Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка технологии комбинированной доводки зубчатых колес Смоленцев Евгений Владиславович

Разработка технологии комбинированной доводки зубчатых колес
<
Разработка технологии комбинированной доводки зубчатых колес Разработка технологии комбинированной доводки зубчатых колес Разработка технологии комбинированной доводки зубчатых колес Разработка технологии комбинированной доводки зубчатых колес Разработка технологии комбинированной доводки зубчатых колес Разработка технологии комбинированной доводки зубчатых колес Разработка технологии комбинированной доводки зубчатых колес Разработка технологии комбинированной доводки зубчатых колес Разработка технологии комбинированной доводки зубчатых колес
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Смоленцев Евгений Владиславович. Разработка технологии комбинированной доводки зубчатых колес : Дис. ... канд. техн. наук : 05.03.01 Воронеж, 2005 157 с. РГБ ОД, 61:05-5/4033

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Состояние вопроса восстановления зубчатых передач 9

1.1. Виды износа зубчатых передач 9

1.2.Методы ремонта и восстановления зубчатых колес 17

1.3. Способы доводки поверхностен комбинированными методами 35

1.4.Оборудование для комбинированной обработки 46

Выводы 50

Глава 2 Методы решения поставленных задач 51

2.1. Гипотезы, принятые в работе 51

2.2. Новые способы и устройства для дискретной комбинированной обработки

2.3. Описание экспериментальной установки 59

2.4. Обоснование выбора диапазона режимов 63

2.5. Программа выполнения работы 67

Выводы 68

Глава 3. Моделирование дискретной низковольтной комбинированной обработки контактных пар

3.1. Физическая модель процесса 69

3.2. Математическое моделирование процесса 75

3.3. Экспериментальное подтверждение результатов моделирования

3.4. Рекомендации по расчету режимов комбинированной обработки

Выводы 103

Глава 4. Разработка режимов и технологии восстановления профиля зубчатых колес .

4.1. Оптимизация режимов обработки зубчатых колес 104

4.2. Проектирование технологии восстановления профиля контактных поверхностей

4.3. Управление съемом материала с контактных поперхносте зубчатых колес

4.4. Разработка рекомендаций по проектированию оборудования

4.5. Перспективы применения предложенного способа и устройств для его реализации

4.6. Формирование качества поверхностного слоя зубчатых колес при комбинированной обработке

Выводы 138

Заключение 139

Список литературы

Введение к работе

Актуальность темы. Особое место в машиностроении занимают технологии обработки зубчатых колес. Повышенные требования по степени точности, конфигурации зубчатых колес, к свойствам материалов и эксплуатационным показателям обуславливают высокую себестоимость изготовления зубчатых колес. При этом трудоемкость обработки профиля зубьев зубчатых колес составляет до 70% общей трудоемкости их изготовления.

В редукторах, коробках приводов на одном валу обычно имеется несколько колес, и поломка любого из них приводит к необходимости замены всего каскада передачи, что требует больших трудозатрат. По этой причине проблема восстановления зубчатых колес занимает важное место в технологии машиностроения.

Особые сложности возникают, когда применяют, а в итоге ремонтируют изделия, произведенные зарубежными фирмами. Отсутствие в России импортных технологий и оборудования, необходимого для восстановления зубчатых колес не позволяют поддерживать работоспособность сложных и дорогих изделий.

Большинство известных способов восстановления зубчатых колес связаны с горячим нанесением материала и последующей обработкой. По принятому в промышленности типовому технологическому процессу ремонт и восстановление зубчатых передач выполняется путем горячего нанесения материала, это требует наличия уникального оборудования и технологий, которые имеются не на каждом предприятии. Известны также способы восстановления без нагрева зубчатых колес, по сведениям исследователей, работоспособность передачи при этом составляет до 90 % от новой, а затраты на восстановление не превышают 30% от стоимости изготоеленпя новой. Однако эти способы не позволяют осуществлять ремонт зубчатых колес непосредственно в изделии без его разборки. Накопленный отечественный опыт применения методов комбинированной электроэрозионнохимической обработки позполяет решить указанные проблемы по-новому. Для реализации нового процесса требуется создание научных основ комбинированной обработки при низком напряжении, которое ранее считалось не перспективным для электроэрозионно-химического процесса.

