Технологическое обеспечение качества поверхностного слоя деталей машин с плазменными бронзовыми покрытиями
Диссертация
В процессе напыления на поверхности изделия формируется рельеф с высотой микронеровностей Ra=25.50 мкм. В то же время, задаваемое конструкторами требуемое значение этого параметра для цилиндрических поверхностей валов и осей обычно не более Ra=0,1.0,4 мкм. Поэтому детали с напылёнными покрытиями не могут быть введены в эксплуатацию без финишной механической обработки. Особенности сформированного… Читать ещё >
Содержание
- 1. Технологические методы обеспечения качества поверхностного слоя деталей с напылёнными покрытиями
- 1. 1. Напыление износостойких покрытий
- 1. 2. Обработка покрытий резанием
- 1. 3. Поверхностное пластическое деформирование (ППД) деталей
- 1. 4. Применение метода магнитно-абразивной обработки
- 1. 5. Проектирование приспособлений и инструментов, повышающих качество обработанных поверхностей
- 1. 6. Цель и задачи исследования
- 2. Механизм формирования геометрических параметров поверхности бронзовых покрытий при механической обработке
- 2. 1. Технологические особенности обработки деталей с плазменным покрытием
- 2. 1. 1. Токарная обработка и шлифование бронзовых покрытий
- 2. 1. 2. Формирование погрешностей формы деталей с покрытием
- 2. 2. Анализ явлений в процессе резания предварительно поверхностно-пластически деформированного покрытия
- 2. 3. Образование шероховатости поверхности при ППД
- 2. 4. Особенности магнитно-абразивного полирования при изготовлении деталей с плазменными бронзовыми покрытиями
- 2. 5. Выводы
- 2. 1. Технологические особенности обработки деталей с плазменным покрытием
- 3. Экспериментальные исследования влияния технологических параметров на показатели качества деталей с покрытием
- 3. 1. Задачи и методика экспериментальных исследований
- 3. 2. Контрольно-измерительная аппаратура
- 3. 3. Изучение влияния процесса предварительного ППД на качество поверхности деталей с бронзовыми покрытиями
- 3. 4. Влияние процесса точения на качество поверхности деталей с покрытием после предварительного ППД
- 3. 5. Влияние ППД после предварительного ППД и точения на качество поверхности покрытия и точность детали
- 3. 6. Влияние магнитно-абразивной обработки на качество поверхности бронзовых покрытий
- 3. 7. Выводы
- 4. Методика проектирования технологической оснастки на основе функционально-физического анализа технических систем 75 4.1. Анализ явлений, происходящих при обработке бронзовых покрытий
- 4. 2. Функционально-физический анализ технологической системы
- 4. 3. Использование законов и закономерностей развития технических систем для совершенствования технологической оснастки
- 4. 4. Систематизация технических решений
- 4. 5. Синтез конструкций приспособлений и инструментов для обработки деталей с покрытиями
- 4. 6. Выводы
- 5. Проектирование технологии изготовления деталей с покрытиями
- 5. 1. Декомпозиция технологического процесса изготовления деталей с покрытиями
- 5. 2. Методика проектирования технологического маршрута изготовления стальных деталей с плазменными покрытиями из бронзы
- 5. 3. Проектирование технологического процесса с применением комбинированного инструмента
- 5. 4. Выводы
Список литературы
- Абразивная и алмазная обработка материалов. Справочник/Под. ред. А. Н. Резникова. — М.: Машиностроение, 1977. — 391 с.
- Аваков А.А. Физические основы теорий стойкости режущих инструментов М.: Машгиз, 1960. — 308 с.
- Адлер Ю.П., Маркова Е. В., Грановский Ю. В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1971.-283 с.
- Альтшуллер Г. С. Вепольный анализ//Техника и наука. 1979. — № 4. -С.20−27.
- Альтшуллер Г. С. Творчество как точная наука. М.: Советское радио, 1979.- 184 с.
