Введение к работе
Актуальность работы.
В условиях современной рыночной экономики, дефицита производства сельскохозяйственной техники в России, ее интенсивного старения, снижения покупательной способности предприятий по обновлению машинно-тракторного парка существенное значение приобретает максимальное использование имеющихся резервов по его восстановлению и ремонту. Себестоимость восстановленных деталей не превышает 50 - 70% цены новых, а ресурс - 80 -90%.
В структуре товарного фонда на вторичном рынке подержанной техники важное место занимают узлы и агрегаты списанной техники (двигатели внутреннего сгорания, топливные насосы высокого давления, гидропневмоагрегаты и др.). Такая ситуация характерна не только для отечественного агропромышленного комплекса. Большое развитие получила система восстановительного ремонта в экономически развитых странах (США, Германия и др.), на рынке которых продается подержанных тракторов в среднем в 3 раза больше, чем новых. Технику реализуют после качественного ремонта и обслуживания, при этом ее стоимость составляет примерно 30% от первоначальной.
Экономическое состояние хозяйств агропромышленного комплекса России в ближайшее время не позволит обновить машинотракторный парк в полном объеме. Поэтому перед инженером стоит задача повышения качества и точности ремонтных работ высокоответственных деталей.
Разработка конкретных практических рекомендаций по повышению качества восстановительных операций при ремонте наиболее ответственных деталей двигателя, в частности, гильз цилиндров, на операции хонингования является актуальной задачей.
Цель работы.
Повышение качества поверхности и точности обработки при ремонте чугунных гильз цилиндров.
В рамках достижения поставленной цели должны быть решены следующие задачи:
провести анализ типового многостадийного технологического процесса ремонта гильз цилиндров (на примере ДВС) и определить пути его совершенствования.
разработать способ получения модифицированного однокомпонентного абразивного инструмента с повышенным содержанием зерен основной и мелкой фракций и их равномерным распределением по всему объему;
получить феноменологические модели, связывающие физико-механические характеристики модифицированного однокомпонентного абразивного инструмента с параметрами его получения;
разработать способ хонингования с переменной скоростью резания, позволяющий повысить точность и качество обработанной поверхности;
4 5) провести экспериментальные исследования по влиянию режимов хонингования с переменной скоростью резания на производительность обработки, износ инструмента, качество и точность обрабатываемой поверхности.
Методы и средства исследования.
Теоретические исследования проводились с использованием основных положений теории ударного прессования керамических материалов, теории спекания, теории резания, технологии машиностроения и статистического анализа.
Экспериментальные исследования проводились в лабораторных и производственных условиях с использованием современной аппаратуры и компьютеризированных средств измерений. Методика проведения экспериментальных исследований и анализа полученных результатов базировалась на основных положениях теории планирования экспериментов и статистической обработки данных, а также на методиках, разработанных на кафедре «Технология машиностроения» ВолгГТУ.
Научная новизна работы.
Разработан способ получения модифицированного однокомпонентного абразивного инструмента с дополнительным дроблением зерен основной фракции (электрокорунда белого) путем введения в исходную абразивную смесь порошка карбида бора (Патент РФ № 2293013).
Получены феноменологические модели, связывающие физико-механические характеристики модифицированного однокомпонентного абразивного инструмента с параметрами его получения.
Разработан способ хонингования чугунных гильз цилиндров с переменной скоростью резания по их высоте и предложены рациональные режимы обработки, повышающие качество и точность обработки (Патент РФ № 2305620).
Практическая ценность и реализация результатов работы.
Разработан способ получения однокомпонентного абразивного инструмента с дополнительным дроблением в процессе ударного прессования.
Предложен и опробован в производственных условиях способ хонингования гильз цилиндров ДВС с переменной по их высоте скоростью резания.
Разработаны и подтверждены актами испытаний рекомендации по назначению интервалов скорости резания при хонинговании чугунных гильз цилиндров.
Разработана и прошла практические испытания программа для ЭВМ, позволяющая через программируемый логический контроллер и частотный преобразователь управлять частотой вращения хонинговальной головки.
Апробация работы.
Основные научные положения работы докладывались: X Региональной конференция молодых исследователей Волгоградской области, Волгоград, 2005 г.; III Всероссийской конференции «Инновационные технологии в обучении и производстве», г. Камышин Волгоградской обл., 2005г.; международной научно-технической конференции «Процессы абразивной обработки, абразивные
5 инструменты и материалы, Шлифабразив-2006», Волгоград, Волжский, 2006 г.г.; IV Всероссийской конференции, «Прогрессивные технологии в обучении», Камышин, 2006 г.; Международной научно-технической конференции «Современные направления теоретических и прикладных исследований», г. Одесса, 2007 г.; Всероссийском совещании заведующих кафедрами материаловедения и технологии конструкционных материалов «Материаловедение и технология конструкционных материалов - важнейшие составляющие компетенции современного инженера. Проблемы качества технологической подготовки», Волгоград, Волжский, 2007 г.; на открытом конкурсе на лучшую научную работу среди молодых ученых по направлению «Машиностроение», 2009 г.; на Международной научно-технической конференции «Методы повышения технологических возможностей металлообрабатывающего оборудования с ЧПУ», г. Уфа, 2010 г.
Публикации.
По материалам диссертации опубликовано 23 печатные работы, в том числе получено 2 Патента РФ, 11 статей в научных журналах, входящих в список изданий, рекомендуемых ВАК РФ, 10 статей в других изданиях, из которых - 3 статьи в зарубежной печати, а также 3 текста докладов на Всероссийских и международных конференциях. Три работы выполнены автором самостоятельно, остальные - в соавторстве.
Реализация результатов работы.
Результаты исследования приняты к внедрению в ЗАО "Волгоград АВТОДИЗЕЛЬ - СЕРВИС". Прогнозируемый годовой экономический эффект составляет 320 000 рублей.
Результаты работы используются в учебном процессе при проведении занятий по дисциплинам «Режущий инструмент» и «Спецтехнология машиностроения».
Структура и объем работы.
Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, двух приложений и списка литературы. Работа содержит 151 страницу машинописного текста, 49 рисунков, 9 таблиц, список литературы, включающий 126 наименований (из них - 15 зарубежных).
