Введение к работе
Актуальность темы диссертации.
Повышение производительности и улучшений качества изготовления ипяозстких деталей на финигаинх операциях является одной из актуальных проблем технологии ыаетшостроитэльмого производства. Это з5ъясняется тем. что при прочих равных условиях трудоемкость изготовления нежестких деталей, как праэиго, ръишз в сравнении с де-гялпми нормальной ХЕСТКОСТИ.
Необходимость совершенствования извястнмч способов ІЇИНИШНОЙ збработки, и в первую очередь, алмазного выглаживания, обусловлена тем, что наряду с его положительными средствами имеется ряд Акторов, ограничиващих его широкое пшм?нешга. Это относительно
гМЗКОЯ ПРОИЗВОДИТеЛЬНОСТЬ, НеобхрДИЫОСТЬ ПР>%ЭНИ4Я смэзочно-ох-
гтядсапдай жидкости и повышенны; требования к жесткости и точнос-г.1 оборудования. Хотя эти недостатки в способах обработки заготовок свободным абразивом, назгадетгатеея под вочцействм";і жидкости, зтсутствусгг. в них имеет место, не монее существенный недостаток -интенсивный гидроабразивный износ подводящей системы станка. Кро-!тг того, если алмазный выглаживатель относительно прост, то сис-і~ка для гидроабразивной обработки деталей является громоздкой и этгхэгостоящей.
Актуальность выбранной темы обусловлена необходимостью реие-'ия проблемы окончательной обработки,главным образом, для нежес-mm деталей.
Цель и задачи исследован и я. Целью ра-5'тги является разработка теоретических и технологических основ ~;щр»говибродинамической обработки СПВДСЦ, обеспечивскивй повыше-;'ir» проиэвояительности и улучшение качества изготовления нежес-ічих деталей. Для достижения этой цели были поставлены и решены глодупяив задачи:
1. Разработаны способы, кинематические схемы и конструкции 1ЧСТРУМЯНТОВ для финишной ПШЮ, основанной на тонком поверхнос-[т:ои пластическом деформировсзіии и тонкой абразивной обработке Лирическими рабочими телами, в условиях их свободного перемеше-ъя в турбулентном кольцевом потоке сжатого воздуха при его адиа-Іттическом истечении при виходе из сопел. Произведена классификация способов, кинематических скги и конструкций соответствующих чкптумчнтоп.
Я. Проведены теоретичесю-га и эксперкьг^гтольные исследования
іакономерностей взаиіедейстаия инструмента и детали в процессе BZjJ при различных условиях ев осуществления. На основе этих исследований разработана штодика определения основних аэродинамических характеристик процесса и конструктивних параметров инструмента при упрочняшвй обработке внутренних поверхностей вращения, лежащая в основе технологии ПВДО.
-
Определены оптимальные режимы ПВДО нежестких деталей и исследовано их влияние на точность и геометрические характеристики серохаватости. фиэико-мвханические и эксплуатационные свойства поверхностей.
-
Разработана мвтодика.определения истинного среднего арифметического отклонения профиля после ПВДО с учетом волнистости поверхности, полученной на предшествующей операции - растачивании.
-
Проведены прикладные исследования качества поверхностей после ПВДО для типовых представителей, главным образом, нежестких деталей.
в. Выполнена опытно-промышленная проверка и осуществлено внедрение пневмоцентробежной финишной упрочняющей обработки в технологию изготовления цилиндра амортизатора подвески МоАЗ-546П, корпуса редуктора Д-902. шарнирного подшипника скольжения са-дельно-сцепного устройства МоАЗ-7405, шатуна двигателя СМД-18Н. цилиндров двигателя СМД-14. а также блока цилиндров и головки блока двигателя Д-240.
Научная новизна полученных результатов заключается в создании теоретических и технологических основ ПВДО. состоящих в тонком поверхностном деформировании и тонкой абразивной обработке поверхностей путем импульсного воздействия на обрабатываемую поверхность сферическими рабочими телами в условиях их свободного перемещения в турбулентном кольцевом потоке сжатого воздухч при его адиабатическом истечении, включающих:
установление физических закономерностей и явлений при контактном взаимодействии рабочих тел с обрабатываемой поверхностью заготовки:
установление влияния кинематических характеристик процесса и конструктивных параметров инструмента на характер движения рабочих тел:
выявление закономерностей и особенностей пластического деформирования исходной поверхности в процессе импульсного ударно-
го воздействия рабочих 'гелі
- установление характера влияния наслелстввнних связей,
свойств обрабатдааемога материала, исходной точности и гаврояопа-
rocnv рпгоімов nrotracca обработки и конструктивных параметров ин
струментов, на точность обгэоботки, качество обрабатываемых повер-
хностей и эксплуатоцнонпглз свойства рабочих поверхностей неявс-
ТТГ.ИК летядрй.
Практическая значки ость полученных результатов состоит в:
опїяделпнии направления спнеряпнетвования И СОЭДЕВШЯ но-г> способна прогрессивной Финишной пнепиовибродинаиической обра-П;тгки нежестких и деталей нормальной жзсткости, реализации ком-токса конструкторских и теїшодагических решен"й, обеспечивающих попдаяние производительности и улучвенив их качества;
создании нормативов рекимэв ІТВДО внутренних поверхностей прошения заготовок!