- Армарего И., Браун Р. Обработка металлов резанием. М.: Машиностроение, 1977. — 326 с.
- Барвинок В.А. Управление напряжённым состоянием и свойства плазменных покрытий. М.: Машиностроение, 1990. — 384 с.
- Барон Ю.М. Технология абразивной обработки в магнитном поле. Л.: Машиностроение. 1975. — 128 с.
- Бартенев С.С., Федько Ю. П., Григоров А. И. Детонационные покрытия в машиностроении. Л.: Машиностроение, 1982. — 215 с.
- Безъязычный В.Ф. Назначение оптимальных режимов резания с учетом заданных параметров качества поверхностного слоя изделий. В кн.: Обработка металлов резанием. — М.: Знание, 1977. — С.86−89.
- Билик Ш. М. Макрогеометрия деталей машин. М.: Машиностроение, 1973.-344 с.
- Бобров В.Ф. Основы теории резания металлов. М.: Машиностроение, 1975.-344 с.
- Борисов Ю.С., Борисова А. Л. Плазменные порошковые покрытия. -Киев: Техника, 1986. 223 с.
- Ванин В.А. Определение параметров вибрации при испытаниях металлорежущих станков с применением ЭВМ//Известия вузов. «Машиностроение». 1983. — № 9. — С. 122−124.
- Васин JI.A., Васин С. А. Повышение виброустойчивости инструмента при торцовом фрезеровании. В кн.: Исследования в области механической обработки и сборки машин. Межвуз.сб./Тульский политехи, ин-т. -Тула, 1986. С.7−11.
- Восстановление некоторых деталей рулевой трапеции и подвески легковых автомобилей газотермическим напылением/Н.Т.Жердинский,
- B.В.Долголетенко, Н. П. Додлезный, А.Х.Бабалыхов//Порошковая металлургия: Материалы науч.-техн. конф. Свердловск, 1989. — С.85−86.
- Гордон М.Б. Исследование трения и смазки при резании металлов. В кн.: Трение и смазка при резании металлов. Чебоксары: ЧТУ, 1972.1. C.7−138.
- Городецкий Ю.И. Повышение виброустойчивости и производительности вертикально-фрезерных консольных станков//Станки и инструмент. 1982.-№ 8. — С.9−12.
- Грановский Г. И., Грановский В. Г. Резание металлов: Учебник для ма-шиностр. и приборостр. спец. вузов. М.: Высш.шк., 1985. — 304 с.
- Гриценко Э.И. Влияние технологической наследственности на шероховатость и микрорельеф поверхности после деформирующего протягивания/Сверхтвердые материалы для промышленности. Киев.: Изд. ИСМ АНУССР, 1973. — С.201−202.
- Гриценко Э.И. Исследование качества поверхности отверстий, обработанной режущим инструментом и твердосплавными деформирующими протяжками. Автореф. дис. канд. техн. наук. ХПИ, Харьков, 1974.-27 с.
- Дворянкин A.M., Половинкин А. И., Соболев А. Н. Методы синтеза технических решений. М.: Наука, 1977. — 103 с.
- Дель Г. Д. Определение напряжений в пластической зоне по распределению твердости. М.: Машиностроение, 1971. 200 с
- Дехтярь Л.И. Определение остаточных напряжений в покрытиях и биметаллах. Кишинев.: Картя молдовеняске, 1968. — 175 с.
- Джонс К.Дж. Методы проектирования: Пер. с англ. 2-е изд., доп. М.: Мир, 1986.-326с.
- Дунин-Барковский И. В. Пьезопрофилометры и измерения шероховатости поверхности. М.: Машиностроение, 1961.-312 с.
- Дунин-Барковский И.В., Карташова А. Н. Измерения и анализ шероховатости, волнистости и некруглости поверхности. М.: Машиностроение, 1978. — 232 с.
