличению ошибочных оценок. Необходимость повышения техничес-ого уровня технологической подготовки операций маркирования дикту-тся в последнее время и повышением требований к отечественным изде-иям, т.к. у зарубежного .потребителя высоки!! уровень в*-шолпения перации нанесения игрормации отождествляется с высоким уровнем иэго-овления изделия в целом.
В целях создания объективных предпосылок обеспечения максималь-ых значения надежности и ресурса изделий подготовлена отраслевая Программа работ по безударному клеймению и маркированию изделий", которой среди рекомендуемых к использовании в качестве одного из
перспективных предлагается электрохимический метод. Актуальность работы подчеркивается и включением ее в содержание двух целевых комплексных программ ГК и НТ при СМ СССР (проблема 0.16.05) и Мин- в вуза РСФСР "Разработка и внедрение прогрессивных методов обработки в машиностроении" (приказ № 82 от 21.03.89 г.).
4»
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Создание способа и устройств для маркирования деталей с локализацией зоны обработки.
В работе решались следующие задачи:
1. Разработка способа маркирования деталей с локализацией рабочей
. зоны за счет создания вакуума в системе циркуляции электролита.
-
Изучение процесса маркирования с вакууыированием рабочей зоны и разработка технологического процесса нанесения поверхностной и глубокой информации на детали из различных материалов и форы поверхностей.
-
Создание инструмента и оборудования для нанесения постоянной и переменной информации на детали различных габаритов.
-
Создание опытно-промышленных модулей с учетом их использования в гибких производственных системах.
Была выдвинута гипотеза о возможности локализации рабочей зоны ее вакуумированиам, что обеспечивает совмещение гидродинамического режима течения электролита с интенсивной дегазацией рабочей зоны при высокой степени диспергирования газовой фазы. Такая схема ;,циркуляции электролита создает благоприятные условия для отвода газообразных продуктов обработки, замедляя скорость коагуляции микро-' пузырьков газа в более крупные его образования, приводящие к возникновению газовых ^"пробок" в точке их повышенной концентрации у выхода из рабочего канала, что ъ конечном счете стабилизирует технологические параметры обработки.
Научная новизна работы состоит в том, что на основании результатов
исследований:
предложены принципиально новые схема и устройство (а.с.IP I04I255) для,осуществления процесса злеетрохидаческого маркирования по бес-камерной схеме с возможностью локализации рабочей среды в пределах зоны маркирования и использовании процесса в условиях глубокого вакуума;
выявлены основные закономерности и отличительные особенности метода электрохимического маркирования по предложенной схеме с ваку-умированием рабочей' зоны, дано объяснение механизма дегазации ' межэлектродного промежутка от образующихся при маркировании газов, как фактора способствующего стабилизации параметров процесса;
установлена закономерности анодного растворения материалов при осуществлении процесса маркирования с локализацией рабочей зоны созданием вакуума в системе циркуляции электролита и установлено влияние процесса ЭХМ на состояние материала в зоне знаков и на их стойкость к внешним воздействиям;
определены закономерности влияния исходных факторов процесса на его основные выходные технологические параметры;
предложены новые рецептуры электролитов для электрохимического маркирования сталей спейиальнопо назначения.
Научные положения, защищаемые в работе:
-принципиальная схема (а.с.Г I04I255) и конструктивные решения маркировочных устройств для осуществления ЭХМ с локализацией зоны обработки, основанное на создании вакуума в системе циркуляции электролига;
- закономерности ЭХМ с вакуумированисм МЭИ, обеспечивающее его
активную дегазацию и высокую степень диспергирования газовой фазы;
- рекомендации по оптимальный технологическим параметрам ЭХМ,
рецептурам электролитов для использования метода при маркировании
деталей из различных материалов, габаритов и формы маркируемой
поверхности.
4» Ч
Практическая ценность работы: .
разработан и обоснован принцип электрохимического маркирования с локализацией рабочей зоны за счет ее вакуумирования;
создано оборудование и специальный инструмент е т.ч.дистанционного типа для осуществления процесса ЗХМ"при нанесении информации на крупногабаритные, длинномерные детали, разработаны конструкции катодных устройств для различных видов ЭХМ деталей из различных материалов, габаритов и форм маркируемой поверхности;
оптимизированы режимы маркирования и разработаны новые рецептуры электролитов для применения метода ЭХМ на новых материалах;
разработан РТМ "Электрохимическое маркирование деталей" 1.4.370-89.
Реализация результатов работы и перспективы использования:
Изготовлено, испытано и внедрено в производство на предприятиях отрасли оборудование различных типов ,и назначений с подтвержденным экономическим аффектом более 148,0 тыс.руб.
Результаты работы рекомендованы секцией "Машиностроение" Шжот-раслевого экспертного Совета для использования в группе отраслей промышленности и учета в проекте Государственного плана экономичес- кого и социального развития СССР (протокол № 109 от 26.03.85.г.),
Возможностью управления процессом созданы перспективы его автоматизации и использования в совокупности с управляемым манипулятором
в-гибких автоматизированных производствах.
Полуавтоматическая передвижная установка мод.ЭМ-06 демонстрировалась в экспозиции ВДНХ СССР и удостоена одной золотой и четырех бронзовых медалей.
На конструктореко-технологическуго документацию по ЭХМ получены запросы от более чем ПО предприятий машиностроительных отраслей.
Апробация работы и публикации:
Отдельные аспекты и положения работы докладывались и обсуждались: на Межотраслевом экспертном Совете (ВИМЛ, Москва) с рекомендациями для использования в группе отраслевой промышленности и учета в проекте Государственного плана экономического и социального развития СССР (протокол If> 109 от 26.03.85 г.), на У и УІ Всесоюзных научно-технических конференциях "ЭХО-80" и "ЭХО-Ш" (ТЛИ, г.Тула), на отраслевых научно-технических конференциях (г.г.Москва, Воронеж, Казань), на научно-технических семинарах (г.Ленинград, Воронеж), на рабочем заседании подсекции "Электрофизическая и электрохимическая обработка" Межотраслевого экспертного совета ШШ (г.Москва).
По рез^Д^іатам выполненной работы опубликовано 13 статей и 3 информационных листка, получено 4 авторских Свидетельства на изобретения и одно свидетельство на промышленный образец.