В процессе изготовления и ремонта зубчатых передач транспортных машин и оборудования требуется обеспечить высокую точность контактируемых поверхностей. При этом погрешности профиля для эпольвснтных передач должнь быть в пределах нескольких микрон Выполнение этого и других условий обеспечивает высокие эксплуатационные показатели передач и способствует созданию конкурентоспособной техники.

Известные способы доводки зубчатых колес не позволяют управлять размерным снятием припуска с профиля зуба, хотя во многих случаях уточнение профиля требуется только для зубчатых колес малого диаметра и возможно за счет снижения толщины зуба в пределах допуска.

В Воронежском государственном техническом университете создана технология восстановления рабочего профиля зубчатых колес комбинированным методом і. собранном редукторе. Новый метод обеспечивает высокое качество зубчатых передач после доводки. Показатели соответствуют требованиям международных стандартов. Это позволяет получать высокую прибыль при внедрении технологий доводки зубчатых колес в авиакосмической отрасли, автомобилестроении, станкостроении, машиностроении. Предложенные соискателем и защищенные патентами РФ способы и устройства являются экологически чистыми и не требуют затрат больших средств. Установки для выполнения операции доводки комплектуются из стандартных узлов имеющегося оборудования, недороги, быстро перестраиваются на различные виды обрабатываемых зубчатых колес.

Работа выполнялась в соответствии с научным направлением АТН РФ «Развитие новых высоких промышленных технологий на 2000-2010 годы», научным направлением факультета АРМ ВГТУ «Проблемы современной технологии машиностроения», № гос. per. 01960005763, а также по гранту поддержки научно-исследовательской работы аспирантов вузов Федерального агентства по образованию в 2004 году.

Целью работы является создание способов, технологии комбинированной доводки рабочих поверхностей зубчатых колес и разработка средств технологического оснащения электроэрозионнохими ческого восстановления качества зубчатых г ?редач.

Для достижения цели поставлены и решены следующие задачи : -разработка нового способа доводки рабочего профиля зубчатых колес, обеспечивающего восстановление начальной точности передачи; -расчет технологических режимов комбинированной электроэрозионнохимической обработки по разработанным способам; -создание технологии комбинированной доводки рабочих поверхностей зубчатых передач; -поиск способов и механизма управления процессом доводки путем дискретного съема припуска на обработку при доводке рабочих поверхностей зубчаты? колес; -обоснование рациональной области использования предложенного способа и устройств при ремонте зубчатых передач разного назначения.

Методы исследовании. В работе используются теоретические положения электрохимической размерной обработки, классические закономерности теории электромагнитных полей, оптимизации и управления дискретными системами в машиностроении, а также технология ремонта и восстановления деталей машин. В экспериментальных исследованиях использовались современное оборудование и вычислительная техника.

Автор защищает:

Способ доводки зубчатых передач электрохимической размерной и комбинированной обработкой при напряжении, не превышающем границу его потерь,

Научная новизна работы включает научное обоснование способа (патент РФ Лг2 2183150), совмещающего при всех вариантах восстановления профиля контактных поверхностей зубьев конструкторские и технологические установочные базы, а также механизм протекания процесса размерной электрохимической обработки в области низких напряжений, что позволило получить высокую точность при ремонте профиля зуба, не достижимую при других известных способах доводки контактных поверхностей зубчатых колес.

Практическая значимость предлагаемого способа заключается в создании методики расчета рабочих режимов технологического процесса доводки, разработке средств технологического оснащения при ремонте различных видов зубчатых передач, а также обоснование и применение нового способа управления процессом по контактному давлению, что дало возможность на порядок сократить припуски на доводку для получения при ремонте заданной точности рабочего профиля зуба и, в ряде случаев, осуществлять процесс доводки в рабочем положении зубчатых передач.

