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:

Курсин Олег Анатольевич. Повышение качества обработанной поверхности и снижение износа абразивного инструмента при хонинговании с возрастающей скоростью резания : диссертация ... кандидата технических наук : 05.03.01 / Курсин Олег Анатольевич; [Место защиты: Волгогр. гос. техн. ун-т].- Волгоград, 2009.- 162 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/2308

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность.

Основной задачей в современном машиностроении является повышение качества изделий. В настоящее время широко распространены абразивные методы повышения качества поверхностей деталей, среди которых одно из ведущих мест занимает хонингование.

Хонингование широко применяется при обработке пневмо- и гидроцилиндров, посадочных диаметров внутренних колец подшипников, зубчатых колёс и т. д. Данные изделия изготавливаются из сталей перлитной и мартенситной структур. Рассматриваемый способ обработки является одной из окончательных операций технологического процесса обработки и обеспечивает качество поверхности готовой детали, которое в значительной мере влияет на долговечность трущихся во время работы изделий.

Однако при хонинговании поверхностей деталей наблюдается проблема -большой износ абразивного инструмента. Также повышение требований к эксплуатационной стойкости и надёжности деталей машин вызывает необходимость повышения качества поверхностей изделий. Кроме того, современные технологические приемы должны иметь под собой четкую научную и практическую базу, что позволило бы максимально надежно и эффективно использовать возможности финишной обработки.

В настоящее время существует большое количество методик и способов совершенствования процесса хонингования. Однако во всех известных способах грани абразивного зерна периодически участвуют в съёме металла (колебание, вибрации, циклическое ускорение), что ухудшает режущие свойства грани абразивного зерна при каждом последующем её использовании. Это увеличивает износ инструмента и снижает производительность. Также при совпадении следов обработки на предыдущем и последующем ходе хонинговальной головки увеличивается их глубина, что ухудшает качество поверхности.

Поэтому для создания конкурентоспособной продукции необходимо совершенствование и создание новых, более прогрессивных и эффективных способов хонингования.

Цель работы. Повышение качества обработанной поверхности сталей перлитной и мартенситной структур и снижение износа абразивного инструмента путём создания нового способа хонингования с непрерывно возрастающей скоростью резания в течение времени процесса обработки.

Для выполнения данной цели были поставлены следующие задачи.

  1. Рассмотреть существующие методы повышения качества обработанной поверхности и снижения износа абразивного инструмента при хонинговании.

  2. Разработать новый способ хонингования с непрерывно возрастающей скоростью резания в течение времени цикла обработки.

  3. Произвести проектирование и создание оборудования для реализации способа хонингования с возрастающей скоростью резания.

  4. Исследовать формирование микропрофиля обработанной поверхности при хонинговании с возрастающей скоростью резания и рассмотреть влияние

основных параметров обработки на качество поверхности сталей перлитной и мартенситной структур.

  1. Исследовать особенности износа абразивного инструмента и рассмотреть влияние основных параметров обработки на него при хонинговании с возрастающей скоростью резания сталей перлитной и мартенситной структур.

  2. Разработать рекомендации по использованию рациональных режимов процесса хонингования сталей перлитной и мартенситной структур с непрерывно возрастающей скоростью резания.

Научная новизна работы.

На основании анализа выявленных недостатков существующих способов хонингования разработан новый способ хонингования с постоянно возрастающей скоростью вращения хонинговальной головки в заданных пределах в течение времени цикла обработки. Способ защищен патентом РФ № 2305620. Разработана методика осуществления данного способа.

Построены и обоснованы теоретически и экспериментально математические модели влияния основных факторов обработки при хонинговании разработанным способом с возрастающей скоростью резания на параметр шероховатости Ra обработанной поверхности и износ абразивного инструмента.

Практическая ценность работы.

На основе построенных математических моделей разработан модуль, позволяющий определять рациональные параметры процесса хонингования с возрастающей скоростью резания с целью получения требуемого качества обработанной поверхности при наименьших затратах.

