Помощь в учёбе, очень быстро...
Работаем вместе до победы

Совершенствование методики оптимизации вибрационной обработки на основе новой модели контактного взаимодействия

Диссертация: Совершенствование методики оптимизации вибрационной обработки на основе новой модели контактного взаимодействия
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Промышленная реализация результатов исследований и технико-экономическая эффективность обработки свободными абразивами. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ1. 1. Сущность и технологические возможности вибрационной обработки. Оптимизация расчета технологических параметров обработки. Цели и задачи исследования. Исследование производительности и качества поверхностного слоя при… Читать ещё >

Содержание

  • 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
    • 1. 1. Сущность и технологические возможности вибрационной обработки
    • 1. 2. Краткий обзор работ в области виброабразивной обработки
    • 1. 3. Цели и задачи исследования
  • 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВИО НА ОСНОВЕ НОВОЙ МОДЕЛИ КОНТАКТНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
    • 2. 1. Исследование процесса единичного взаимодействия с учетом динамического состояния среды и свойств обрабатываемого материала
    • 2. 2. Исследования статистики контактных взаимодействий
    • 2. 3. Определение съема с поверхности детали
    • 2. 4. Расчет параметров установившейся шероховатости
    • 2. 5. Расчет времени обработки
  • 3. METO ДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
    • 3. 1. Технологическое оборудование
    • 3. 2. Приборы и приспособления для экспериментальных исследований
    • 3. 3. Выбор материалов для образцов
    • 3. 4. Исследование формы и размеров следов единичного взаимодействия
    • 3. 5. Исследование производительности и качества поверхностного слоя при виброабразивной обработке
  • 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
    • 4. 1. Исследование единичных следов взаимодействия
    • 4. 2. Исследование съема металла с поверхности детали
    • 4. 3. Исследование шероховатости обработанной поверхности для различных материалов
  • 5. ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ВИБРОАБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ С УЧЕТОМ СПЕЦИФИКИ ОБРАБАТЫВАЕМОСТИ МАТЕРИАЛА
    • 5. 1. Методические вопросы оптимизации
    • 5. 2. Общая структура
  • САПР ТП
    • 5. 3. Параметрическая оптимизация технологических операций
    • 5. 4. Оптимизация многоступенчатых технологических процессов
    • 5. 5. Оптимизация расчета технологических параметров обработки
    • 5. 6. Промышленная реализация результатов исследований и технико-экономическая эффективность обработки свободными абразивами

Совершенствование методики оптимизации вибрационной обработки на основе новой модели контактного взаимодействия (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Научно-технический прогресс и связанное с ним увеличение количества и ложности создаваемых изделий новой техники приводят к резкому возрастанию рудоемкости и сложности конструкторских и технологических работ. Наблюда-тся устойчивая тенденция к увеличению доли инженерного труда в общей тру-оемкости изделий. Основной причиной этого является несоответствие между ровнем и темпами механизации и автоматизации физического труда и труда ТР.

Современные САПР ТП позволяют автоматизировать проектирование опе-аций механической обработки деталей на обычных металлорежущих станках. Наиболее успешно такие системы применяются для технологических процессов бработки деталей лезвийным инструментом. Однако процессы обработки дета-ей машин как правило включают в качестве отделочной операции абразивную бработку. При этом для простых по форме деталей обычно применяются мето-ы обработки закрепленным абразивом, а для деталей сложной формы — свобод-ыми абразивами. Такие методы позволяют сочетать высокую производитель-ость обработки с хорошим качеством обработанной поверхности деталей сложной конфигурации из различных материалов, при простом по конструкции обо-удовании.

Одним из наиболее широко распространенным методом обработки свободным абразивом является вибрационная обработки. До настоящего времени в области вибрационной обработки еще не выявлены аналитические зависимости, связывающие комплекс механических свойств материала обрабатываемой детали и геометрические параметры абразивного инструмента с производительностью и качеством виброабразивной обработки. Технологическое проектирование процессов виброабразивной обработки с учетом комплекса свойств материала детали является научной задачей, в которой в сложной взаимосвязи переплетаются вопросы синтеза, моделирования, анализа, оценки, оптимизации и отбора вариантов. 5.

Решению этой научной задачи и посвящена настоящая работа.

На основании анализа состояния вопроса разработана новая модель абра-ивного инструмента и модель единичного взаимодействия гранулы с поверхно-тью детали, позволяющие учесть влияние комплекса механических свойств об-абатываемой детали и геометрические параметры абразивного инструмента.