Результаты работы внедрены на ряде заводов с реальным экономическим эффектом 223 680 рублей. |

Апробация работы. Основные результаты и положения работы докладывались и обсуждались на международных, российских, региональных и университетских конференциях: на Международной научно-технической конференции «Высокие наукоемкие и ноосферные технологии в машиностроении» (Москва, 1998 г.), Всероссийской научно-технической конференции «Прогрессивные технологии и оборудование в машиностроении и металлургии» (Липецк, 2002 г.), Международной научно-технической конференции «Современная электротехнология в машиностроении» (Тула, 2002 г.), Международшлх конференциях «Нетрадиционные методы обработки» (Воронеж, 2002, 2003, 2004, 2005 г.г.), Международной конференции «Influence of engineering on a state of the surface layer» (Польша, 2002 г.), Международных конференциях RaDMI 2003 (Serbia and Montenegro, 2003 г.), 7th ICDSF (СШЛ, 2004 г.), международной конференции «НИР в университетских комплексах» (Воронеж, 2005 г.) и других.

Публикации по работе. По теме работы опубликовано 57 статей, получено 3 патента РФ, из них основные приведены в автореферате.

Личный вклад автора включает: в работы [1] * [5] - согласно закону «Об интеллектуальной собственности» каждый автор имеет равные права на изобретение; [8] -предложена система оптимизаі_чи параметров установки; [10] - раскрыто описание способа; [11] - предложена структура базы данных технологического процесса обработки зубчатых колес; [12] — разработана структура управления качеством при электрохимической размерной обработке; [13] -разработан алгоритм автоматизированных расчетов; [14] -обоснованы режимы нанесения покрытий на технологическую оснастку; [16] - приведены режимы обработки при низких напряжениях; [17] - проведен точностной анализ профиля фасонных пазов; [18] - разработана система проектирования токоподводов; [19] - разработаны режимы обработки в твердом электролите; [20] — спроектирована технология доводки зубчатых колес]в рабочем положении; [21] — показано практическое использование способа по патенту № 2183537(РФ); [22] - раскрыты пути повышения качества контактных поверхностей; [26] — дано обоснование технологии покрытия применительно к зубчатым колесам; [27] - обоснован диапазон напряжений для восстановления зубчатых колес; [28] — приведен выбор технологических режимов для восстановления зубчатых колес.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, 4 разделов, заключения, списка использованных источников из 114 наименований, 4 приложений. Материал изложен на 157 страницах, содержит 47 рисунков и 10 таблиц.

Способы доводки поверхностен комбинированными методами

Среди множества производственных процессов в ремонтном производстве с давних пор преобладает механообработка.

Однако с середины ХХ-го века с развитием науки и техники начали развиваться и новые технологии обработки материалов, называемые также нетрадиционными. К ним можно отнести электрохимическую, электроэрозионную, ультразвуковую, лучевую и другие методы обработки, применение которых позволило преодолеть многие ограничения, существующие при традиционных методах. Кроме того, нетрадиционные методы позволили в ряде случаев достигнуть таких качественных показателей, которые невозможны при- механообработке. Именно этим объясняется использование новых технологий в аэрокосмической, оборонной, приборостроительной промышленности, то есть там, где предъявляются повышенные требования к качеству и точности обработки изделий.

В настоящее время нетрадиционные методы обработки нашли применение в производстве товаров народного потребления, где использованы преимущества новых технологий для создания конкурентоспособной продукции.

Между тем, с недавних пор в науке и производстве появилось новое направление — комбинирование различных нетрадиционных методов обработки с целью еще большего увеличения возможностей формообразования деталей и повышения качества продукции.

Одним из распространенных в настоящее время является наиболее изученный вид обработки, включающий электроэрозионное и электрохимическое воздействие. Комбинация других методов представляется также перспективной, хотя еще слабо изучена.

