Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Процессы механической обработки, станки и инструменты

Диссертационная работа:

Секретова Елена Павловна. Повышение качества обрабатываемой поверхности и периода стойкости инструмента при абразивно-алмазном развертывании отверстий в деталях машин : диссертация ... кандидата технических наук : 05.03.01.- Нижний Новгород, 2003.- 227 с.: ил. РГБ ОД, 61 03-5/2649-9

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Стр.

Введение 5

Глава 1 Состояние проблемы, цель и задачи исследования 9

  1. Анализ существующих технологических процессов механической обработки точных отверстий и главных особенностей абразивно-алмазного развертывания (ААР) 9

  2. Анализ известных конструкций абразивно-алмазных разверток, характеристики абразивных материалов, применяемых для рабочего слоя инструмента и условий операции ААР 15

  3. Выводы 30

  4. Цель и задачи исследования 31

Глава 2 Теоретический анализ конструкций абразивно-
алмазных разверток, оценка режущей способности
инструмента и условий стружкообразования при ААР.
Структурный и параметрический анализ процесса
33

2. і Анализ особенностей конструктивных элементов
абразивно-алмазных разверток и оценка их влияния на
выходные параметры процесса ААР ~-

  1. Анализ механизма взаимодействия режущего слоя инструмента со срезаемым слоем при ААР и теоретическое обоснование необходимой прочности алмазного зерна. Виды износа алмазно-никелевого слоя инструмента 48

  2. Анализ условий стружкообразования при ААР 60

  3. Структурный и параметрический анализ процесса ААР.... 71

2.5 Выводы

. з

Глава 3 Экспериментальные исследования выходных
параметров процесса ААР отверстий в зависимости от
конструктивных особенностей абразивно-алмазных
разверток, условий операции и физико-механических
свойств обрабатываемого материла
84

3.' Формирование методических приемов исследования

процесса ААР 84

3.2 Исследование точности обработки в зависимости от
конструктивных особенностей инструмента и условий
операции ААР , ~,

  1. Точность обработки отверстий ААР в зависимости от конструктивных особенностей инструмента, принятой схемы обработки и режима резания ,^,

  2. Точность обработки отверстий ААР в зависимости от величины снимаемого припуска и числа проходов инструмента ,-,,

  3. Точность ААР отверстий в зависимости от характеристик алмазно-никелевого режущего слоя инструмента и физико-механических свойств обрабатываемого материала \ \ j

3.3 Исследование зависимости периода стойкости режущего
слоя абразивно-алмазных разверток от конструктивных
особенностей инструмента и условий операции ААР , ~~

  1. Период стойкости режущего слоя абразивно-алмазных разверток в зависимости от конструктивных особенностей инструмента , 9~

  2. Период стойкости режущего слоя абразивно-алмазных разверток в зависимости от марки зерна в режущем слое инструмента, физико-механических свойств обрабатываемого материала и режима резания 125

  3. Влияние свойств смазочно-охлаждающей технологической среды (СОТС) на период стойкости режущего слоя инструмента при ААР....

  4. Влияние условий обработки на период стойкости режущего слоя абразивно-алмазных разверток 137

3.4 Исследование зависимости шероховатости и

эксплуатационных свойств обработанной поверхности от
конструктивных особенностей инструмента и условий
операции ААР 140

  1. Влияние конструктивных особенностей инструмента на параметры шероховатости поверхности, обработанной ААР 140

  2. Шероховатость обработанной поверхности в зависимости от физико-механических свойств обрабатываемого материала, марки и размера алмазного зерна в режущем слое инструмента 143

  3. Шероховатость обработанной поверхности в зависимости от условий обработки, режима резания

и свойств СОТС 146

3.4.4 Сравнительные эксплуатационные характеристики
поверхностей обработанных ААР и хонингованием. . ^ *

3.5 Выводы 154

Глава 4 Рекомендации по использованию процесса ААР для

обработки точных отверстий в деталях машин 'Jy

  1. Рекомендации по выбору конструкции и характеристик инструмента, технологии его изготовления и назначению технологических параметров процесса ААР 159

  2. Примеры использования процесса ААР в производстве. Технико - экономические показатели 197

Заключение 205

Список литературы 210

Приложение Акты об использовании процесса ААР в ОАО «ГАЗ». 218

Введение к работе:

Требования по точности обработки основных рабочих поверхностей наиболее ответственных деталей машин, выпускавшихся 5... 10 лет назад, соответствовали 5...6 квалитету. На сегодняшний день они соответствуют 6...7 квалитету. При этом геометрическая точность формы отверстий не должна превышать 2,5...5 мкм. Выполнение этих требований определяет качество и конкурентоспособность продукции машиностроения.