Для группы конструкционных материалов определены значения параметров одели единичного съема, позволяющие прогнозировать интенсивность процес-а виброабразиной обработки, в зависимости от свойств материала.

На основе новых моделей внесены изменения в методику расчетов произ-одительности и качества виброабразивной обработки, а также в систему САПР П обработки свободными абразивами.

Работа выполнена на кафедре «Технология машиностроения» Донского го-ударственного технического университета.

9. Результаты работы промышленно апробированы на ОАО «Заводе КВАНТ».

Показать весь текст

Список литературы

  1. Абразивная и алмазная обработка материалов: Справочник /Под ред. А. Н. Резникова.- М.: Машиностроение, 1977. 391 с.
  2. Ю.П. и др. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Адлер Ю. П., Марков Е. В., Грановский Ю. В. М.: Наука, 1971. -270с.
  3. В. М. Кадомцев И.Г. Царюк Л. Б. Осесимметричные контактные задачи для упругопластических тел. Трение и износ. 1984. Т.1. № 1.с. 16−26.
  4. В. М. Пашовкин Ю.М. Контактная задача для полуплоскости с покрытием переменной толщины // Трение и износ. 1989. 10. № 6. с.973−980.
  5. А.П. Вибрационная обработка деталей. М.: Машиностроение, 1974. -134 с.
  6. А.П. Исследование технологических основ процессов обработки деталей в среде колеблющихся тел с использованием низкочастотных вибраций: Дис. д-ра техн. наук: 05.02.08. Ростов н/Д, 1975. — 462 с.
  7. А.П. Основы вибрационной технологии: Учеб. пособие.-Ростов н/Д, 1994.- 187 с.
  8. А.П., Мишняков Н. Т. Теоретико-вероятностная модель процесса виброобработки плоской детали в случае эллиптических пятен контакта / Прогрессивная отделочно-упрочняющая технология: Межвуз. сб. Ростов н/Д, 1981.-С. 8- 10.
  9. В.Ф. Основы теории резания металлов. М.: Машиностроение, 1975. -344 с.
  10. Н.И. О работе трения в абразивных процессах /Труды ВНИНАШ. -1965.-N1.-С. 27 -29.
  11. И.Е. и др. Объемная вибрационная обработка/Бур штейн И.Е., Балицкий В. В., Духовский А. Ф. М.: Машиностроение, 1981.- 52 с.
  12. Д.Б. Пути повышения производительности абразивного инструмента при шлифовании. М.: Машиностроение, 1964. — 123 с.
  13. Е. С. Овчаров JI.A. Теория вероятностей и ее инженерные приложения. М.: Наука, 1988. — 480 с.
  14. Вероятностно-статистические основы процессов шлифования и доводки. JL: Изд-во СЗПИ, 1974. — 154 с.
  15. Вероятностный анализ процесса изнашивания / Кордонский Х. В., Харач Г. М., Артамоновский Б. П., Непомнящий Е. Ф. М.: Наука, 1968.-56с.
  16. В.Н. и др. Абразивное изнашивание / Виноградов В. Н., Сорокин Т. М., Колокольников М. Г. М.: Машиностроение, 1990. — 224 с.
  17. Виноградов и др. Изнашивание при ударе/Виноградов В.Н., Сорокин Г. М., Албагагиев А. Ю. М.: Машиностроение, 1982. — 192 с.
  18. В. Н. Бирюков В.И. Назаров С. И. Экспериментальные исследования реакции материала при ударе сферической частицы / Трение и износ. 1982, — ТЗ, N1.- С.160−164.
  19. A.M. Мурдасов A.B. Геометрические параметры режущих элементов абразивных зерен шлифовального круга/ Абразивы.- 1968. N1. — С. 19−24.
  20. Д.Н. Триботехника. -М.: Машиностроение, 1985.-424с.
  21. В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: Высшая школа, 1972. — 368 с.
  22. .В. Курс теории вероятностей.-М.:Наука, 1988.-448с.
  23. В.К. Твердость и микротвердость металлов.-М."Наука, 1976.-230с.
  24. A.A. Славский Ю. И. Метод измерения твердости металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1982. — 168с.
  25. К. Механика контактного взаимодействия. М.: Мир. 1989. — 510с.
  26. М.С. Определение механических свойств металла без разрушения. М.: Металлургия, 1965. — 172 с.
  27. Дунин-Барковский И. В. Карташова А.Н. Измерения и анализ шероховатости, волнистости и некруглости поверхности, — М.: Машиностроение, 1978. 232 с.