В основе электроэрозиошю-хнмической обработки (ЭЭХО) лежит несколько технологических схем электроэрозионного воздействия с анодным растворением сплавов. Они, в свою очередь, базируются на основных схемах электроэрозионной (ЭЭО) и электрохимической (ЭХО) обработок. На рис. 1.12 приведены основные схемы электроэрозионной обработки: прошивание(рис.1.12,а), шлифование (рис. 1.12, б), разрезание, вырезание (рис. 1.12, в).

После электроэрозионной обработки поверхностный слой приобретает свойства, по-разному влияющие на эксплуатационные характеристики деталей. Положительными являются повышение твердости поверхности при сохранении вязкости сердцевины, большое количество лунок на поверхности, плавное их сопряжение. К недостаткам следует отнести возможность появлення трещин, растягивающих напряжений, трудность полумения поверхности с малой шероховатостью. Это необходимо учитывать при решении вопроса о целесообразности применения элсктроэрозионнои обработки (ЭЭО) в качестве ремонтной операции.

Таким образом, в некоторых случаях возможно заменять электроэрозией традиционные ремонтные операции, выполняемые посредством механообработки.

Под размерной электрохимической обработкой (ЭХО) понимают процесс получения из заготовки детали требуемой формы и размеров за счет анодного растворения металла.

Существует несколько основных схем ЭХО: I) обработка с неподвижными электродами (рис. 1.13, а); 2)прошивание углублений, полостей, отверстий (рис. 1.13, б); 3) протягивание наружных и внутренних поверхностей (рис.1.13, в); 4) разрезание заготовок вращающимся диском (рис. 1.13, г) или проволокой (рис. 1.13, д); 5) электрохимическое шлифование (рис. 1.13, е).

Таким образом, вышеприведенные схемы ЭХО могли бы быть применены в процессе ремонта с целью предварительного формообразования поверхностей. Вместе с тем, ввиду недостаточной точности этого способа обработки, необходимо применение дополнительных, финишных операций. Следует отметить также недостаточную производительность ЭХО в целом, а также возможное растравливание обрабатываемой поверхности, что является нежелательным последствием данного вида обработки.

Новые способы и устройства для дискретной комбинированной обработки

В таблицах 2.1, 2.2, 2.3 [5] приведены стандартные требования к зубчатым колесам разной степени точности, что позволяет обосновать граничные условия для проектирования комбинированного процесса

По указанным в таблицах значениям видно, что в зависимости от вида сопряжения передачи и степени точности колеса величины допусков изменяются в сравнительно широких пределах. Это дает основание утверждать, что есть возможность удаления некоторого слоя металла с поверхностей зубьев без снижения точностных характеристик. На основании анализа приведенных в таблицах данных, можно сделать вывод, что наиболее подходящими по пределам допусков для комбинированной доводки, являются зубчатые колеса со степенью точности от 7-й. Что касается вида сопряжєЕіия, то ограничения по возможности применения обработки уменьшаются с увеличением величины степени точности и допустимого бокового зазора.

В последнее время были разработаны новые способы и устройства для дискретной комбинированной обработки.

Известен способ притирки зубчатых колес с применением абразивных материалов [16], зак Существует лючающийся втом, что между вращающимися колесами подают абразив с маслом, который возобновляют по мерс удаления неровностей. Однако этот способ не позволяет обеспечить точность профиля из-за неравномерного контролируемого съема металла.

Существует также способ доводки с применением электроэрозионноп и электрохимической обработки [113]. Этот способ заключается в том, что на вращающиеся зубчатые колеса подается одновременно ток от электроэрозионного и электрохимического источников питания. При этом в качестве анода обычно берется колесо большего диаметра. Недостатком этого способа является то, что при различных диаметрах колес происходит повышенный съем металла с одного из колес, и нарушается точность всей пары.

Ограничения вышеописанных методов преодолевает недавно разработанный и запатентованный соискателем способ электроэрозионнохимической доводки зубчатых колес [38]. Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при доводке зубчатых колес.

