Исследование и разработка технологических методов повышения точности и размерной стабильности прецизионных деталей и узлов гироскопических приборов
Диссертация
Задачи повышения точности прецизионных узлов гироскопических приборов за счет совершенствования уровня технологии их формообразования решались в разное время в ЦНИИ «Электроприбор». В работах В. И. Гаврюсева, которые получили развитие в исследованиях А. Г. Щербака, рассматривались вопросы изготовления сферических роторов шаровых гироскопов посредством диффузионной сварки с получением геометрии… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Размерная стабильность прецизионных узлов гироскопических приборов
- 1. 1. Конструктивно-технологические особенности изготовления полусферического газового подшипника двухстепенного поплавкового гироскопа из сплава 40ХНЮ-ВИ
- 1. 1. 1. Принцип работы и основные узлы двухстепенного поплавкового гироскопа
- 1. 1. 2. Свойства материала деталей газового подшипника — сплава 40ХНЮ-ВИ
- 1. 1. 3. Технология изготовления деталей газового подшипника
- 1. 1. 4. Особенности технологии сборки подшипникового узла поплавкового гироскопа
- 1. 2. Технологические методы и средства обеспечения высокой точности и размерной стабильности прецизионных деталей и узлов гироскопических приборов
- 1. 2. 1. Причины самопроизвольного изменения размеров конструкций с течением времени
- 1. 2. 2. Современные методы обеспечения высоких точностей прецизионных деталей и узлов
- 1. 2. 3. Перспективные технологические методы бездеформационного формообразования
- 1. 2. 4. Характеристики и методы управления размерной стабильностью металлических материалов
- 1. 3. Постановка задачи и определение основных направлений повышения точности и размерной стабильности газового подшипника поплавкового гироскопа
- 1. 1. Конструктивно-технологические особенности изготовления полусферического газового подшипника двухстепенного поплавкового гироскопа из сплава 40ХНЮ-ВИ
- Глава 2. Элементы теории и технологические основы повышения точности и размерной стабильности прецизионных конструкций на примере газового подшипника
- 2. 1. Общий комплексный подход к обеспечению размерной стабильности прецизионных узлов и конструкций
- 2. 2. Моделирование процесса обеспечения размерной стабильности газового подшипника
- 2. 3. Технологическая схема повышения размерной стабильности сплава 40ХНЮ-ВИ
- 2. 4. Технологические методы и средства повышения точности прецизионных деталей газового подшипника
- 2. 5. Технологические методы повышения точности и размерной стабильности газового подшипника
- 2. 6. Практическое обоснование корректности разработанного подхода повышения размерной стабильности узла
- Глава 3. Методика экспериментально-исследовательских работ
- 3. 1. Методика выявления и количественной оценки микроструктуры сплава 40ХНЮ-ВИ
- 3. 2. Рентгеноструктурный анализ сплава
- 3. 3. Оборудование и методика проведения дилатометрических и механических испытаний
- 3. 4. Метрологическое обеспечение процесса изготовления прецизионных деталей газового подшипника
- 3. 5. Средства оснащения процессов лазерной обработки и прецизионного ионного травления
- Глава 4. Разработка технологических методов повышения точности и размерной стабильности газового подшипника
- 4. 1. Повышение качества операции сферодоводки прецизионных поверхностей
- 4. 1. 1. Критерии оценки структурных характеристик сплава 40ХНЮ-ВИ, влияющих на качество изготовления прецизионных деталей
- 4. 1. 2. Алгоритм технологического процесса изготовления деталей газового подшипника, обеспечивающий повышение качества сферодоводки
- 4. 2. Термические обработки сплава 40ХНЮ-ВИ, обеспечивающие изменение его структурно-чувствительных характеристик
- 4. 2. 1. Кинетика термодинамических процессов распада, происходящих в сплаве 40ХНЮ-ВИ
- 4. 2. 2. Режимы термических обработок, влияющие на закаленную структуру сплава
- 4. 2. 3. Исследование и разработка режима старения, повышающего размерную стабильность сплава
- 4. 3. Технологические методы корректировки формы прецизионных деталей газового подшипника на различных этапах изготовления
- 4. 3. 1. Основные закономерности изменения и взаимосвязи геометрических параметров рабочих, центрирующих и посадочных поверхностей прецизионных деталей
- 4. 3. 2. Создание методов и средств технологии, обеспечивающих корректировку геометрии с повышением точности деталей
- 4. 3. 3. Алгоритм технологического процесса, включающий элементы корректировки формы прецизионных деталей на различных этапах изготовления
- 4. 4. Принципы и условия бездеформационной технологии выполнения аэродинамического профиля на опорах газового подшипника
- 4. 4. 1. Формообразование профиля на плоскости методом лазерной обработки
- 4. 4. 2. Получение профиля на плоскости ионным травлением
- 4. 4. 3. Разработка технологии формообразования профиля на полусферической детали методом ионного травления
- 4. 1. Повышение качества операции сферодоводки прецизионных поверхностей
Список литературы
- Общая и прикладная теория гироскопов с применением компьютерных технологий / В. Э. Джашитов, В. М. Панкратов, A.B. Голиков / Под общей ред. акад. РАН В. Г. Пешехонова.- СПб: ГНЦ РФ ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2010, — 154 с.
