Технологическое обеспечение качества деталей с износостойкими покрытиями за счёт управления параметрами точности основы и покрытия
Диссертация
Практическая значимость работы заключается: в разработке методики и программного обеспечения расчёта параметров волнистости обрабатываемой поверхности и вероятности получения годных деталей с учётом конструктивно-геометрических параметров прерывистого шлифовального круга и режимов обработкив комплексе предложенных конструкторско-технологических решений (конструкция прерывистого шлифовального… Читать ещё >
Содержание
- 1. Область применения и технология изготовления деталей с износостойкими покрытиями
- 1. 1. Покрытия, область их применения и технология нанесения
- 1. 2. Влияние тепловых и вибрационных процессов на качество обрабатываемой поверхности при шлифовании
- 1. 3. Особенности использования шлифовальных кругов с прерывистой рабочей поверхностью
- 1. 4. Методика выбора прерывистых шлифовальных кругов
- 1. 5. Математические модели расчёта геометрических параметров качества обработанной поверхности
- 1. 6. Обеспечение геометрических параметров качества окончательной механической обработки износостойкого покрытия
- 1. 7. Выводы
- 2. Моделирование процесса формообразования поверхности при прерывистом шлифовании
- 2. 1. Основные гипотезы и принятые допущения
- 2. 2. Математическая модель образования волнистости
- 2. 3. Результаты стохастического моделирования образования волнистости при плоском прерывистом шлифовании
- 2. 4. Выводы
- 3. Экспериментальные исследования процесса плоского шлифования прерывистым кругом
- 3. 1. Экспериментальный стенд, методика проведения исследований
- 3. 2. Анализ профиля обработанной поверхности образцов с помощью вейвлетного преобразования сигналов
- 3. 3. Сравнение расчётных и измеренных параметров волнистости, проверка адекватности модели
- 3. 4. Изменение профиля рабочей поверхности выступов прерывистого шлифовального круга
- 3. 5. Разработка конструкции прерывистого шлифовального круга, обеспечивающего увеличение периода стойкости
- 3. 6. Расчёт прерывистости рабочей поверхности шлифовального круга
- 3. 7. Технология и устройства для пропитки шлифовального круга и нанесённого покрытия
- 3. 8. Выводы
- 4. Технологическое обеспечение качества основы и покрытия деталей методами абразивной обработки
- 4. 1. Разработка методики расчёта вероятности изготовления деталей годных по параметрам волнистости
- 4. 2. Магнитно-абразивная обработка покрытий
- 4. 3. Проектирование технологического процесса изготовления деталей с износостойкими покрытиями
- 4. 4. Апробация результатов исследования в условиях действующего производства
- 4. 5. Выводы
Список литературы
- Агеев, В.А. Применение газотермических покрытий в прессовом оборудовании / В. А. Агеев, О. Н. Зотова // Сварочное производство. 1990. -№ 3.-С. 30.
- Алиджанов, Э.К. Топография поверхности плазменных покрытий / Э. К. Алиджанов, В. И. Рудаков // Машиностроитель. 1999. — № 11. -С. 53.
- Балакшин, Б.С. Основы технологии машиностроения / Б. С. Балакшин. -М.: Машиностроение, 1966. 556 с.
- Балдаев, JI. X. Особенности процессов высокоскоростного газопламенного напыления / JI. X. Балдаев, Н. Г. Шестеркин, В. А. Лупанов, А. П. Шатов // Сварочное производство. 2003. — № 5. — С. 43−46,
- Балков, В.П., Износостойкие покрытия режущего инструмента: состояние и тенденции развития / В. П. Балков, В. М. Башков // Вестник машиностроения. 1999. — № 1. — С. 35.
- Барон, Ю. М. Технология абразивной обработки в магнитном поле / Ю. М. Барон. Л: Машиностроение, 1975. — 128 с.
- Белов, C.B. Пористые металлы в машиностроении / С. В. Белов. М.: Машиностроение, 1981. — с. 36−38.
- Бобров, Г. В. Нанесение неорганических покрытий: Учеб. пособие для студентов вузов / Г. В. Бобров, A.A. Ильин. М.: Интермет Инжинири-динг, 2004. — 624с.
- Борисов, Ю.С. Плазменные порошковые покрытия / Ю. С. Борисов, A.JI. Борисова. К.: Техника, 1986. — 223 с.
- Братчиков, А.Я. Способы пропитки абразивных кругов / А .Я. Братчиков // Абразивы: науч.-техн. реф. сб. М.: НИИмаш, 1974. — Вып.1.
