Введение к работе
Актуальность темы. Общая экономическая ситуация в стране вызвала резіл-повышение стоимости материмой, особенно специальных сплавов. Если . 1990 году доля материалов в себестоимости продукции не превышала 12% к в настоящее время этот показатель возрос до 20—25% и продолжас/ увеличиваться. Поэтому снижение потерь на разделение материалов позволяет не просто улучшить структуру затрат на изделие, но и поднять уровень его конкурентоспособности как на внутреннем так и. на внешнем рынке. Ограниченное использование немеханическнх методов разделения заготовок, в частности элекзроконтактной обработки, отсутствие оборудования, специалистов, инженерных разработок в этом направлении тормозило темпы конверсии на многих предприятиях, что ухудшило их финансовое положение в условиях резкого снижения доли госзаказов. Однако лаже на тех заводах, которые применяли электроконтактную обработку, возникла трудно разрешимая проблема получения жидкого стекла, которое рацее выпускалось, в основном, в ближнем зарубежьи, но из-за большой энергоемкости процесса, вредного воздействия на человека и окружающую среду, возможности неограниченной поставки в европейские страны стоимость этого продукта неоправданно возросла, а поставки не стали обеспечивать потребности производства. Попытки снизить концентрацию жидкого стекла ниже 15% привели к. резкому снижению производительности, повышению потерь металла, большому износу инструмента и в конечном счете сделали операцию разделения неконкурентоспособной по сравнению с механической разрезкой. Возникла ситуация, при которой перспективы применения процесса электроконтактной разрезки (ЭКР) стали зависеть от возможностей создания новых сред, позволяющих устранить недостатки жидкего стекла, но сохранить приемлемые технологические показатели процесса. Это тем более актуально, что сам метод ЭКР был открыт в России, а его развитие в мире шло, в основном, за счет разработок российских ученых и специалистов. Подробный анализ литературы об использовании нетрадиционных рабочих сред при ЭКР показал, что отрывочные сведения по этому вопросу не позволяют спроектировать технологию, которая отвечала бы запросам производства на современном этапе развития машиностроения. В основу работы положен многолетий опыт применения на заводе элекгроконтактнон разрезки сплавов, последние разработки но созданию новых рабочих сред и модернизации оборудования для этих целей. Такая работа отвечает запросам , многих отраслей машиностроения и является актуальной.
Целио.. диссертации .. . яихчетея создание технологии раэделенш. металлических маїериалоп і; рабочих средах на базе экологически чистих и безвредных для персонала суспензий.
Лля достижения поставленной цели решались следующие задачи; Обоснование выбора материала іі размеров гранул для использования б полных суспензиях при олектроконтактпок разрезке загогонок
Создание моделеіі, раскрывающих механизм протекания процесса ЭКР к суспензиях.
Разработка методик расчета технологические показа зелен и узлов оборудования, подлежащих модернизации при нспользоьанпг в качсодк рабочих суспензии.
Опенка условии использования суспензии и производстве щш ЭКР и разработка рекомендации по поддержанию их оксплуаіациопньїх свойств.
Проектирование и промышленная апробация рабочих сред, оборудовании и оснастки для ЭК)' заготовок из различных материалов и рабочих средах ка базе суспензии.
Методи исследования. Для решения поставленных задач применялись положения теории подобия, моделирования, .>лекгроко;ггактноп обработки, теплопроводности и теплопередачи, гидродинамики, физики твердого зела, шіеиок, электротехники, математической лотки.
Научная новизна. Проведен сравнительный анализ сіюііеть рабочих сред, установлены существенные факторы, определяющие показатели процесса ЭКР, и на базе положений теории подобия синтезирована рабочж: среда с гранулами, наиболее полно отвечающая заданным требованиям. Разработана структура формирования рабочих сред для ЭКР с максимальным усиление.».! положительных показателей и подавлением отрицательных факторов технологического, экономического и эксплуатационного плана.
Сформированы физические и математические модели, раскрывающие взаимосвязь внешних и внутренних факторов процесса при разделении заготовок г> различных средах.
Предложены новые методики расчета режимов ЭКР, включающие оптимизацию состава рабочих сред, их расхода, способы минимизации позері, металла на ширину паза и последующую подрезку, обоснование частоты вращения заготовок, закон подачи инструмента, обеспечивающий максимальную производительность, место и объем контроля режимом и полученных загогонок.
Практическая ценность.результатов дпссертаїшоннонрабош. Предложенный состав рабочей среды дія ЭКР позволяет адекватно заменить жидкое стекло, применение которого одерживало расширение области использования ресурсосберегающей технологии разделения заготовок без нарушения условии жизнедеятельности человека.
Сформулированы требования к применению технологических процесс^; ЗГСР п среда суспензии каолина при длительной их эксплуатации л upon і
ЛЄДСТВЄ.
Пролечена прочгшгяеннач отработка технологии їі серийнон произволе in. крушино машиностроительного предприятия, подтвердившая актуальное и и полезность применения разработанной рабочей среды. Покатаю, что 31 Л' г; среде суспензии каолина предложенного состава существенно улучшай технико-экономические показатели процесса по сравнению с механичі-с-лі»;и т: другими ранее нспользоазнными методами разделения заготовок. Процесс внедрен на Воронежском механическом заводе с экономическим с(|;]е:п'о;г 1011:57 тысяч рублен (дола автора 53135 тыс. руб.) и прпнаг к 'П-др.мнно на раде промышленных предприятии, НІШ ЦЧР, и Татарин, Елшкирнп. Результаты работы используются а учебном процессе ВП'У, ПЛТ.А. КИТУ, СпбГГУ п других учебных зга'еденичх России. Материалы по ::сг.пло).':е специалистов г, этой области науки запрошены университетов ні гага Миссури в США.
Аню/Таимя рЯ'лоты. Результаты работы докладывались и получили одобрение на конференциях в Рыбинске (1392,1994), Казани (1993), Москве (1993,1995), Воронеже (199! —1996), на семинарах кафедры тєхіїолотпи машиностроения ВГТУ, в Российском космическом агентстве, па конферешишх Воронежского механического завода.
Пуб.тігацн^ По теме диссертации опубликовано 8 работ, автор участвовал п сыпал нении 3 научно-исследовательских работ.
Структура д.г..оСт^м—рабош. Диссертация включает введение, 5 глав, оснопные результаты и выводы, с 43 рисунками, 7 таблицами, списком использсг.гщнен литературы из 172 наименований, приложение — на /УЗ страницах машїіиописііою текста.