- Еремин A.M. Физическая сущность явлений при резании стали. М.: Машгиз, 1951. -226 с.
- Жарков И.Г. Вибрации при обработке лезвийным инструментом. Л.: Машиностроение, 1986. — 186 с.
- Зимин Ю.П. Исследование процесса скоростного резания сталей: Ав-тореф. дис. канд. техн. наук. Томск, 1948. 25 с.
- Зорев Н.Н. Вопросы механики процесса резания металлов. М., Машгиз, 1956. — 368 с.
- Зорев Н.Н. Исследование элементов механики процесса резания. М., Машгиз, 1952.-364 с.
- Зорев Н.Н. О взаимозависимости процессов в зоне стружкообразова-ния и в зоне контакта передней поверхности инструмента//Вестник машиностроения. 1963. — № 12. — С.42−50.
- Интенсификация токарной обработки напыленных поверхностей деталей нефтепромыслового оборудования/С.М.Дегтяренко,
- Р.Ф.Сидоренко, Ю. А. Муковоз и др.//Сверхтвердые материалы. 1988.- № 6. С.59−61.
- Исаев А.И. Процесс образования поверхностного слоя при обработке металлов резанием. М.: Машгиз, 1950, — 358 с.
- Истомин В.Ф., Панкратов Ю. М., Сенькин Е. Н. Расчет и конструирование режущего инструмента с применением ЭВМ. Л.: Ленинградский политехи, ин-т, 1987. — 72 с.
- Иткин М.Э. Исследование сил, действующих на грани резца/Обрабатываемость жаропрочных и титановых сплавов/ Куйбышевское кн. изд-во, 1962.
- Каменев А.Ф. Технические системы: закономерности развития. Л.: Машиностроение, 1985. — 216 с.
- Капустин А.И., Волкогон Г. М. Особенности деформирования пористых порошковых материалов//Вестник машиностроения. 1991. — № 9.- С.25−26.
- Кашицын Л.П. Способы и устройства для нанесения покрытий из металлических порошков//Порошковая металлургия. 1980. — № 4. -С.88−94.
- Кедров С.С. Колебания металлорежущих станков. М.: Машиностроение, 1978. — 199 с.
- Коваленко В.И., Душевский Н. В. Влияние технологических параметров на структуру плазменных покрытийЮлектронная обработка материалов. 1973. — № 2. — С.29−32.
- Коротков В.А. Выбор технологии упрочнения деталей//Сварочное производство. 1997. — № 3. — С. 11−13.
- Коротков В.А., Бердников А. А., Толстов И. А. Восстановление и упрочнение деталей и инструмента плазменными технологиями. Челябинск: Металл, 1993. 144 с.
- Корсаков B.C. Точность механической обработки. М.: Машгиз, 1961. -379 с.
- Коршунов В.Я. Расчет глубины упрочнения и остаточных напряжений при поверхностном пластическом деформировании/УСтанки и инструмент. 1998. — № 12. — С.24−27.
- Костиков В.И., Шестерин Ю. А. Плазменные покрытия. М.: Металлургия, 1978. — 160 с.
- Кречмар Э. Напыление металлов, керамики и пластмасс/Пер. с нем. -М.: Машиностроение, 1966. 192 с.
- Кроха В.А. Кривые упрочнения металлов при холодной деформации. -М.: Машиностроение, 1988. 168 с.
- Кудинов В.В., Иванов В. М. Нанесение плазмой тугоплавких покрытий. М.: Машиностроение, 1981. — 192 с.
- Кудинов В.А. Динамика станков М.: Машиностроение, 1967. — 360 с.
- Кузнецов В.Д. Физика резания и трения металлов и кристаллов. Избранные труды. М.: Наука, 1977. — 310 с.
- Лазарев Г. С. Устойчивость процесса резания металлов. М.: Высшая школа, 1973.- 184 с.