- Братчиков, А .Я. Тепловые процессы при шлифовании импрегнирован-ными абразивными кругами / А .Я. Братчиков // Абразивы: науч.-техн. реф. сб. М.: НИИмаш, 1974. — Вып.6.
- Васин, С. А. Резание материалов. Термомеханический подход к системе взаимосвязей при резании: Учеб. для техн. вузов / С. А. Васин, А. С. Ве-рещака, В. С. Кушнер. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2001. -446 с.
- Верещака, A.C. Работоспособность режущего инструмента с износостойкими покрытиями / A.C. Верещака. М.: Машиностроение, 1993. -336 с.
- Волков, Е.А. Численные методы / Е. А. Волков М.: Наука, 1987. — 248с.
- Воробей, В.В. Контроль качества изготовления и технология ремонта композитных конструкций / В. В. Воробей, В. Б. Маркин. Новосибирск: Наука, 2006. — 190 с.
- Гликсон, М.А. Исследование плоского шлифования покрытий / М. А. Гликсон, Г. Н. Замятин // Совершенствование процессов алмазно -абразивной и упрочняющей обработки в машиностроении: сб. Пермь: Пермский политехнический институт, 1988.- с. 90−94.
- Дальский, A.M. Механическая обработка материалов / A.M. Дальский,
- B.C. Гаврилюк, JI. Н. Бухаркин и др.: Учебник для вузов. М.: Машиностроение, 1981. — 263 с.
- Евсеев, Д.Г. Формирование свойств поверхностных слоев при абразивной обработке / Д. Г. Евсеев. Саратов: Изд-во Саратовск. ун-та, 1975. -127 с.
- Ильичев, JI.JI. Структура переходной зоны системы покрытие подложка / JI.JI. Ильичев, В. И. Рудаков // Машиностроитель. 1999. — № 11.1. C. 57.
- Казимирчук, А.Ф. Обрабатываемость износостойких покрытий / Сверхтвердые материалы. 1979. — № 2. — С. 51−53.
- Каневский И.Н. Неразрушающие методы контроля: учеб. пособие / И. Н. Каневский, E.H. Сальникова. Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2007. — 243 с.
- Качество машин: справочник: в 2 т. / под общ. ред. А. Г. Суслова. М.: Машиностроение, 1995. — Т.1. — 256 с.
- Клименко, С. А. Точение износостойких защитных покрытий / С. А. Клименко, Ю. А. Муковоз. Киев: Техника, 1997. — 144 с.
- Колесников, К.С. Технологические основы обеспечения качества машин / К. С. Колесников. М.: Машиностроение, 1990. — 256 с.
- Королев, A.B. Теоретико-вероятностные основы абразивной обработки /
- A.B. Королев, Ю. К. Новоселов. Саратов: Изд-во Саратовск. ун-та, 1987.-160 с.
- Корсаков, B.C. Основы технологии машиностроения / под общ. ред.
- B.С.Корсакова. М.: Машиностроение, 1977. — 416 с.
- Крагельский, И.В. Трение и износ / И. В. Крагельский. М.: Машиностроение, 1968. — 480 с.
- Кремень, З.И. Технология шлифования в машиностроении / З. И. Кремень, В. Г. Юрьев, А. Ф. Бабошкин. — Санкт-Петербург: Политехника, 2007.-425 с.
- Кремень, З.И. Эффективность применения абразивных кругов, пропитанных серой, при внутреннем врезном шлифовании колец подшипников / З. И. Кремень // Абразивы: науч.-техн. реф. сб. М.: НИИмаш, 1972. -Вып.З.
- Кулаков, Ю.М. Предотвращение дефектов при шлифовании / Ю. М. Кулаков, В. А. Хрульков, И.В.Дунин-Барковский. М.: Машиностроение, 1975.- 144 с.
- Курносов, А.Д. Влияние пропитки кругов на процесс шлифования / А. Д. Курносов, В. К. Пасечник // Машиностроитель. 1970. — № 11.1. C. 19−22.
- Малый, E.B. Повышение и понижение твердости абразивного инструмента / Е. В. Малый. М.: Машиностроение, 1960. — 48 с.
- Маслов, E.H. Теория шлифования металлов / E.H. Маслов. М.: Машиностроение, 1974. — 320 с.
- Маслов, E.H. Ускоренные испытания шлифовальных кругов / E.H. Маслов, В. И. Меламед, А. Д. Курносов // Машиностроитель. 1972. — JN" 1. -С. 5−8.
- Маталин, A.A. Технология механической обработки / A.A. Маталин. -Л.: Машиностроение, 1977. 464 с.