Спроектирована и создана установка для реализации исследуемого способа хонингования с возрастающей скоростью резания на базе хонинго-вального станка и частотного преобразователя от производителя VESPER.

Апробация работы.

Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на международных научно-технических конференциях «Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы. Шлифабразив», г. Волжский, 2005-2007 гг.; всероссийских конференциях «Прогрессивные технологии в обучении и производстве», г. Камышин, 2005-2006 гг.; международной научно-практической интернет-конференции «Современные направления теоретических и прикладных исследований», г. Одесса, 2007 г.; ежегодных конференциях профессорско-преподавательского состава ВолгГТУ, г. Волгоград, 2006-2009 гг.

По теме исследований был выигран конкурс грантов для молодых учёных ВолгГТУ 2008 г.

Публикации.

По результатам исследований опубликовано четырнадцать работ.

Структура и объём работы.

Диссертация состоит из введения, четырёх глав и общих выводов по работе, списка использованной литературы и двенадцати приложений. Содержит 161 страницу машинописного текста, 53 рисунка, 45 таблиц, 103 наименований литературы и 12 страниц приложений.

5. Полянчиков Ю.Н. Преимущества способа хонингования с возрастающей скоростью резания. / Полянчиков Ю.Н., Полянчикова М.Ю., Емельяненко А.А., Курсин О. А., Курченко А. И. // Известия ВолгГТУ. Серия «Прогрессивные технологии в машиностроении»: межвуз. сб. науч. ст. - Волгоград: ВолгГТУ, 2008. - вып. 4, № 9. - С. 38 - 39.

Статьи в других изданиях:

  1. Полянчиков Ю. Н. Способ хонингования с непрерывным увеличением скорости резания. / Полянчиков Ю. Н., Полянчикова М. Ю., Курченко А. И., Курсин О. А. // Волжский технологический вестник. - Волгоград: ВолгГТУ, 2006.-№4.-С. 38-39.

  2. Полянчиков Ю. Н. Проектирование однокомпонентного абразивного инстру-мента с заданной твёрдостью. / Полянчиков Ю. Н., Полянчикова М. Ю., Каленский К. В., Курсин О. А., Тибиркова М. А. // Инновационные технологии в обучении и производстве: материалы III Всероссийской конференции. -Камышин: КТИ (филиал) ВолгГТУ, 2005. - Т. 1. - С. 45 - 47.

3. Полянчиков Ю. Н. Особенности механизма износа абразивного
инструмента без связки. / Полянчиков Ю. Н., Полянчикова М. Ю.,
Курченко А. И., Курсин О. А., Лешуков А. В. // Прогрессивные технологии в
обучении и производстве: материалы IV Всероссийской конференции. -
Камышин: КТИ (филиал) ВолгГТУ, 2006. - Т. 2. - С. 92-93.

  1. Полянчиков Ю. Н. Математическая модель производительности при хонинговании однокомпонентным абразивным инструментом. /Полянчиков Ю.Н., Полянчикова М. Ю., Емельяненко А. А., Кожевникова А. А., Каленский К. В., Курсин О. А. // Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы. Шлифабразив-2005: сб. ст. Международной научно-технической конференции. - Волжский: ВИСиТ (филиал) ВолгГАСУ, 2005. - С. 129 - 131.

  2. Полянчиков Ю. Н. Способ хонингования с непрерывным увеличением скорости резания. / Полянчиков Ю. Н., Полянчикова М. Ю., Курсин О. А., Лешуков А. В. // Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы. Шлифабразив-2006: сб. ст. Международной научно-технической конференции. - Волжский: ВИСиТ (филиал) ВолгГАСУ, 2006. - С. 145 - 148.

  3. Полянчиков Ю. Н. Изменение режущих свойств однокомпонентного абразивного инструмента путём изменения его структуры. /Полянчиков Ю. Н., Плотников А.Л., Полянчикова М.Ю., Курченко А.И., Курсин О.А. // Материаловедение и технология конструкционных материалов - важнейшие составляющие компетенции современного инженера. Проблемы качества технологической подготовки: сб. ст. Всеросс. совещ. зав. каф. материаловедения и конструкционных материалов. - Волжский: ВИСиТ (филиал) ВолгГАСУ, 2007. - С. 37 - 38.