- Пельпор Д.С., Михалев И. А., Бауман В. А. Гироскопические системы. Гироскопические приборы и системы: Учеб. для вузов / Под ред. Пельпора Д.С.- М.: Высш. шк., 1988.- 424 с.
- Ишлинский А.Ю. Механика гироскопических систем.- М.: Академия наук СССР, 1963.- 482 с.
- Прецизионные газовые подшипники / Сипенков И. Е., Филиппов А. Ю., Болдырев Ю. Я., Григорьев Б. С., Заблоцкий Н. Д., Лучин Г. А., Панич Т. В. / Под ред. Филиппова А. Ю. и Сипенкова И.Е.- СПб: ГНЦ РФ ЦНИИ «Электроприбор», 2007.- 504 с.
- Филиппов А.Ю. О влиянии величины смазочного зазора на качество гироскопов с неконтактным сферическим газодинамическим подшипником // Гироскопия и навигация.- 1995.- № 3(10).- С. 18−23.
- Подшипники с газовой смазкой / Под ред. Грэссема Н. С. и Пауэлла Дж.У.- М.: Мир, 1966.- 424 с.
- Гаврюсев В.И. Размерная стабильность материалов и элементов конструкций.- JL: ЦНИИ «Румб», 1990.- 114 с.
- Рахпггадт А.Г. Пружинные сплавы.- М.: Металлургия, 1965.- 362 с.
- Прецизионные сплавы: Справочник / Под ред. Молотилова Б.В.- М.: Металлургия, 1983.- 439 с.
- И.Грановский В. А. Монахова O.A. Программа повышения качества метрологического обеспечения прибора Е32−148−01 в процессе его изготовления / Техн. отчет. Рег.№ 91/107.- СПб: ГНЦ РФ ЦНИИ «Электроприбор», 2008.
- Хенкин М.Л., Локшин И. Х. Размерная стабильность металлов и сплавов в точном машиностроении и приборостроении.- М.: Машиностроение, 1974.- 256 с.
- Сагалевич В.М., Савельев В. Ф. Стабильность сварных соединений и конструкций.- М.: Машиностроение, 1986.- 264 с.
- Уайтт О.Х. Микропластичность в металлах для прецизионных приборов / Перевод № 299.- М., 1972.- 17 с.
- Закономерности ползучести и длительной прочности: Справочник / Под общ. ред. Шестерикова С. А, — М.: Машиностроение, 1983.- 101 с.
- Гольденблат И.И., Бажанов B.JL, Копов В. А. Длительная прочность в машиностроении.- М.: Машиностроение, 1977.- 248 с.
- Биргер И.А. Остаточные напряжения.- М.: Машгиз, 1963.- 240 с. 18,Остаточные напряжения: Учебное пособие / Ж. А. Мрочек, С.С.
- Макаревич, JI.M. Кожуро и др.- Под ред. С. С. Макаревича.- Мн.: Технопринт, 2003.- 352 с.
- Борздыка А.М., Гецов Л. Б. Релаксация напряжений в металлах и сплавах.- М.: Металлургия, 1978.- 256 с.
- Гаврюсев В.И. Геометрическая стабильность металлических приборных конструкций и технологические методы ее повышения: Обзор.- Л.: ЦНИИ «Румб», 1981.- 146 с.
- Гаврюсев В.И. Конструкционные гироскопические материалы: Учеб. пос. / ЛЭТИ.- Л., 1991. 56с.
- Торопов Ю.А., Щербаков Ю. А. Вопросы проектирования гиромоторов /ЛЭТИ.-Л., 1975.
- Сагалевич В.М. Методы устранения сварочных деформаций и напряжений.- М.: Машиностроение, 1974.- 248 с.
- Винокуров В.А. Сварочные деформации и напряжения,— М.: Машиностроение, 1968.- 236 с.
- Двуреченский А.Г., Корнеев В. П., Казаков В. А. Опыт термокалибровки сварных оболочковых конструкций для уменьшения сварочных деформаций и напряжений // Технология машиностроения.-2005.- № 12.- С.28−30.
- Королев А.Е., Фролов В. К. Внутренние напряжения в биметаллических вкладышах коленчатого вала дизелей Д49 // Механика и физика фрикционного контакта: Межвузовский сборник научных трудов.-Тверь 2003.- Вып. 10- С.61−71.