- Мишнаевский, JI.JI. Износ шлифовальных кругов / JI.JI. Мишнаевский. Киев: Наук, думка, 1982. — 192 с.
- Муцянко, В.И. Влияние пропитки кругов на процесс шлифования / В. И. Муцянко, Б. И. Никулкин, Д. Ф. Шпотаковский // Абразивы: науч.-техн. реф. сб. М.: НИИмаш, 1970. — Вып.2.
- Муцянко, В.И. Основы выбора шлифовальных кругов и подготовка их к эксплуатации / В. И. Муцянко. — Л.: Машиностроение, 1987. 134 с.
- Никифоров, И.П. Стохастическая модель процесса шлифования. Известия вузов. Машиностроение. 2003- № 2.- с. 64 — 72.
- Никулкин, Б.И. Влияние пропитки шлифовальных кругов на некоторые параметры процесса шлифования / Б. И. Никулкин // Абразивы: науч.-техн. реф. сб. М.: НИИмаш, 1972. — Вып. 12.
- Новиков, Ф.В. К вопросу о сущности прерывистого шлифования / Ф. В. Новиков, A.A. Якимов // Сборник научных трудов НТУ «ХПИ». -Харьков, Вып. 1 (4). 2001.
- Новиков, Ф.В. Физические и кинематические основы высокопроизводительного алмазного шлифования: автореф. дис. док. техн. наук / Ф. В. Новиков Одесса, 1995. — 36 с.
- Новоселов, Ю.К. Обеспечение стабильности точности деталей при шлифовании / Ю. К. Новоселов, Е. Ю. Татаркин. Саратов: Изд-во Сара-товск. ун-та, 1988. — 128 с.
- Новоселов, Ю.К. Обеспечение точности деталей при шлифовании / Ю. К. Новоселов, Е. Ю. Татаркин. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1988. -128 с.
- Носов, Н.В. Технологические основы проектирования абразивных инструментов / Н. В. Носов, Б. А. Кравченко. М.: Машиностроение-1, 2003. — 257 с.
- Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на шлифовальных и доводочных станках. -М: Машиностроение, 1967 203 с.
- Патент 2 377 536 Российская Федерация, МПК8 G 01 N 15/08. Способ определения поверхностных дефектов. / Е. Ю. Татаркин, A.A. Ситников, Я. Г. Мостовая, A.A. Дианов. 2 008 120 271/28- заяв. 21.05.2008- опубл. 27.12.2009, Бюл. № 36.
- Патент 83 211 Российская Федерация, МПК8 В 24 D 17/00. Устройство для магнитно-абразивной обработки. / Е. Ю. Татаркин, A.A. Ситников, Я. Г. Мостовая, A.A. Дианов. 2 008 141 877/22- заяв. 22.10.2008- опубл. 27.05.2009, Бюл. № 15.
- Патент 84 287 Российская Федерация, МПК8 В 24 D 18/00. Устройство для пропитки шлифовального круга. / Е. Ю. Татаркин, A.A. Ситников, Я. Г. Мостовая, A.A. Дианов. 2 009 110 423/22- заяв. 23.03.2009- опубл. 10.07.2009, Бюл. № 19.
- Патент 88 600 Российская Федерация, МПК8 В 24 D 5/10. Прерывистый шлифовальный круг. / В. А. Терентьев, Е. Ю. Татаркин, В. А. Фёдоров, A.A. Дианов. 2 009 128 097/22- заяв. 20.07.2009- опубл. 20.11.2009, Бюл. № 32.
- Плаченов, Т.Г. Порометрия / Т. Г. Плаченов, С. Д. Колосенцев. Л.: Химия, 1988. — 176 с.
- Покладий, Г. Г Оценка шероховатости обработанной поверхности газотермических покрытий / Г. Г. Покладий, А. Б. Олейников // Сверхтвердые материалы. 1988. — № 1. — С. 58 — 60.
- Пористые проницаемые материалы. Справочник / Под ред. С. В. Белова. М.: Металлургия, 1987. — 325 с.
- Прилуцкий, В.А. Технологические методы снижения волнистости поверхностей / В. А. Прилуцкий. М.: Машиностроение, 1978. — 136 с.
- Прогрессивные методы шлифования пропитанным абразивным инструментом: технологические инструкции / под общ. ред. В. И. Муцянко, А .Я. Братчикова. -М.: НИИмаш, 1978. 25с.
- Редько, С. Г. Процессы теплообразования при шлифовании металлов / С. Г. Редько. -М.: Машиностроение, 1962. 231 с.