Изобретение направлено на повышение точности профиля зубчатых передач. Это достигается тем, что обработку осуществляют в два этапа: сначала одновременно обрабатывают колеса от обоих генераторов до получения нулевого градиента тока с использованием в качестве анода колеса большего диаметра, после чего оставляют включенным электрохимический генератор, положительный полюс которого подключают к колесу меньшего диаметра и ведут обработку до удаления лунок, образовавшихся после электроэрозионной обработки, затем переключают полярность и обрабатывают колесо большего диаметра инструментом в виде колеса меньшего диаметра до удаления лунок с контактных поверхностей зубьев, при этом количество электричества от электрохимического генератора увеличивают пропорционально соотношениям диаметров зубчатых колес.

Зубчатое колесо большего диаметра I находится в контакте с зубчатым колесом меньшего диаметра 2. Электроэрозионнып генератор 3 через регулятор тока 4 соединен с зубчатыми колесами 1 и 2, которые являются электродами. Электрохимический генератор 5 через переключатель полярности 6 и прибор для измерения количества электричества 7 соединен с зубчатыми колесами 1 и 2, которые в зависимости от полярности, последовательно являются инструментами.

Способ осуществляется следующим образом. Ток от генератора 3 подают на зубчатое колесо большего диаметра 1 и на зубчатое колесо меньшего диаметра 2 через регулятор тока 4. Положительный полюс подключен к колесу большего диаметра, при этом колесо меньшего диаметра является инструментом. Ток от генератора 5 поступает через переключатель полярности 6 на зубчатые колеса 1 и 2 и контролируется прибором для измерения количества электричества 7. Положительный полюс обоих генераторов 3 и 5 подключают на зубчатое колесо большего диаметра 1.

Включают вращение зубчатых колес 1 и 2 в паре и оба генератора 3 и 5. Обработку ведут до стабилизации показаний амперметра на электрохимическом генераторе 5, то есть до получения нулевого градиента тока. Это показывает, что площадь контакта всех зубьев одинакова и степень контакта наибольшая, то есть достигнута доводка зубьев по профилю. Затем отключают электроэрозионный генератор 3, оставляя только электрохимический генератор 5. Переключают полярность переключателем 6 электрохимического генератора 5 так, чтобы колесо меньшего диаметра 2 стало анодом. При этом колесо большего диаметра становится инструментом. Обрабатывают колесо меньшего диаметра 2 до удаления лунок от электроэрозионной обработки. Затем переключают полярность и ведут обработку в течении времени, при котором количество электричества от электрохимического генератора 5 будет пропорциональным соотношению колеса меньшего диаметра 2 и колеса большего диаметра 1.

Предлагаемый способ по сравнению с известными отличается повышением кинематической точности колес на 1-2 квалитета, повышением степени контакта зубьев до 95-100%.

Известен еще один запатентованный соискателем способ, позволяющий локализовать процесс съема материала, повысить точность размеров и осуществлять дискретную обработку. Это - фланкирование зубчатых колес комбинированными методами [39].

При электрохимической доводке зубчатых колес получается скругление кромки зуба, которое способствует частичному достижению тех же целен, что и при фланкировании, однако радиус скруглення, как правило, достигает десятых долей миллиметра и может выйти за предельные размеры, назначенные в чертеже. Особенно это касается зубчатых колес с малой толщиной венца, где допуски по профилю составляют несколько микрон.

Экспериментальное подтверждение результатов моделирования

При расчете рслшмов процесса доводки необходимо учитывать следующие положения: 1) выбранные режимы должны обеспечивать заданные технологические показатели; 2) режимы должны быть достижимы на имеющемся оборудовании; По последнему положению трудно дать конкретные рекомендации, так как номенклатура оборудования, с помощью которого можно производить комбинированную обработку, достаточно широка, и її каждом конкретном случае будут свои ограничения. j

Для процесса комбинированной доводки зубчатых колес можно выделить следующие показатели: производительность, точность, качество обработанной поверхности.