Требуемая точность отверстий может быть обеспечена технологическим процессом хонЕнгования или процессом притирки. Однако, при хонинговании, зачастую, требуется применение специального дорогостоящего оборудования, сложного в наладке и эксплуатации. Использование процесса притирки увеличивает технологический цикл за счет необходимости введения операции мойки, не всегда обеспечивающей полное удаление абразивных частиц, содержащихся в притирочной пасте, что приводит к повышенному износу сопрягаемых поверхностей в процессе эксплуатации.

Процесс абразивно-алмазного развертывания (ААР) точных
отверстий еще в 60-е годы нашел применение, как альтернатива
хонингованию. Однако причины, обеспечивающие большую точность
обработки и большую режущую способность инструмента до сих пор не
нашли должного объяснения. Имеющиеся публикации авторов

Визена Э.Э. [14], Писклюкова В.И. [44,45,49], Панина Г.И. [41], Холмогорцева Ю.П. [75], Сафронова В.Г. [57] и др. описывают техническую сущность процесса и, в основном, лишь констатируют его эффективность. Наибольший вклад в данном направлении внес в 80-е годы профессор Фрагин И.Е. (НИИТракторсельхозмаш, г.Москва) [36,67, 69,70,71,72].

Сведения об инструменте для ААР присутствуют в работах Прудникова Е.А. [51] и Журавлева В.В. (ВНИИалмаз, г. Москва) [31,22], однако они рассматривают вопрос с точки зрения формирования режущего слоя инструмента методом гальваностегии.

Рассмотрение специфических особенностей ААР, показывает, что по сути, процесс является синтезом технологий хонингования и притирки. Поэтому, при анализе литературы подробно были рассмотрены работы Чеповецкого И.Х, Фрагина И.Е., Сире Ю.С., Сагарды А.А., Городецкого В.Н. ([4,37,40,54,55,56,71,76,77,79,80,160]) посвященные хонингованию, а также труды Ящерицына П.И. и Орлова П.Н. ([37,42,85,86,87]), рассматривающие вопросы притирки.

Изучались публикации, посвященные вопросам механики деформаций и контактного взаимодействия при резании абразивно-алмазными инструментами, таких авторов, как Хиллинг, Попов С.А., Малевкий Н.П, Терещенко, Л.М, Тамаркин М.А., Бердников В.Ф., Лоладзе Г.Н., Сагарда А.А., Богданович М.Г. Лурье Г.Б. и др. ([6,8, 10,27,28,31,33,35,43, 47,55,56, 74,83,84,106])

Большинство изученных исследований содержат элементы расчета или экспериментального определения среднестатистических сил взаимодействия режущих зерен со срезаемым слоем с учетом соотношения чисел режущих и деформирующих зерен, а также параметров сечения среза. Разброс результатов при этом достаточно велик, что связано, очевидно, с переменностью этих параметров под действием не учитываемых факторов, таких, как: изменения микрорельефа рабочего слоя инструмента по мере его износа и трудность учета фактической микрогеометрии абразивных зерен.

Обычно при анализе работы единичного зерна присущую ему
неопределенность геометрии, подменяют условной моделью, например -
сферой или конусом. Однако, в связи со сложностью механики процесса
резания, даже если рассматривать его, как свободное резание лезвием с
единственной прямолинейной кромкой, адекватной модели

стружкообразования до сих пор не имеется. В таком случае становится полезной разработка модели, которая при учете наиболее значимых факторов позволяла бы объяснять экспериментальные результаты, а также прогнозировать направленность действия этих факторов на промежуточные и конечные результаты.