- Лазаренко Т.П. Прогнозирование условий напыления газотермических покрытий с заданной толщиной и волнистостью//Известия вузов. -1983. -№ 7. -С. 102−109.
- Ласточкин С.С. Автоматизация поискового конструирования металлообрабатывающего инструмента//Станки и инструмент. 1989. — № 6. -С.39−41.
- Ласточкин С.С. Автоматизация поискового проектирования металлообрабатывающего инструмента//Машиностроительное пр-во. Сер. Инструментальное, технолог, и метролог, оснащение металлообраб. пр-ва: Обзор, информ. ВНИИТЭМР. Вып.2. М., 1990. — 60 с.
- Лашнев С. И, Юликов М. И. Расчет и конструирование металлорежущих инструментов с применением ЭВМ. М.: Машиностроение 1975. — 392 с.
- Марков A.M. Синтез конструкций сборных торцовых фрез на И-ИЛИ-графе//Юбилейная научно-практическая конференция «Специалисты АлтПИ промышленности страны’УАлт. политехи, ин-т. — Барнаул: Б.И., 1992. -с.15−16.
- Мелихов В.В. Влияние наклепа на усадку стружки и усилие реза-ния//Научные труды ТИИ. Тюмень. — 1987. — № 3. — С.21 -23.
- Муковоз Ю.А., Клименко С. А. Токарная обработка деталей с износостойкими покрытиями/ЛГехнология и организация производства. -1990.-№ 1. С.20−21.
- Никитин М.Д., Кулик, А .Я., Захаров И. И. Теплозащитные и износостойкие покрытия деталей дизелей'. Л.: Машиностроение, 1977. -166с.
- Николаев В.А. Тонкое точение спечённых материалов. М.: Машиностроение, 1979. — 64 с.
- Опарин В.М., Опарин С. М., Трусов В. Н. Шероховатость поверхности и форма деталей с износостойкими покрытиями КХП-30-Н и КГП-35Н-Ф. Тамбов: Изд-во Тамбов, ин-та химического машиностроения, 1989.
- Оптимизация технологии механической обработки плазменных антифрикционных покрытий. Отчет о НИР//Алтайский политехнический институт им. И.И.Ползунова- Руководитель А. П. Скляров. № ГРО1 890 041 848. — Барнаул, 1989. — 54 с.
- Отделочные операции в машиностроении: Справочник/П.А.Руденко, М. Н. Шуба, В. А. Огнивец и др./Под общ. ред. П. А. Руденко. Киев: Техника, 1985. — 136 с.
- Пановко Я.Г. Внутреннее трение при колебании упругих систем. М: Физматгиз, 1980. 194 с.
- Папшев Д. Д. Отдел очно-упрочняющая обработка поверхностным пластическим деформированием. М.: Машиностроение, 1978. — 152 с.
- Певзнер В.Х., Комисаренко Р. И. Упрочнение инструмента плазменным напылением//Технология и орг. пр-ва. 1976. — № 11. — С.48−49.
- Пирогов Г. С., Таран Ю. Н., Бельгольский Б. П. Интенсификация инженерного творчества. М.: Профиздат, 1989. — 192 с.
- Писаренко Г. С. Обобщенная модель учета рассеяния энергии при колебаниях. Киев: Наукова думка, 1985. — 236 с.
- Подураев В.Н. Автоматически регулируемые и комбинированные процессы резания. М.: Машиностроение, 1977. — 304 с.
- Подураев В.Н., Ярославцев В. М., Ярославцева Н. А. Влияние обработки резанием с опережающим пластическим деформированием на предел выносливости обработанных деталей//Известия вузов. Машиностроение. 1971. — № 8. — С.121−124- 1974. — № 12. — С.61−64.
- Подураев В.Н., Ярославцев В. М., Ярославцева Н. А. Способ обработки резанием с опережающим пластическим деформированием/ТВестник машиностроения. 1971. — № 4. — С.24−26- 1972. — № 12. — С.31−35.