Наиболее значимой, очевидно, является точность, так как если в процессе доводки произойдет превышение допуска на толщину зуба, то придется заменять колесо (или оба колеса). При комбинированном процессе па этот параметр может повлиять износ электрода инструмента. При одновременной обработке обоих колес съем металла с них происходит поочередно, при этом износ катода интенсифицирует процесс обработки. В то же время, когда обработка идет на постоянной полярности, а инструментом является новое или эталонное колесо, за счет износа будет происходить изменение эвольвентного профиля его зубьев, их толщины, что влияет на точность обработки. Особенно это влияние увеличится после многократной обработки одним и тем же эталонным колесом. На основе экспериментально полученных зависимостей можно судить о том, что наибольший относительный износ (свыше 10%) наблюдается при напряжениях свыше 5 В. В то же время при низких напряжениях износ незначителен (около 1% от объема удаленного металла) и его влияние при малом припуске на доводку на точность обработки практически не сказывается.

Качество обработанной поверхности будет зависеть от шероховатости и состояния поверхностного слоя.

Шероховатость напрямую влияет на один из параметров зубчатого зацепления- пятно контакта. Несмотря на то, что в процессе эксплуатации зубчатых колес происходит пластическое деформирование, сминание микроперовностей, желательно обеспечить указанный параметр уже с самого начала доводки.

При значительной доле электроэрозионного воздействия на поверхности образуются лунки, что приводит не к понижению, а к повышению шероховатости (до 15 мкм по Ra для материала БРОФ). Целесообразно выбирать режимы так, чтобы величина энергии находилась в пределах 0,025-0,05 Дж, тогда шероховатость будет относительно низкой при достаточной производительности для черновой обработки.

Хорошие показатели по шероховатости получают при низких напряжениях и при плотности тока около 20 А/см2. При этом данный параметр может достигать примерно 0,3 мкм по Ra. Это сопоставимо с аналогичным показателем при зубошлифовании.

Известно [104], что электрохимическая обработка не оказывает влияния на поверхностный слой, в то время как измененный слой при электроэрозии при чистовых режимах составляет не менее 4 мкм. Следует учитывать, что если указанная величина превысит предел 100 мкм, вероятность возникновения микротрещин на обработанной поверхности резко увеличится. Толщина измененного слоя будет возрастать с увеличением энергии обработки. При высоких напряжениях (свыше 12 В) происходит искрение и, как следствие, прижоги, что недопустимо.

Производительность процесса определяет себестоимость обработки. Из экспериментов известно, что производительность доводки зубчатых колес комбинированным методом достаточно высока и процесс вполне конкурентоспособен. Так, доводка обоих колес диаметром 160 и 40 мм (модуль 2) занимает менее 1 минуты в рабочем положении, что на 2-3 порядка меньше, чем при традиционном ремонте с заменой колес.

Проектирование технологии восстановления профиля контактных поверхностей

Испытывают отремонтированные механизмы как на холостом ходу, так и в работе под нагрузкой (ГОСТ 7599—82). Последняя производиться там где они установлены, или на специальном стенде.

На холостом ходу изделие испытывают сначала на самых малых частотах вращения, а зателг постепенно увеличивают рабочую скорость до максимума. На максимальной скорости механизм должен работать как минимум 1 ч без перерыва [41].

При испытании под нагрузкой допустимо лишь незначительное повышение шума в зубчатых передачах, другие отклонения не допускаются. Движение элементов друг относительно друга должно быть равномерным.