При системном анализе процесса в целом и теоретическом анализе процесса стружкообразования были использованы работы

7 Зорева Н.Н., Кабалдина Ю.Г., Клушина М.И., Лоладзе Г.Н., Попова С.А. ([23,25,26,31,32,47]),

Таким образом, использование процесса ААР, позволяющего повысить производительность, точность и качество обработки, снизить затраты на обработку по сравнению с хонингованием и притиркой ограничивается отсутствием научно-обоснованных технологических и технических рекомендаций по назначению оптимальных условий ААР отверстий в деталях машин (в том числе в автомобильных деталях). Это связано, в частности, с недостаточностью сведений о механизме формирования поверхностей при ААР, малой изученностью закономерностей изменения качества поверхностного слоя в зависимости от основных технологических параметров процесса (скорости резания, подачи инструмента, характеристик режущего слоя и др.).

Из изложенного выше следует вывод о том, что комплексное изучение процесса ААР при обработке точных отверстий в конструкционных материалах является актуальной научно-прикладной задачей.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и приложения.

В первой главе диссертации проведен сравнительный анализ различных методов финишной обработки точных отверстий: хонингования, доводки, ААР. Выявлены особенности изучаемого процесса и рассмотрены свойства инструментальных материалов для ААР. Выполнен анализ отечественных и зарубежных работ по теме диссертации и сформулированы основные решаемые в диссертации задачи.

Во второй главе диссертации выявлены особенности
функционирования процесса ААР, рассмотрен процесс

стружкосбразования и формирования поверхностного слоя обрабатываемого отверстия. На основе структурного анализа процесса ААР, проведен анализ значимости ведущих входных факторов в обеспечении эффективности операции (производительности обработки, обеспечении точности и требуемой шероховатости обработанной поверхности, периода стойкости режущего слоя инструмента).

В третьей главе изложена методика и результаты
экспериментальных исследований зависимости выходных

технологических параметров процесса ААР от конструктивных особенностей и характеристик инструмента, принятой схемы обработки, режима резания и свойств СОТС, выполненных с целью подтверждения правильности теоретических выводов, сделанных в главе 2.

В четвертой главе представлены разработанные на основе комплексных исследований рекомендации по выбору конструкции инструмента и характеристик режущего слоя абразивно-алмазных разверток, назначению режима обработки и выбору состава СОТС для ААР точных отверстий в деталях машин из различных конструкционных материалов. Приведены результаты апробации и внедрения работы в ОАО «ГАЗ». Представлен технико-экономический анализ эффективности процесса ААР.

В заключительной части подведены итоги диссертационной работы.

Приложение к диссертации содержит акты использования в ОАО «ГАЗ» процесса алмазного развертывания отверстий в 12 деталях автомобилей и автомобильных двигателей (ГАЗ-24, ГАЗ-542, ГАЗ-3307, ГАЗ-560, изготавливаемый по лицензии фирмы "Steyr", ЗМЗ-406 и др.) и акт освоения производства инструмента в инструментальном производстве ОАО «ГАЗ».

В тексте диссертации приняты следующие сокращения:

Подобные работы
Скиба Вадим Юрьевич
Повышение эффективности технологического процесса обработки деталей машин при интеграции абразивного шлифования и поверхностной закалки ТВЧ
Чечуга Ольга Владимировна
Повышение качества поверхности при механической обработке путем рациональной настройки приводов подач
Смирнов Максим Сергеевич
Повышение точности и качества поверхности при электрохимической обработке за счет применения импульсов тока сверхвысокой плотности
Кудояров Ринат Габдулхакович
Повышение точности формы и качества поверхности деталей при алмазном хонинговании на мехатронных станках
Рыбников Сергей Иванович
Повышение производительности и качества обработки поверхности крупногабаритных деталей сложной геометрической формы потоками металлической плазмы в вакууме
Бекаев Андрей Анатольевич
Повышение геометрических параметров качества обрабатываемой поверхности детали в процессе протягивания (прошивания) на основе совершенствования динамических характеристик привода оборудования
Хаустова Ольга Юрьевна
Повышение работоспособности твердосплавного инструмента и качества обработанных поверхностей при сухом резании различных конструкционных материалов
Крайнов Алексей Петрович
Повышение производительности и качества доводки алмазными пастами плоских поверхностей прецизионных деталей на основе контроля виброакустических колебаний и управления кинематическими параметрами станка
Барац Фридрих Яковлевич
Повышение качества и эксплуатационных свойств круглых резцов путем отделочно-упрочняющей обработки рабочих поверхностей алмазным выглаживанием
Швачкин Евгений Геннадиевич
Повышение периода стойкости инструмента при вибрационном точении высокомарганцовистых сталей

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net