- Полевой С.Н., Евдокимов В. Д. Упрочнение металлов: Справочник. -М.: Машиностроение, 1986. 320 с.
- Полетика М.Ф. Контактные нагрузки на режущих поверхностях инструмента. М.: Машиностроение, 1969. — 148 с.
- Половинкин А.И. Законы строения и развития техники/Учеб, пособие. Волгоград: ВолгПИ, 1985. — 202 с.
- Половинкин А.И. Основы инженерного творчества. М.: Машиностроение, 1988. — 368 с.
- Половинкин А.И., Бобков М. К., Бунч Г. П. Автоматизация поисковогоконструирования (Искусственный интеллект в машинном проектировании). М.: Радио и связь, 1981. — 344 с.
- Посвятенко Э.К. Влияние поверхностного пластического деформирования на качество поверхности после чистовой обработки/Сверхтвердые материалы для промышленности. -Киев: Изд. ИСМ АНУССР, 1973. С.213−215.
- Прилуцкий В.А. Технологические методы снижения волнистости поверхностей. -М.: Машиностроение, 1978. 136 с.
- Проскуряков Ю.Г. Упрочняюще-калибрующие методы обработки. -М.: Машиностроение, 1965. 208 с.
- Пустыльник Е.И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений. М: Наука, 1968. — 283 с.
- Режимы резания металлов. Справочник/Под ред. Барановского Ю. В. -М: Машиностроение, 1972. 408 с.
- Резание металлов и инструмент/Под ред. А. М. Розенберга. М: Машиностроение, 1964. — 227 с.
- Розенберг A.M. и Еремин А.Н. Элементы теории процесса резания металлов. М.: Машгиз, 1956.
- Рыжов Э.В. Технологические методы повышения износостойкости деталей машин. Киев: Наук, думка, 1984. — 272 с.
- Рыкалин Н.Н., Николаев А. В., Кудинов В. В. Применение плазменной головки с магнитной стабилизацией дуги для нагрева порош-ка//Автоматическая сварка. 1968. — № 8. — С.25−33.
- Семенов А.П., Поздняков В. В., Крапошина Л. Б. Трение и контактное взаимодействие. Избранные труды. Физика резания и трения металлов и кристаллов. М.: Наука, 1974. — 109 с.
- Ситников А.А. Повышение производительности и точности изготовления деталей с плазменным покрытием путем управления отклонениями формы и толщиной слоя покрытия: Автореф. дис. канд. техн. наук. Челябинск, 1993. — 17 с.
- Смирнов А.И. Анализ перспектив развития методов формообразования в машиностроении. М.: НИИмаш, 1982. — 49 с.
- Справочник инструментальщика/И.А.Ординарцев, Г. В. Филлипов, А. Н. Шевченко и др.- Под ред. И. А. Ординарцева. Л.: Машиностроение, 1987. — 846 с.
- Татаркин Е.Ю. Интенсификация творческого труда проектировщи-ков//Специалисты АлтПИ промышленности страны. Юбилейная на-учн. — техническая конференция. Тезисы докладов/ Алт. политехи, инт им. И. И. Ползунова. — Барнаул, 1992. — С. 12−13.
- Татаркин Е.Ю., Марков A.M., Ситников А. А. Проектирование технических систем управления точностью механической обработки. Барнаул: Изд-во Алтайский гос. техн. университет им. И. И. Ползунова, 1996. — 174 с.
- Тахман С.И. Исследование вопросов механики процесса резания при фрезеровании сталей твердосплавными цилиндрическими фрезами: Автореф. дис. канд. техн. наук. Томск, 1967. — 21 с.
- Технологическое обеспечение качества изготовления деталей с износостойкими покрытиями/С.П.Кулагин, С. Л. Леонов, Ю. К. Новоселов, Е. Ю. Татаркин. Новосибирск: Изд-во Новосиб. Ун-та, 1993. — 209 с.