  28. Д.Г. Формирование свойств поверхностных слоев при абразивной обработке. Саратов: Изд-во Саратов, ун-та, 1975,-127с.
  29. Ю. М. Степанов Ю.С. Современные тенденции развития абразивной обработки.-М.1991.-53с.(Машиностр. пр-во. Сер. Технология и оборуд. обработки металлов резанием: Обзор информ./ВНИИТЭМР- вып. З).
  30. В.В. Научные основы техники подачи СОЖ при шлифовании. -Саратов: Изд-во Саратов. ун-та, 1985.-140с.
  31. И.Г. Осесиметричная упругопластическое соударение двух тел, одно из которых коническое// Изв. СКНЦ ВШ. 1990. № 4. С.50−54.
  32. Е. П. Шашков М.А. Анализ схемы расположения абразивных зерен в объеме шлифовального круга//Изв. вузов. Машиностр. -1986. N6. — С. 136 -140.
  33. Е.П. Определение толщин срезов металла абразивными зернами при различных схемах шлифования//Изв. вузов. Машиностр.-1992.-Ш-3.-С.140−145.
  34. Г. В. Физико-химическая механика конструкционных материалов.-Киев:Наук.думка, 1985.-Т.1.-228с.
  35. Г. В. Работоспособность конструкционных материалов в агрессивных средах.-Киев:Наук.думка, 1985.-Т.2.-240с.
  36. И.Н., Шаинский М. Е., Власова В. и др. Обработка деталей свободным абразивом в вибрирующих резервуарах. Киев. Висша школа. 1975.
  37. В.Н. Абразивное разрушение твердых тел. -М.: Наука, 1970. 248 с.
  38. В.Н. Процессы в зоне фрикционного контакта металлов. М. Машиностроение, 1978. 213с.
  39. Э.А. Технологические задачи механики объемной вибрационной обработки:Дис. .канд.техн.наук: 05.02.08.-Рига, 1974., 170с.
  40. B.C. Влияние шероховатости твердых тел на трение и износ.-М.:Наука, 1974.-112с.
  41. A.B. Исследование процессов образования поверхностей инструмента и детали при абразивной обработке. Саратов: Изд-во Саратов. ун-та, 1975.-191 с.
  42. A.B. Новоселов Ю. К. Теоретико-вероятностные основы абразивной обработки.- Саратов: Изд-во Саратов. ун-та, 1989.-320с.
  43. С.Н. Производительность процесса шлифования стальных деталей.-М. Машиностроение, 1974.-280с.
  44. Б. Н. Колисниченко Н.Ф. Качество поверхности и трение в машинах.-Киев:Техника, 1969.-215с.
  45. И.В. и др. Основы расчетов на трение и износ/ Крагельский И. В., Добычин М. Х., Комбалов В.С.-М.: Машиностроение, 1977.-526с.
  46. В.А. Упрочнение материалов при холодной пластической деформации: Справочник. М.: Машиностроение, 1980. — 157с.
  47. Ю. М. Хрульков В.А. Отделочно-зачистная обработка деталей. -М. Машиностроение, 1979.-216с.
  48. A.A. Ковальчук Б. И. и др. Справочник. Механические свойства конструкционных материалов при сложном напряженном состоянии. Киев. Наукова думка. 1983.
  49. B.C. Рудзит Я. А. Параметры шероховатости поверхности. -М.:Изд-во стандартов, 1979.-162с.
  50. М.П. Определение механических свойств металлов по твердости.-М. Машиностроение, 1979.-191с.
  51. E.H. Постникова Н. В. Основные направления в развитии теории резания абразивным, алмазным и эльборовым инструменте м,-М. Машиностроение, 1975 .-48с.
  52. E.H. Теоретические основы процессов царапания металлов//Склерометрия. М.:Наука, 1968.-С.24−44.
  53. E.H. Теория шлифования материалов. М.: Машиностроение, 1974.-319с.
  54. A.A. Технологические методы повышения долговечности машин.-Киев:Техника, 1971 .-144с.
  55. М.М. Определение параметров первоначально точечного упругопластического контакта по физико-механическим свойствам контактирующих тел// Проблемы машиностроения и автоматизации. 1993. № 5.с.11−20.
  56. Н.М. Внешнее трение твердых тел.-М.:Наука, 1977.-222с.
  57. Е. А. Кремень З.И. Массарский М. Л. О закономерностях образования микрорельефа поверхностей при обработке потоком абразивных частиц//Изв. вузов. Машиностроение.-1984.-N2.-С.117−121.
