Введение к работе
Актуальность работы. Настоящая работа посвящена исследовании, разработке} и внедрению технологии и оборудования для тершимпульсной отделки поверхностей деталей летательных . аппаратов.
Особенностью современного развития авиационной, техники является .ее непрерывное совершенствование. При этом следует учитывать специфические условия- ее эксплуатации, которые заключаются в сверхзвуковых скоростях,- высоких перепадах температуры, давлений и т.п., когда при минимальных запасах прочности должна быть обеспечена абсолютная надежность работы. Обеспечение требуемых качеств летательных аппаратов достигается широким применением новых материалов, в том числе труднообрабатываемых сплавов, и повышением точности изготовления деталей и агрегатов. Одним из эффективных путей совершенствования авиационной техники является постоянная модификация агрегатов и усложнение их функций, однако частая сменяемость изделий и непрерывная их модернизация в процессе производства приводят к снижению серийности. Поэтому в настоящее время агрегатостроение и, в частности, производство гидразлических, топливных и пневматических агрегатов является серийным и .мелкосерийным многономенклатурным производством сложных, непрерывно обновляемых устройств и систем.
Высокие требования к качеству изготовления агрегатоз летательных аппаратов обусловливаю? постоянный поиск и разработку нозых технологий, удовлетворяющих услозиям производства высокоточных систем авиационной техники. ...
Характеристики современных машин, агрегатов, приборов определяются во многих случаях свойствами поверхностей деталей. Ресурс, надежность, эффективность работы изделий, особенно '.v.'.ctj^i'"' П9е!'.і-'5"^'ит№ п^*-1 трений целиком зависят от свойстч поверхностного слоя.
Необходимое качество поверхности достигается путем применения отделочно-зачистнык" операций (030), причем трудоемкость 030 занимает значительную часть в трудоемкости всей
обработки детали (около 36 в авиационной промышленности) из-за низкого уровня механизации, массового применения ручного труда, вредного и малопроизводительного. З настоянеє время інтенсивно ведутся поиски новых перспективных методов отделки поверхностей. Одним из таких методов является термоимпульсный,. основанный на кратковременном воздействии на деталь газовой среды высокой температуры и давления в герметично закрытой камере. Достоинствами этого метода является высокая производительность, достигаемая за счет. одновременной обработки всех., поверхностей деталей и кратковременности цикла, высокое качество обработки, отсутствие вторичных загрязнений в виде заусенцев, закатов, пленов'и т. п.. Стабильность результатов, надежность, а также экологическая чистота вьводят термоимпульсный метод в ряд самых перспективных из веек отделочно-зачистных методов.
Цель работы - исследование к разработка технологического процесса термоимпульсной отделки поверхностей деталей летательных аппаратов.
Для достижения этой цели были поставлены 2 решены следующие задачи:
1) разработать математическую модель процесса теллозого воздействия на поверхностный слой детали и провести теоретические исследования;
2D разработать методику -и провести экспериментальную проверку результатов теоретических исследований;
-
провести экспериментальные исследования влияния термоимпульсной обработки СТИОЗ на шероховатость поверхности, микротвердость и микроструктуру позеру.ностного слоя;
-
разработать технологический процесс термоимпульсной отделки деталей и рекомендации по проектированию оборудования;
-
сравнить результаты расчетов и экспериментальные данные, произвести необходимые измерения шероховатости, микротЕердости и сделать мета^ло^рэ^чрекий анализ образио* по и после ТШ;
-
дать' рекомендации - по изменению существующего технологического процесса в свете полученных результатов;
7D выполнить технико-экономический анализ новых разработок и определить область применения полученных результатов.
Научная новизна. Выявлены и классифицированы оснозные группы факторов, определяющие технологические возможности термоимпульсного.метода отделки поверхностей.
Установлены закономерности процесса гермоимпульсной отделки
поверхностей деталей : летательных аппаратов, позволяющие
лрогнозирозать результаты обработки, и разработаны научные
основы-термоимпульсной технологии отделки. -.. ;
. - Разработаны - ;: научнообсснованньге...-.-;: рекомендации; .^---; для
проектирования оборудования.*'г: г- г? .. ;, :., .-
Методы исследования. В работе использован комплексный метод исследований. Теоретические исследования базируются на решении дифференциального уравнения теплопроводности для двухмерного пространства методом интегральных преобразований Лапласа и Фурье и определении температурных полей модели детали. Решение задач и обработка экспериментальных данных выполнены на ЭВМ.
Экспериментальные исследования проводились в лабораторных и производственных условиях с использованием электрических методов измерения быстропрогекащих процессов. При этом применялась оригинальная . контрольно-измерительная и регистрирующая аппаратура. Результаты экспериментов обрабатывались методами математической статистики.
На зашиту выносятся: 1. Новый подход к решению проблемы отделки поверхностей деталей . летательных аппаратов Сл.а.), включая высокоточные со сложной конфигурацией. 2. Теоретическая модель процесса термоимпульсной отделки поверхностей. 3.Результаты экспериментальных исследований и новый технологический процесс термоимпульсной отделки деталей л. а..
Практическая ценность. В результате выполненных исследований разработаны: рекомендации по выбору режимов отделки деталей сложной формы, рекомендации по определении технических характеристик оборудования. Разработаны новые технологические *тг.":"г.";ссіі. ".'*: т'^ссИ'^шс^шг.^ д.па деталей пневматической ч гидротопливной аппаратуры л.а. и рекомендации по'проектированию оборудования. Новая технология и оборудование "позволяет резко увеличить производительность труда* на отделочных операциях.
Реализация работы в промышленности. Результаты работы
использованы до создания новых технологических процессов и:-оборудования для отделки деталей агрегатов и двигателей СГТД и . ЛВС) в Калужском АО "КАДВИ" и Харьковском машиностроительном-, заводе "ФЭД".
Апробадия работы. Результаты работы докладывались и обсуж
дались на Всесоюзной научно-технической конференции "Импульсная
обработка металлов" (г.Харьков, 1990 г.), на Региональной
научно-технической -конференции :. "Автоматизация . исследований,
проектирования и испытаний сложных технических систем и проблемы,
математического моделирования" (г.Калуга, 1991 г.), на
Российской научно-технической конференции "Социально-
экономические проблема управления производством, создание прогрессивных технологий, ' конструкций и систем в условиях рынка" (г.Калуга', 1995 г.), а такке опубликованы в журнале "Авиационная промышленность" (1991 г.. J& Э, 1996 г., № 1-2). . Предварительный поиск литературных источников проводился по бондам ГПНТБ, ВІ7ГБ (г.Москва), ХЦНТИ, ХГНБК (г.Харьков), ЦНТК .(г.Калуга) и не выявил работ по рассматриваемому методу отделки поверхностей.
Публикации.Основное содержание работы опубликовано в 4 тезисах докладов, 2 статьях и 2 отчетах о НИР.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, приложений и списка литературы из 147 наименований. Работа изложена на 165 страницах машинописного текста, содержит 65 рисункоз, 9 таблиц и 5 приложений.