- Рыженков, В.А. Исследование антикоррозионных свойств износостойких покрытий для защиты рабочих лопаток паровых турбин мощных энергоблоков / В. А. Рыженков, С. Н. Погорелов, С. И. Нефедин // Вестник МЭИ. 2001.-№ 1. — С. 5.
- Рыжов Э.В. Технологическое обеспечение качества деталей с покрытиями / Э. В. Рыжов, С. А. Клименко, О. Г. Гуцаленко. Киев: Наукова думка, 1994.
- Рыжов, Э.В. Качество поверхности при алмазно-абразивной обработке / под общ. ред. Э. В. Рыжова. Киев: Наукова думка, 1979. — 244 с.
- Сапронова, Л.И. Технологический процесс пропитки абразивного инструмента: комплект докум-ов / Л. И. Сапронова. Барнаул: АЗСИи-ТО, 1990.
- Сипайлов, В.А. Тепловые процессы при шлифовании и управление качеством поверхности / В. А. Сипайлов. М.: Машиностроение, 1978. -167 с.
- Ситников, А. А. Технологическое обеспечение точности изготовления деталей с покрытиями / А. А. Ситников. — Барнаул: Изд-во Алт. гос. техн. ун-т им. И. И. Ползунова, 2004. 198 с.
- Смазочно-охлаждающие технологические средства для обработки металлов резанием: справочник / под общ. ред. С. Г. Энтелиса, Э.М. Бер-линераи. М.: Машиностроение, 1995. — 496 с.
- Смирнов В.А. Управление теплонапряженностью шлифования титановых сплавов за счет использования прерывистых шлифовальных кругов с упруго демпфирующими элементами / В. А. Смирнов, A.B. Репко // Металлообработка. 2008. — № 3. — С. 15−18.
- Смирнов, В.А. Повышение эффективности плоского шлифования периферией круга за счёт использования прерывистых кругов с упругодемп-фирующими элементами: автореф. дис. канд. техн. наук / В. А. Смирнов. Ижевск, 2008. — 20 с.
- Смирнова М.П. Пропитка абразивно-керамического инструмента парафином, серой и коллоидным графитом / М. П. Смирнова, Е. И. Карпова // Абразивы: науч.-техн. реф. сб. -М.: НИИмаш, 1970. -Вып.2.
- Справочник технолога машиностроителя: справочник в 2 т. / под общ. ред. А. Г. Косиловой, Р. К. Мещерякова. 4-е издание, перераб. и доп. -М.: Машиностроение, 1985. — Т.2. — 576 с.
- Сулима, A.M. Поверхностный слой и эксплуатационные свойства деталей машин / A.M. Сулима, В. А. Шувалов, Ю. Д. Ягодкин. М.: Машиностроение, 1988. — 240 с.
- Татаркин, Е.Ю. Обеспечение стабильности точности деталей путем управления процессом круглого наружного шлифования: дисс. канд. техн. наук / Е. Ю. Татаркин. Барнаул, 1983. — 209 с.
- Татаркин, Е.Ю. Проектирование технических систем управления точностью механической обработки: монография / Е. Ю. Татаркин, A.M. Марков, A.A. Ситников. Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 1996. — 174 с.
- Технологическое обеспечение качества изготовления деталей с износостойкими покрытиями / С. П. Кулагин, C.JI. Леонов, Е. Ю. Татаркин. -Новосибирск: Изд-во Новосиб. ун-та, 1993. 209 с.
- Турчак, Л.И. Основы численных методов / Л. И. Турчак. М.: Наука, 1987.-318с.
- Тушинский, Л. И. Исследование структуры и физико-механическихсвойств покрытий / Л. И. Тушинский. М.: Машиностроение, 1986. -147с.
- Усов, А. В. Повышение эффективности процесса бездефектного шлифования материалов и сплавов, предрасположенных к трещинообразова-нию: автореф. дис. доктора техн. наук — Киев: Типография Одесского oблпoлигpaфиздaтa, 1991. 39 с.
- Федоренко, В. К. Влияние условий формирования на физикомеханические свойства детонационных покрытий из А1203/ В. К. Федоренко, Р. К. Иващенко, В. В. Ремесло, Н. П. Москаленко // Порошковая металлургия. 1985. — № 9. — С. 39−45.
- Харламов, Ю.А. Обработка резанием деталей с покрытиями / Ю. А. Харламов // Машиностроит. пр-во. Сер. Технология и оборуд. обработки металлов резанием: Обзор, информ. / ВНИИТЭМР. Вып.6. М., 1990.-68с.