  58. Е.Ф. Трение и износ под воздействием струи твердых сферических частиц.// Контактное взаимодействие твердых тел и расчет сил трения и износа.-М.:Наука, 1971.-С. 190−200.
  59. Обработка деталей свободными абразивами в вибрирующих резервуарах/Карташов H.H., Шаинский М. Е., Власов В. А. и др.-Киев:Вища школа, 1975.-188с.
  60. А.Ш. Управление уровнем технологии механической обработки материалов.- Новосибирск: Наука. Сиб. отделение, 1989.-264с.
  61. В.И. Теоретические основы процесса шлифования. Л.:Изд-во Ленингр. ун-та, 1981 .-144с.
  62. Отделочные операции в машиностроении. Справочник/Под общ.ред. H.A. Руденко.- 2-е изд., перераб. и доп.-Киев:Техника, 1990,-150с.
  63. Я.Г. Основы прикладной теории колебаний и удара.-Л.: Машиностроение, 1976.-320с.
  64. H.H. Оптимизация технических решений в машиностроении.-М. Машиностроение, 1982.- 176с.
  65. И. В. Кузнецов H.A. Вибрационная обработка деталей машин и приборов.-Л.: Лениздат, 1965.-166с.
  66. A.C. Жердочкин Д. В. Применение виброабразивной обработки в машиностроении. М.: Машиностроение, 1974. — 140с.
  67. М.Е. Основы САПР технологических процессов: конспект лекций / РИСХМ. Ростов н/Д, 1986. — 54с.
  68. B.C. Исследование изнашивания легированных сплавов. Автореф. дисс. д-ра технических наук. М. 1973. 41с.
  69. Прогрессивные методы абразивной обработки металлов / Под ред. И. П. Захаренко. Киев.: Техника, 1990. — 152с.
  70. Г. А. Мул А.П. Мишняков Н. Т. Теоретико-вероятностный анализ формирования микрорельефа поверхности при ВиУО // Вопросы вибрационной технологии: Межвуз.сб.науч.тр. Ростов н/Д, 1993.- С.27−36.
  71. Разработка САПР: В 10 кн. Кн.1. Проблемы и принципы создания САПР: Практ. пособие / Под ред. A.B. Петрова. М.: Высш. шк., 1990. — 143с.
  72. Разработка САПР: В 10 кн. Кн.2. Системотехнические задачи создания САПР / Под ред. A.B. Петрова. М.: Высш. шк., 1990. — 144с.
  73. А.Н. Теплофизика резания. М.: Машиностроение, 1969. — 287с.
  74. Я.Н. Микрогеометрия и контактное взаимодействие поверхностей. -Рига: Зинатне, 1975. 214с.
  75. Ю.М. Исследование процесса микрорезания, режущих свойств и стойкости абразива при вибрационной обработке: Дис.. канд. техн. наук: 05.02.08. Ростов н/Д, 1973, — 215с.
  76. Справочник по технологии резания материалов. В 2-х кн./ Ред. Нем. Изд.: Г. Шпур, Т. Штеферле- Пер. с нем. В. Ф. Колотенкова и др.- Под ред. Ю. М. Соломенцева. М.: Машиностроение, 1982. — 166с.
  77. Системы автоматизированного проектирования технологических процессов, приспособлений и режущих инструментов. / С. Н. Корчак, А. А. Колин, А. Г. Ракович, Б.И. Синицын- Под общ. ред. С. Н. Корчака. М.: Машиностроение, 1988.- 352с.
  78. Склерометрия. Теория, методика, применение испытаний на твердость царапанием. М.: Наука, 1968. — 220с.
  79. В.М. Механика формирования поверхностного слоя деталей машин в технологических процессах поверхностного пластического деформирования: Автореф. дис.. д-ра техн. наук: 05.02.08. М., 1986. — 46с.
  80. В.М. Механика упрочнения поверхностного слоя деталей машин в технологических процессах поверхностного пластического деформирования. М.: Объединение «Машмир», 1992.- 60с.
  81. М.А. Технологические основы оптимизации процессов обработки деталей свободными абразивами: Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Ростов н/Д, 1995. — 299с.
  82. М.А. Исследование и разработка методических основ расчета оптимальных технологических параметров процесса вибрационной обработки: Дис.. канд.техн. наук: 05.02.08.-Ростов н/Д, 1982. 166с.
  83. М.А., Бабичев И. А., Пичко Ю. А. Методика испытаний эксплуатационных показателей абразивных сред для вибрационной обработки // Вопросы вибрационной технологии: Межвуз.сб.-Ростов н/Д, 1991. С.28−31.