Последовательность выбора структурных составляющих технологического процесса комбинированной обработки имеет свои особенности. При проектировании новых методов формообразования могут учитываться следующие методы взаимодействий:

- механическое (постоянное и импульсное), свойственное большинству процессов резания лезвийным и абразивным инструментом, механическому упрочнению гранулами и раскатниками; ультразвуковой обработке по схеме размерного формообразования и путем интенсификации существующих процессов;

- тепловое, связанное с локальным нагревом поверхности обрабатываемого материала; к такому воздействию относятся все виды электроэрозионной обработки (электроискровая, электроимпульсная электроконтактная), лучевые методы (обработка электронным, ионным, световым лучом);

- химическое, в основе которого лежат химические реакции, протекающие без тока или под действием тока, в частности за счет микротоков между структурными составляющими сплава (например, при коррозии), которые могут оказывать влияние на качество поверхности детали. К этому виду воздействий относятся химическое полирование, травление, формообразование как с наложением внешнего тока так и без него. Наиболее известны гальванические процессы и размерная электрохимическая обработка в проточном электролите;

- магнитное, где поле воздействует на заготовку или режущий инструмент. Известны электромагнитная штамповка листовых материалов, очистка поверхности деталей от загрязнений (в том числе, от коррозии), чистовая обработка и полировка любых поверхностей ферромагнитными гранулами, перемещаемыми внешним полем;

- ядерное, при котором производится облучение заготовки, что изменяет структуру и свойства материалов на уровне атомов. Известно использование облучения перед операцией разделения труднообрабатываемых материалов, позволяющее повысить интенсивность операции. Ядерное воздействие на высоконагруженные детали авиационных двигателей повышает ресурс изделий, что некоторые исследователи объясняют «залечиванием» дефектов кристаллической структуры. На уровне атомов и молекул проектируются фрагменты изделий при использовании нанотехнологий.

Для рассматриваемого способа комбинированной доводки зубчатых передач необходимо учитывать первые три вида взаимодействия.

Каждый вид воздействия позволяет изменить технологические показатели процесса обработки как в сторону улучшения так и снижения требуемого уровня. Однако прямое суммирование воздействий не дает желаемого результата, т.к. при их комбинации проявляется взаимное влияние составляющих, что может привести к неожиданным технологическим явлениям. Например, при эрозионно-химическом шлифовании, где объединены механическое, тепловое, химическое воздействия, производительность процесса возрастает до 5 раз по сравнению с суммарной скоростью при раздельной обработке механическим, электроэрозионным шлифованием, электрохимической размерной обработкой. Здесь очевидно проявление полезного эффекта на анодное растворение механической дспассипации и эрозионной интенсификации процесса за счет возрастания массовыноса из межэлектродного пространства.

Алгоритм проектирования комбинированной обработки (рис. 4.7) включает анализ возможностей каждого вида воздействии по обеспечению технологических показателей комбинированного процесса. В качестве исходных данных учитывают требования по точности, качеству поверхности, производительности, потреблению ресурсов, возможность их достижения при отдельных воздействиях на объект. Первичный подбор видов воздействий проводится по критерию достижения одного или нескольких показателей при обработке. Наибольшую сложность представляет учет взаимного влияния воздействий, что пока слабо изучено. Например, эрозионно-химическая прошивка позволяет в начале увеличить подачу до 40 мм/мин (па \ v-2 порядка выше по сравнению с традиционными видами обработки), но при этом ухудшается исходный показатель шероховатости по сравнению с электрохимической обработкой и наблюдается износ инструмента, что снижает точность формообразования.

Использование комбинированных методов обработки позволяет внести изменения в типовой процесс ремонта зубчатых колес редукторов.

В некоторых случаях можно избежать разборки редуктора и операций, связанных с ней (сборки, комплектации, восстановления баз). В таком случае можно будет избежать неточности, возникающей при напрессовке колес во время сборки, а также возможной потери установочных баз. Исключение вышеуказанных операций будет возможно при условии, что зубчатые колеса можно очистить и замерить без разборки узла. Основными ограничениями будут масса и габариты редуктора, а также возможности измерительного инструмента.

С учетом всего вышесказанного, можно составить алгоритм проектирования технологического процесса ремонта зубчатых колес комбинированным методом (рис. 4.2).

Похожие диссертации на Разработка технологии комбинированной доводки зубчатых колес