- Худобин, Л. В. Смазочно-охлаждающие средства, применяемые пришлифовании / Л. В. Худобин. М.: Машиностроение, 1971. — 214 с.
- Худобин, Л. В. Техника применения смазочно-охлаждающих средств вметаллообработке / JI. В. Худобин, Е. Г. Бердичевский. — М.: Машиностроение, 1977. 189 с.
- Чирков, Г. В. Особенности процессов импрегнирования шлифовальныхкругов / Г. В. Чирков // СТИН. 2007. — № 3. — С. 21 — 23.
- Чирков, Г. В. Особенности технологии изготовления импрегнированногоабразивно-алмазного инструмента / Г. В. Чирков // Технология машиностроения. 2006. — № 1. — С. 22−23.
- Чумакова, Е.В. Численные методы в теплофизических расчетах / Е. В. Чумакова. Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2005. — 25 с.
- Шевелева, Е.А. Реализация способа комбинированного импрегнирования / Е. А. Шевелева, Е. Ю. Татаркин // Современные технологические системы в машиностроении: тез. докл. международной научно-технической конференции Барнаул, 2006. — С. 101−107.
- Эльянов, В.Д. Прижоги при шлифовании: обзор / В. Д. Эльянов, В. Н. Куликов. М.: НИИмаш, 1974. — 64 с.
- Якимов, А. В. Абразивно-алмазная обработка фасонных поверхностей / A.B. Якимов. М.: Машиностроение, 1984. — 312 с.
- Якимов, А. В. Управление процессом шлифования / А. В. Якимов, А. Н. Паршаков, В. И. Свирщев, В. П. Ларшин. К.: Техшка, 1983. — 184 с.
- Якимов, A.B. Оптимизация процесса шлифования / A.B. Якимов. М.: Машиностроение, 1975. — 176 с.
- Ящерицын, П.И. Повышение качества шлифованных поверхностей и режущих свойств абразивно-алмазного инструмента / П. И. Ящерицын, А. Г. Зайцев. Мн.: Наука и техника, 1972. — 478 с.
- Marshall, E.R. Forces in dry surface grinding / E.R. Marshall, M.C. Shaw. -Trans.: ASME, 1952. С. 51−59.
- Reichenbach, G.S. The role of chip thickness in grinding / G.S. Reichenbach, J.E. Mayer, S. Kalpakcioglu, M.C. Shaw. Trans.: ASME, 1956. — C. 847 859.
- Mayer, J.E. Grinding temperatures / .T.E. Mayer, M.C. Shaw. ASLE Lubrication Eng, 1957.
- Outwater, J.O. Surface temperatures in grinding / J.O. Outwatcr, M.C. Shaw. Trans.: ASME, 1952. — C. 73−86.
- Shaw, M.C. Fundamentals of the grinding process, in: M.C. / M.C. Shaw // Proceedings of the International Grinding Conference Pittsburgh.: Carnegie Press, 1972.-C. 220−258.
- Shaw, M.C. Principles of Abrasive Processes / M.C. Shaw. Oxford.: Oxford University Press, UK, 1996.
- Komanduri, R.S. Some aspects of machining with negative rake angles simulating grinding / R.S. Komanduri. Int. J. Mach. Tool. Des. Res., 1971. -C. 223−233.
- Hahn, R.S. On the nature of the grinding process / R.S. Hahn // Advances in Machine Tool Design and Research. London, UK.: Pergamon Press, 1963. -C. 129−154.
- Hahn, R.S. The effect of wheel work conformity in precision grinding / R.S. Hahn. Trans.: ASME, 1955. — C. 1325 — 1329.
- Hahn, R.S. The relation between grinding conditions and thermal damage in the workpiece / R.S. Hahn. Trans. ASME, 1956. — C.807−810.
- Backer, W.R. The size effect in metal cutting / W.R. Backer, E.R. Marshall, M.C. Shaw. Trans. ASME, 1952. — C. 61 -72.
- В связи с положительными результатами производственных испытаний были приняты решения:
- Заменить полировальную операцию нанесённого покрытия на магнитно-абразивную обработку с использованием предложенного устройства.1. Начальник СКО1. А. И. Ромакер
- К — количество абразивного инструмента, используемого на годовую программу (шт.). ЭА = 10 000 -(13 -12)= 10 000 Ожидаемый годовой экономический эффект составит:
- Эг= 125 000 + 5 + 10 000 = 135 005 руб
- Представитель ЗАО «Барнаульский патронный завод»
- Представитель ГОУВПО АлтГТУ им. И.И. Ползунова
- Начальник СКО А. И. Ромакер1. Дианов A.A.