Введение к работе
Актуальность темы. С повышением требований к качеству машин возрастает роль критерия контактной жесткости, который в значительной степени определяет точность машин под нагрузкой, их виброустойчивость и долговечность деталей.
Знание контактной жесткости дает возможность решать такие важные технические задачи, как распределение и концентрация давления по поверхности контакта, оптимизация конструкций из условий отсутствия резкой концентрации давления и местных раскрытий стыков, установление механизма работы фрикционных соединений и др
Сложившаяся система технологического обеспечения
эксплуатационных свойств деталей машин и их соединений, в том числе
контактной жесткости, выполняется в два этапа. На первом - определяют
параметры качества поверхностного слоя деталей, обеспечивающие
требуемое значение эксплуатационного свойства На втором - условия
обработки, обеспечивающие определенные параметры качества
контактирующих поверхностей Таким образом, фактически
эксплуатационное свойство зависит от условий обработки и интерес представляет установление прямой взаимосвязи эксплуатационного свойства, в частности контактной жесткости от условий обработки детали В данной работе выполнены исследования, направленные на решение этой задачи применительно к обеспечению контактной жесткости плоских поверхностей деталей машин
Цель и задачи исследования. Основной целью работы является создание системы математических зависимостей, алгоритмов и программы для одноступенчатого решения задачи технологического обеспечению контактной жесткости плоских поверхностей деталей с наименьшей технологической себестоимостью
Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи 1. Установить теоретическую взаимосвязь контактной жесткости плоских поверхностей деталей машин с условиями их механической обработки
-
Скорректировать нормаль по определению контактной жесткости
-
Усовершенствовать АСНИ контактной жесткости, которая служит для определения взаимосвязи контактной жесткости поверхностей с условиями их обработки
-
Провести исследования влияния условий механической обработки плоских поверхностей деталей машин на их контактную жесткость
-
Создать банк данных по возможностям различных технологических методов механической обработки в обеспечении нормальной контактной жесткости плоских поверхностей деталей машин.
6 Получить эмпирические уравнения взаимосвязи контактной
жесткости плоских поверхностей деталей с условиями их обработки
7 Разработать алгоритм и программу по определению оптимальных условий обработки плоских поверхностей деталей, обеспечивающих требуемые значения контактной жесткости с минимальной технологической себестоимостью
Методы исследования. При выполнении работы использовались научные основы технологии машиностроения, теории контактирования твердых тел, автоматизации и управления технологическими процессами Эксперименты проводились с использованием метода планирования экстремальных экспериментов, автоматизированной системы научных исследований (АСНИ) контактной жесткости деталей машин
Основные положения диссертации, выносимые на защиту.
-
Одноступенчатое решение проблемы технологического обеспечения контактной жесткости плоских деталей
-
Установленные возможности технологических методов обработки плоских поверхностей деталей в обеспечении их контактной жесткости
Научная новизна.
-
Впервые получены теоретические зависимости контактной жесткости плоских поверхностей деталей от условий их механической обработки
-
Разработан алгоритм выбора метода и назначения режимов механической обработки, обеспечивающих требуемое значение контактной жесткости плоских поверхностей деталей машин с минимальной технологической себестоимостью
Практическое значение работы.
-
Разработана методика расчета условий обработки плоских поверхностей деталей машин для обеспечения требуемого значения контактной жесткости
-
Разработана программа для расчета оптимальных по технологической себестоимости режимов обработки, обеспечивающие заданный коэффициент контактной жесткости плоских поверхностей деталей машин
-
Усовершенствована АСНИ контактной жесткости поверхностей Модернизированный узел для измерения контактных сближений позволяет измерять малые деформации (менее 1 мкм) Разработано новое программное обеспечение для АСНИ.
-
На основе проведенных исследований предложены изменения в нормаль по определению параметров контактной жесткости поверхностей деталей
-
Созданы справочные данные по возможностям различных технологических методов обработки в обеспечении контактной жесткости плоских поверхностей деталей машин.
Реализация полученных результатов.
АСНИ и нормаль по определению параметров контактной жесткости поверхностей деталей машин применяются при выполнении хоздоговорных и госбюджетных работ кафедр, входящих в состав Учебно-научного технологического института БГТУ (УНТИ БГ1У)
Методики и программное обеспечение используется в лабораторных работах, в дипломном проектировании, при выполнении магистерских диссертаций
Апробация работы. Результаты работы были представлены на
XVI Международной Интернет-конференции молодых ученых и студентов по современным проблемам машиноведения (Москва, 2004), 5-й международной научно-технической конференции «Обеспечение и повышение качества машин на этапах их жизненного цикла» (г. Брянск, 2005 г), Международная молодежная научная конференция, посвященная 1000-летию города Казани «Туполевские чтения» (Казань, 2005), Всероссийской межвузовской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика-2007» (Зеленоград, 2007)
В полном объеме работа была заслушана на заседаниях кафедры «Автоматизированные технологические системы» и технологической секции УНТИ БГТУ (Брянск, 2007)
Публикации. За время работы над диссертацией опубликовано 12 статей, из них пять - в журналах из перечня ВАК, рекомендованного для опубликования результатов диссертационных работ
Объём и структура диссертации. Работа изложена на 157 страницах, иллюстрирована 33 рисунками и содержит 31 таблицу Диссертация состоит из введения, пяти глав и приложения Список литературы содержит 123 наименования