разрабо'чш технических .ограничений при проектировании технологического оснащении с пельп обеспечения стабильности функционирования технологического процесса ПВДО;
разработке металики оирелвлпния истинного, срелнего ярифмн-тичпекого отклонения профиля дли ІІШЮ п зачисимлсти от маслоеы-кости рабочей поверхности и с учетом ее волнистости, полученной па предлествунцей операции - растачивании:
~ создании технологий ШДО, позволявших их использование в ешоуатизнрованнпм производстве с применением высокопроиздади-толыгагп оборудования - роторных малин и линий.
№зультоты роботы внелренн в учебный процесс подготовки студентов машиностроительных специальностей Могилепского машиностроительного института.
Экономическая значимость получении» результатов. Предложенные способы упроч-няншой и абразивной обработки могут бшъ использованы не точысо для нечетких дрталей, но и деталей нормальной «ветхости в различных областях мгагсиностроеиип, обеспечивая повышение производительности, улучшение качества и эксплуатационных характеристик поверхностей.
Голевой зкономичнекий зффркт от пнедгхэния результатов рабами но Могилевскпм автозаводе составил 2796 руб. С в ценах 1973 га-гЮ. На заводя "Ударник' г. Мингкл внедрение іохнологии финишной
4 упрочнишэй ШЮ основных отверстий в корпусе редуктора удучвмло его качество, существенно повысив долговечность С 1977г. 3. Экономический эффект от внедрении пневмопибродинаиической обработки основных отверстий шатунов дизеля ОІД-72 на Ворошиловградском заводе коленчатых ваши составил 467 тыс. руб. С в ценах 1989 года). Срок окупаемости - 2 года
Разработашдоэ в диссертации способы обсаботюл» инструменты, нормативы режимов обработки ыогут быть использованы в качества коммерческого продукта.
Основные положения- диссертации,' выносииые на защиту. Автор защищает разработанные им теоретические и технологические основы"ПВДО нежестких деталей, включающие:
вскрытые закономерности и Физические явления, сопровождающие процесс поверхностного пластического деформирования металла при ШДО и составляющие его сущность;
созданные способы ШЛО и их динамические модели, описывающие закономерности контактного взаимодействия рабочих тел с обрабатываемой поверхностью заготовки;
разработанную методику определения аэродинамических характеристик процесса пкєвшцентробежной обработки и ві^бяра конетрук-'imbhuk параметров инструмента для его осуществления:
вскрытые закономерности и особенности пластического деформирования исходного микрорельефа в процессе импульсного ударного воздействия рабочих тел.
установленный характер влияния наследственных связей, свойств обрабатываемого материала, исходной точности, шероховатости, режимов процесса обработки и конструктивных параметров инструментов на качесгао обрабатываемых поверхностей и их эксплуатационные свойства:
разработанные классификации кинематических схем, способов и конструктивных схем.инструментов ПВДЭ, способствующие дальнейшему развитию нового научного направления в данной области знаний.
реализацию процессов ПВДО поверхностей в парах сухого и полусухого трения и результаты их оптимизации по критерию качества обработки.
Личный вклад соискателя. Основные результаты работы получены автором самостоятельно. Разработал рассмотренные способы ПВДО нежестких деталей для внутренних и нар; ж-ных поверхностей вращения, а такие плоских поверхностей.
Исследовал механику процессов ГВДО нежестких деталей.
Выполнил мэделирование и поисковыв исследования способов ПВЛО нежестких деталей.
Разработал классификации способов ШЛО нетастких деталей, а такль кинематических и конструктивных схем инструментоя.
Разработал методику определения основных аэродчнаиичиских характеристик процесса и конструктивних параметров инструмента.
Выполнил другие исследования и рапрейьткм. который и совокупности составляет" теоретический, и техколоі'ические основы ГІШЮ-11ч результати вошли в две монографии, статьи, депонированнда рукописи, патенты и изобреіения.
Апробация результатов диссертации. Результаты исследований, включеним? в диссертацию доложены и обсуждены:
на первой Всесоюзной научно-технической конференции по совершенствовании процессов {мнишной обработки в машиностроении, г.Минск. 1975г.:
на Всесоюзной научно-^гехнической конференции "Разработка и промышленная реализация повет механических и физико-химических методов обреботки" С 0бработка-8Ш. г. Москва. 1908г.:
на международной научно-технической кон'йэренци!' "Отлэлоч-но-упрочяяпцая технология в матиностроеїлт", г. Митгж. 1994г.:
на научно-технических конференциях проФэсспгхжо-прешдова-тельского состава Могилепского машиностроительного института, г.Могилев, 1991 и 1994ггг. З:
на научном семинаре в технологическом Совете машиностроительного Факультета БГГИ, 1996 и 1997 г.г.:
- на Могилевском автозаводе. ХТЗ.
Опубликованность результатов. ГЬ
теш диссертации опубликовано cwira 61) работ, среди которых діда монографии. 40 авторских свидетельств СССР и патентов на изобретения.
Структура и объем диссертации,