7. Полянчиков Ю. Н. Особенности хонингования с постоянно
возрастающей скоростью резания. / Полянчиков Ю. Н., Полянчикова М. Ю.,
Курсин О. А., Лешуков А. В., Геронтиди Г. В. // Современные направления
теоретических и прикладных исследований: сб. науч. тр. по матер, междунар.
научно-практической конф. - Одесса: Черноморье, 2007. - Т. 3. - С. 47 - 50.

8. Пат. РФ № 2305620. Способ обработки отверстий. / Полянчиков Ю. Н.,
Полянчикова М. Ю., Курсин О. А., Кожевникова А. А. - Опубл. 10.09.2007 г.,
Бюллетень № 25, МПК В24В 1/00, В24В 33/02.

величины интервала её изменения. Пользуясь полученными зависимостями, возможно подобрать нужный абразивный инструмент и определить рациональные режимы обработки для получения требуемого качества изделия.

4. В ходе исследования полученных зависимостей установлено, что с
увеличением интервала изменения скорости вращения до 0,5 м/с параметр
шероховатости Ra обработанной поверхности падает в среднем на 27 % как на
сталях перлитной, так и на сталях мартенситной структуры, что значительно
повышает качество изделия.

  1. В ходе анализа микрогеометрии исследуемой поверхности выяснилось, что повышение скорости вращения в течение цикла обработки увеличивает насыщенность материала в шероховатом слое, радиусы закругления микронеровностей, уменьшает глубину впадин и высоту выступов. Это положительно сказывается на эксплуатационных свойствах изделий.

  2. В результате проведения комплексных исследований получены математические модели зависимости износа абразивных брусков от основных параметров хонингования с возрастающей скоростью резания. Пользуясь данными моделями, возможно подобрать нужный абразивный инструмент и определить рациональные режимы обработки с целью повышения износостойкости инструмента.

  3. В результате анализа полученных зависимостей было установлено, что с увеличением интервала повышения скорости вращения хонголовки износ абразивных брусков падает в среднем на 28 % как на сталях перлитной, так и на сталях мартенситной структуры, что говорит о существенном снижении затрат на инструмент и, соответственно, затрат на изготовление изделий.

  4. Повышение интервала изменения скорости вращения более 0,5 м/с не имеет смысла, так шероховатость поверхности и износ абразивного инструмента при этом снижаются незначительно.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах: Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК:

  1. Полянчиков Ю. Н. Повышение качества поверхности хонингованием с возрастающей скоростью резания. / Полянчиков Ю. Н., Полянчикова М. Ю., Плотников А.Л., Курсин О.А., Лешуков А.В. // Технология машиностроения. -М: Машиностроение, 2008. -№ 4. - С. 15-16.

  2. Полянчиков Ю. Н. Способ хонингования с возрастающей скоростью резания. /Полянчиков Ю.Н., Плотников А.Л., Полянчикова М.Ю., Курсин О.А., Лешуков А. В. // Станки и инструменты. - М.: Машиностроение, 2008. - № 4. -С. 34-36.

  3. Полянчиков Ю. Н. Новый однокомпонентный абразивный инструмент. / Полянчиков Ю. Н., Плотников А. Л., Полянчикова М. Ю., Курченко А. И., Курсин О. А. // Станки и инструменты. - М.: Машиностроение, 2008. -№12.-С. 23.

  4. Полянчиков Ю.Н. Структурные изменения абразивного инструмента без связки при его спекании. / Полянчиков Ю.Н., Полянчикова М.Ю., Курсин О.А., Курченко А. И., Геронтиди Г. В. // Известия ВолгГТУ. Серия «Прогрессивные технологии в машиностроении»: межвуз. сб. науч. ст. - Волгоград: ВолгГТУ, 2007. - вып. 3, № 4. - С. 73 - 75.


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