  84. М.А. Оптимизация технологических параметров процесса вибрационной обработки // Совершенствование процессов отделочно-упрочняющей обработки деталей: Межвуз.сб. Ростов н/Д, 1986. — С.24−28.
  85. М.А. Повышение эффективности отделочно-зачистной обработки деталей свободными абразивами // Вопросы вибрационной технологии: Межвуз.сб. Ростов н/Д, 1993. — С.17−21.
  86. М.М. Сопротивление абразивному изнашиванию. М.: Машиностроение, 1976. — 271с.
  87. В.Н. Работоспособность деталей машин в условиях абразивного изнашивания. М.: Машиностроение, 1995. — 336с.
  88. Триботехнология формирования поверхностей / И. Х. Чеповецкий, С. А. Ющенко, A.B. Бараболя и др.- АН УССР. Ин-т сверхтвердых материалов. -Киев: Наук, думка, 1989. 232с.
  89. Третьяков А. В, Зюзин В. И. Механические свойства металлов и сплавов при обработке давлением. 2-е изд. М., «Металлургия», 1973, — 224с.
  90. В.Т. Деформирование и разрушение металлов при многоцикловом нагружении. Киев: Наук, думка, 1981. 344с.
  91. Я.Б. Механические свойства металлов. Изд. 3-е перераб. и доп. В двух частях. Часть вторая. Механические испытания конструкционная прочность. М., «Машиностроение», 1974. 368с.
  92. М.М., Бабичев М. А. Исследования изнашивания металлов. М.: Изд-во АН СССР, 1960. 315с.
  93. Характеристики микрогеометрии, определяющие контактное взаимодействие шероховатых поверхностей (методика определения): Руководящие материалы Минстанкопрома / НИИмаш. М., 1973. — 32с.
  94. А.П. и др. Шероховатость поверхностей. Теоретико-вероятностный подход / Хусу А. П., Виттенберг Ю. Р., Пальмов В. А. М.: Наука, 1975. — 343с.
  95. И.Х. Механика контактного взаимодействия при алмазной обработке. Киев: Наук, думка, 1978. — 228с.
  96. П.И. Зайцев А.Г.Повышение качества шлифованных поверхностей и режущих свойств абразивно-алмазного инструмента. -Минск.: Наука и техника, 1972. 480с.
  97. П.И. и др. Теория резания. Физические и тепловые процессы в технологических системах. Минск.: Вышейш. шк., 1990. — 512с.
  98. П.И. и др. Финишная обработка деталей уплотненным потоком свободного абразива / Ящерицын П. И., Мартынов А. Н., Гридин А. Д. -Минск: Наука и техника, 1978. 224с.
  99. П.И. Мартынов А.Н.Чистовая обработка деталей в машиностроении. Минск: Вышейш. шк., 1983. — 191с.
  100. Anderson М. Nilsson F. Aperturbation metod for static contact and low velocity impact//Int.J. Impact Eng. 1995. — 16, № 5−6. — P.759−775.
  101. Bhattacharya A.K. Nix W.D. Finite element analysis of Cone Indentation// Int. J. Soltids and Structures. 1991. — Vol. 27. № 8. P.1047−1058.
  102. Komvopoulos K. Elastic-plastic finite element analysis of indented layered media// Trans. ASME. J. Tribology. Vol. 111.№ 3. P. 430−439.163
  103. Krai E., Komvopoulos K., Bogy D.V. Finite element analysis of repeated indentation of an elastic-plastic layered medium by a rigid sphere. Part 2. Surface results. // Trans ASME. J. Appl. Mech. 1995. — 62, № 1. — P.20−28.
  104. Murakami Y., Matsuda K. Analysis of Vickers hardness by the finite element method//Trans. ASME. J. Appl. Mech. 1994. — 61, № 4. — P.822−828.
  105. Murakami Y., Yuan L.P. Finite Element Method (FEM) Analysis of Elastic-Linear- Hardening Materials and Comparison with Measurement on Commercial Materials // ASTM. Journal of Testing and Evaluation. 1992. — Vol. 20. P. 15−24.
  106. New ways to grind and finish // Metalwork. Prod 1994. — 38, N5. — C.138.
  107. Peclenic J. Contribution to the Correlation Theory for the Grinding Process // Journ. of Engineering Industry (Trans of the ASME). Ser. B. 1964. — Vol.86, N2. -P.85−94.
  108. Shaw M. A new theory of grinding. // Mech. and Chem. Eng. Trans, 1972. -Vol.8, N1. -P.73−78.
  109. Sih H.N. Abrasive wear mechanism and the grit size effect // Wear. 1979. -55, N3. — P.163−190.
Заполнить форму текущей работой

Пора сдавать?