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:

Вирт Андрей Эдуардович. Влияние физико-механических процессов в зоне контакта на показатели обработки поверхностным пластическим деформированием роликами : диссертация ... кандидата технических наук : 05.03.01 / Вирт Андрей Эдуардович; [Место защиты: Волгогр. гос. техн. ун-т].- Волгоград, 2009.- 149 с.: ил. РГБ ОД, 61 10-5/1035

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность работы.

В современном машиностроительном производстве развитие технологии обработки деталей машин характеризуется все возрастающими требованиями, предъявляемыми к качеству их поверхностей, которое, как правило, в основном обеспечивается на финишных операциях. Одним из методов обеспечения качества деталей (шероховатости поверхности, глубины упрочнения, остаточных напряжений и других), является поверхностное пластическое деформирование (1111Д) роликами. Широкое применение 1111Д обусловлено простотой реализации, экономичностью, высокой производительностью, обеспечением требуемых показателей качества поверхностного слоя.

Усилиями многих ученых внесен значительный вклад в развитие 1111 Д. Получены многочисленные результаты влияния технологических факторов и геометрических параметров деформирующих роликов на распределение остаточных напряжений в поверхностном слое, глубину и степень упрочнения, температуры в очаге деформирования, микрогеометрию обработанной поверхности.

Выявлено, что доминирующим фактором, от которого в основном зависит качество поверхностного слоя, является усилие деформирования, направленное перпендикулярно к обрабатываемой поверхности. В то же время известно, что при обработке деталей ИНД роликами в контактной зоне присутствуют и касательные напряжения, а также проскальзывание. Однако раскрытие сущности формирования касательных контактных напряжений и проскальзывания и их связи с показателями процесса при обработке ИНД до сих пор надлежащим образом не исследовано, и в литературе практически не описаны.

Следовательно, выявление закономерностей формирования касатель
ных контактных напряжений и проскальзывания между поверхностями де
формирующего ролика и обрабатываемой поверхностью и их связи с качест
вом поверхностного слоя и производительностью позволит более обосновано
подходить к назначению конструктивно-технологических параметров обра
ботки, что является актуальной проблемой и имеет научно-
производственное значение.

Цель и задачи работы.

Целью работы является выявление закономерностей формирования касательных контактных напряжений и проскальзывания между поверхностями деформирующего ролика и обрабатываемой деталью при ИНД роликами и их взаимосвязи с показателями процесса поверхностного пластического деформирования. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Изучить состояние вопроса в области поверхностного пластического
деформирования.

2. Установить факторы, от которых зависит возникновение касательных
напряжений и проскальзывание, и получить математические зависимости
для их расчета.

3. Разработать математическую модель определения взаимосвязи каса-

тельных напряжений, распределенных по площади контакта, с напряжениями в поверхностном слое возникающих от нормального распределенных усилий.

  1. Получить и исследовать математические зависимости для расчета глубины упрочнения и остаточных напряжений от распределенных по площади контакта касательных напряжений.

  2. Разработать математическую модель взаимосвязи углов установки ролика по отношению к оси детали с проскальзыванием ролика, а также получить математические формулы для расчета усилия самозатягивания и температуры в контакте от углов установки ролика вызванных силами трения.

6. Разработать методику и получить экспериментальные данные иссле
дований проскальзывания, шероховатости, глубины внедрения деформи
рующего ролика в поверхность детали и площади контакта при обработке

ппд.

7. Разработать методику автоматизированного расчета рациональных
конструктивно-технологических параметров обработки ППД роликами.

Методы и средства исследований.

Использовались современные теоретические и экспериментальные исследования процесса деформирования и качества поверхностного слоя. Теоретические исследования проводились на основе достижений в области теории упругости и пластичности, теоретической механики с использованием информационного и компьютерного обеспечения расчета и анализа полученных математических моделей. Экспериментальные исследования проводились в лабораториях кафедры «Технология машиностроения» Камышинского технологического института (филиала) Волгоградского государственного технического университета на действующем технологическом оборудовании с применением специально разработанной технологической оснастки с последующей обработкой полученных данных на ПЭВМ, применением методов научного планирования эксперимента и математической статистики. Научная новизна.

1. Установлены причины, по которым между деформирующим роликом и
обрабатываемой поверхностью возникают касательные контактные напряже
ния и проскальзывания.

  1. Впервые установлена математическая модель взаимосвязи касательных напряжений, распределенных по площади контакта с напряжениями, распределенными по глубине поверхностного слоя.

  2. Впервые получена математическая модель взаимосвязи углов установки ролика по отношению к оси детали с проскальзыванием ролика в каждой точке контакта.

4.Получены математические зависимости для определения усилия самозатягивания, мощности и количества тепла в зоне контакта, зависящих от сил трения.

5. Разработана методика проведения и получены результаты экспериментальных исследований проскальзывания, шероховатости, глубины внедрения деформирующего ролика в поверхность детали и площади контакта при обработке ППД.

Практическая ценность работы.

1. По результатам исследований разработана методика автоматизирован-

ного расчета влияния контактных напряжений на глубину упрочнения и остаточные напряжения в зависимости от конструктивно-технологических параметров обработки.

  1. Разработана конструкция регулируемого обкатника обеспечивающего постоянное усилие обработки и установку деформирующих роликов на угол самозатягивания и внедрения, при которых достигается минимальная шероховатость.

  2. Результаты исследований положены в основу технического задания, принятого на постановку обкатника для обработки штоков гидроцилиндров на производстве ЗАО «Газпром-кран».

4. Результаты исследований могут быть использованы в научно-
исследовательских учреждениях, изучающих процессы ППД, в проектных
институтах, на производстве, а также в учебном процессе при подготовке
инженеров по специальности «Технология машиностроения» и на факульте
тах повышения квалификации специалистов машиностроения и металлооб
работки.

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы и результаты проведенных исследований докладывались и обсуждались на российских, региональных и международных конференциях, совещаниях и семинарах, в том числе: - XX, региональная научно-практическая конференция г. Волгоград, 2005г. -«Прогрессивные технологии, конструкции и системы в приборо- и машиностроении» всероссийская научно-техническая конференция / Калужский филиал МГТУ им. Н. Э. Баумана. 2005г. -«Инновационные технологии в обучении и производстве» II-VII всероссийская научно-практическая конференция. - г. Камышин, 2004 - 2009г. -«Современные технологии в машиностроении» IX Международная научно-практическая конференция, г. Пенза, 2005г. -Ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава ВолгГТУ в 2006-2009 гг. Публикации.

По материалам исследований опубликовано 11 научных работ, в том числе одна из них в центральном издании, включенном в перечень периодических изданий ВАК РФ.

Структура и объем работы.


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