Введение к работе
Актуальность: Развитие машиностроения на современном
этапе невозможно без постоянного повышения
производительности труда и улучшения качества выпускаемых изделий. Для , решения этих задач разрабатываются и внедряются новые методы обработки, к которым относятся и процессы обработки гибкой гранулированной абразивной средой. В последнее время они находят всё большее применение в различных отраслях промышленности на этапах финишной обработки как имеющие широкие технологические возможности, позволяющие обрабатывать детали с фасонными поверхностями и обеспечивать высокое качество продукции.
Высокопроизводительная обработка фасонных
поверхностей является сложной технологической задачей. Особые трудности вызывает обработка точных фасонных поверхностей, так как от конфигурации обрабатываемых деталей зависит доступ частиц рабочей среды к различным элементам поверхности и соответствующая интенсивность обработки. В глухих карманах, отверстиях, пазах и углублениях обработка происходит медленнее и требует более тщательного подбора размеров и форм частиц рабочей среды.
Обработка фасонных поверхностей отличается от обработки ', плоских и других простых поверхностей ярко выраженной нестационарностью, уровень которой оказывает существенное влияние на выбор режимов технологического процесса обработки и оборудования. Поэтому выбору технологии и оборудования должен предшествовать тщательный анализ закономерностей, свойственных процессу обработки фасонных поверхностей.
Целью работы является установление закономерностей влияния формы и расположения фасонных поверхностей деталей на производительность и качество обработки свободным абразивом для повышения эффективности технологического.процесса.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Исследовать процесс единичного взаимодействия
абразивных гранул с фасонными поверхностями;
2. Разработать уточненные теоретические модели съёма
металла и формирования качества поверхностного слоя при
обработке свободным абразивом для случая фасонных
поверхностей;
-
Провести прямое компьютерное моделирование обработки фасонных деталей свободными абразивными частицами в процессах вибрационной и центробежно-ротационной обработки;
-
Исследовать особенности обработки внутренних поверхностей деталей - влияние расположения поверхностей, соотношения размеров внутренних полостей и абразивных гранул;
-
Изучить влияние формы и расположения фасонных поверхностей деталей на производительность и качество обработки свободным абразивом;
-
Разработать методику проектирования рациональных параметров технологических процессов обработки фасонных деталей.
Автор защищает:
теоретико-вероятностную модель процесса обработки свободным абразивом фасонных поверхностей;
результаты исследования основных закономерностей процесса обработки различно расположенных поверхностей фасонных деталей методом прямого компьютерного* моделирования;
- результаты оценки производительности (съема металла)
и формирования шероховатости поверхности при обработке
фасонных деталей свободным абразивом;
- методику проектирования технологических процессов
обработки фасонных деталей свободным абразивом.
Научная новизна. Заключается в том, что разработаны теоретические модели съема металла и формирования качества поверхностного слоя при' обработке фасонных деталей, отличающиеся возможностью учета формы и расположения отдельных поверхностей. Компьютерным моделированием установлены закономерности формирования полей скоростей и
напряжений на наружных и внутренних фасонных поверхностях деталей в процессах вибрационной и центробежно-ротационной обработки. Раскрыты особенности обработки внутренних поверхностей деталей, заключающиеся в том, что интенсивность обработки изменяется по мере заглубления участка поверхности и при изменении его формы. Разработана методика проектирования технологических процессов обработки фасонных деталей, обеспечивающая заданное качество поверхности в самых неблагоприятных условиях обработки.
Практическая ценность работы. Сформирован банк данных коэффициентов, позволяющих учесть влияние формы поверхности детали, расположения и заглубления ее участка, соотношения размеров обрабатываемой поверхности и абразивных гранул, а также технологических параметров на производительность и качество обработки. Сформулированы технологические требования по выбору рациональных условий обработки для достижения заданных показателей производительности и качества фасонных поверхностей "с учетом их формы и расположения.
Апробация работы. Основные положения диссертации
докладывались на следующих научных форумах:
«Прогрессивные технологические процессы в металлургии и
машиностроении. Экология и жизнеобеспечение.
Информационные технологии в промышленности и образовании», г.Ростов н/Д, 2005 г., Международной научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Перспектива-2006», «Перспектива-2007», «Перспектива-2008», г.Нальчик, 2006-2008 гг., научно-технической конференции «Эффективные технологические процессы в металлургии, машиностроении и станкоинструментальной промышленности», г.Ростов н/Д, 2007г., 6-ой Международной научно-технической конференции «Проблемы качества машин и их конкурентоспособности», г.Брянск, 2008 г., Международной научно-технической конференции «Перспективные направления развития технологии машиностроения и металлообработки», г.Ростов н/Д, 2008 г., научно-технической конференции «Инновационные технологии в машиностроении», г.Ростов н/Д, 2008 г., 4-ой Международной научно-технической конференции
«Автоматизация и энергосбережение машиностроительного и металлургического производств, технология и надежность машин, приборов и оборудования», г.Вологда, 2008 г., 5-ой Всероссийской научно-, практической конференции «Инновационные технологии в обучении и производстве», г.Камышин, 2008 г., 65-ой Международной научно-технической конференции «Приоритеты развития отечественного автотракторостроения и подготовки инженерных и научных кадров», г.Москва, 2009 г., Международной научно-технической конференции «Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы. Шлифабразив-2009», г.Волгоград, 2010 г.
Публикации. По материалам диссертационного исследования опубликовано пятнадцать печатных работ, в том числе в издательствах, рекомендуемых ВАК 'РФ, одна публикация.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и рекомендаций, списка использованной литературы из 116 наименований, изложена на 167 страницах, содержит 12 таблиц, 94 рисунков. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Похожие диссертации на Повышение эффективности обработки фасонных поверхностей деталей свободным абразивом