- Томсен Э., Янг И., Кобаяши Ш. Механика пластических деформаций при обработке металлов. Пер. с англ. М.: Машиностроение, 1969.503 с.
- Точность производства в машиностроении и приборостроении/Под ред. А. Н. Гаврилова. М.: Машиностроение, 1973. — 567 с.
- Тушинский Л.И., Плохов А. В. Исследование структуры и физико-механических свойств покрытий. Новосибирск: Наука, 1986. — 200 с.
- Фельдштейн Е. Э, Шероховатость поверхности при тонком точении спеченных порошковых материалов/Машиностроение. 1979.- Вып. 2. С.94−98.
- Харламов Ю.А. Влияние геометрических погрешностей заготовок на неравномерность газотермических покрытий по толщине после размерной обработки//Сварочное производство. 1982. — № 7. — С.32−33.
- Харламов Ю.А. Восстановление деталей станочных приспособлений детонационно-газовым напылением//Сварочное производство. 1981.- № 1. С.25−26.
- Харламов Ю.А. Обработка резанием деталей с покрытия-ми/Машиностроит. пр-во. Сер. Технология и оборудование металлов резанием: Обзор, информ. ВНИИТЭМР. Вып. 6. М. — 1990. — 68 с.
- Хасуи А. Техника напыления.: Пер. с яп. М.: Машиностроение, 1975.- 288 с.
- Хасуи А., Моригаки О. Наплавка и напыление.: Пер. с яп. М.: Машиностроение, 1985. — 240 с.
- Чевела О.Б., Рябич Л. М., Лемеш А. Д. Влияние нестабильности процесса плазменного напыления на структуру и механические свойства покрытий//Порошковая металлургия. 1976. — № 6. — С.37−43.
- Чистосердов П.С., Данилов В. Н. Моделирование устойчивости процесса совмещенной обработки резанием и поверхностным пластическим деформированием на основе теории подобия//Известия вузов. «Машиностроение». 1987. — № 11 — С. 126−130.
- Школьник JI.М., Шахов В. И. Технология и приспособления для упрочнения и отделки деталей накатыванием. М.: Машиностроение, 1964.- 184 с.
- Шульц Е.Ф. Изготовление подшипников скольжения методом воздушно-плазменного напыления/ЛТорошковые материалы и плазменные покрытия: Тез. докл. научн.-техн. конф. Барнаул: НПО АНИ-ТИМ, 1988. -С.68.
- Якобсон М.О. Шероховатость, наклёп и остаточные напряжения при механической обработке. М.: Машгиз, 1956. 292 с.
- Ярославцева Н.А. Исследование влияния напряженного состояния материала на процесс резания// Известия вузов. 1971. — № 2. — С.18.
- Ятло И.И. Формирование параметров качества поверхностного слоя предварительно упрочненных маломагнитных сталей при точении: Автореф. дис. канд. техн. наук. Барнаул, 2000. — 19 с.
- Ящерицын П. И. Еременко М.Л. Фельдштейн Е. Э. Теория резания. Физические и тепловые процессы в технологических системах. Минск: Вышэйшая школа, 1990. — 512 с.
- A.B.Cambel: «Plasma Phisics and Magneto-fluidmechanics», McGraw-Hill (1963).
- A.G.Doyle, J.W.Lambert: B. Weld. Jour., (1963) No. 9, p. 450.
- E.Kretzschmar: «Metal, Keramic-und Plastspritzen», VEB Verlag Technik Berlin (1969).
- H.S.Inggam, A.G.Fabel: Weld. Jour, (1975) No. 2, p. 101.
- N.J.Allnat: «Metal Spraying by the Electric Arc Seminar Handbook», 1973 (Weld. Inst.) p. 12.
- W.E.Ballard: «Metal Spraying and the Flame Deposition of Ceramics and-Plastics», Griffin (London) (1963).