- Каменичный И.С. Краткий справочник технолога-термиста.- М.: Машгиз, 1963.- 287 с.
- Гаврюсев В.И. Метод оценки размерной нестабильности замыкающего звена гироскопических сборок // Гироскопия и навигация.- 1993.- № 1.-С. 18−25.
- Марингер P.E., Ингрем А. Г. Влияние некоторых факторов на стабильность размеров // Проблемы трения и смазки / Труды американского общества инженеров-механиков.- 1968.- N4, — С.212−216.
- Marshall C.W., Maringer R. Dimensional instability on introduction // Pergamon Press, 1977.- 323 p.
- Григорьянц А.Г., Шиганов И. Н., Мисюров А. И. Технологические процессы лазерной обработки/ Под ред. А. Г. Григорьянца.- М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2006.- 664 с.
- Вейко В.П., Либенсон М. Н. Лазерная обработка.- Л.:Лениздат, 1973,192 с.
- Григорьянц А.Г., Шиганов И. Н. Оборудование и технология лазерной обработки материалов.- М.: Высшая школа, 1990.- 159 с.
- Технология обработки с использованием потоков высокоэнергетических частиц / Сенчило И. А., Зубарев Ю. М., Бабошкин А. Ф., Круглов А. И., Ревкин H.H. / Под ред. Сенчило И.А.-СПб, 2004.-116 с.
- Русакова A.B. Особенности распыления конструкционных материалов ионами аргона с энергией 2−7 кэВ: На конкурс НИОКР молодых ученых и Специалистов НЯЦ PK.- Курчатов, 2006.- 15 с.
- Патент RU № 2 204 817 CI, MKnG01N3/00. Способ определения технического состояния материалов элементов конструкции / Чувильдеев В. Н., Мадянов С. А., Краев А. П., Нохрин A.B., Мельников Г. Ю., Грунтенко Г. С., Никитюк В.М.- 2003.- 9 с.
- Чувильдеев В.Н. Влияние старения на эксплуатационные свойства сталей магистральных трубопроводов // Проблемы старения сталей магистральных трубопроводов.- Н. Новгород: Университетская книга, 2006.- С. 18−67.
- Столофф Н.С. Некоторые вопросы стабильности высокотемпературных подшипниковых материалов // Проблемы трения и смазки.- 1968.- № 4.
- Jia N., Lin Peng R., Wang Y.D., Johansson S., Liaw P.K. Micromechanical behavior and texture evolution of duplex stainless steel studied by neutron diffraction and self-consistent modeling // Acta Materialia.- 2008.- 56.-pp.782−793.
- Хоникомб P. Пластическая деформация металлов / Пер. с англ.- М.: Мир, 1972. 408 с.
- Новиков И.И. Теория термической обработки металлов.- М.: Металлургия, 1978.- 392 с.
- Кукареко В.А. Субмикроскопическая структура и ее роль в формировании физико-механических свойств дисперсионно-упрочняемых материалов на никелевой и железной основах: автореф. дисс. на соиск. уч. ст. д. ф.-м. н.- Томск, 2004, — 36 с.
- Гитгарц М.И., Кукареко В. А. О статической природе разупрочнения дисперсионно-твердеющих сплавов при длительном изотермическом старении // Физика металлов и металловедение.- 1989.- т. 68, вып. 3.-С.582−588.
- Fazeli F., Poole W.J., Sinclair C.W. Modeling the effect of A13Sc precipitates on the yield stress and work hardening of an Al-Mg-Sc-alloy // Acta Materialia.- 2008.- 56.- pp.1909−1918.
- Winther G. Slip systems extracted from lattice rotations and dislocation structures // Acta Materialia.- 2008.- 56.- pp. 1919−1932.
- Гаврюсев, Клямкин, Певзнер. Исследование свойств сплава 40ХНЮ / Техн. отчет. Рег.№ 236−518−73.- Л., 1973.- 44 с.
- Raghavan V. Aluminum Chromium — Nickel // Journal of Phase Equilibria and Diffusion.- 2006.- Vol. 27, No. 4.- pp. 381−388.
- Ерболатулы Досым. Влияние структурно-фазовых состояний на сверхпластические и прочностные свойства сплавов 40ХНЮ и 67КН5Б: автореф. дисс. на соиск. уч. ст. к.ф.-м.н.- респ. Казахстан, Алматы, 2005.- 16 с.
- Ерболатулы Д. Влияние структурно-фазового состояния промышленных дисперсионно-твердеющих сплавов на их технологические и прочностные свойства: На конкурс НИОКР молодых ученых и Специалистов НЯЦ РК.- Курчатов, 2006.- 16 с.
- Ерболатулы Д., Скаков М. К., Алонцева Д. Л., Гребнева B.C. Особенности формирования ультрадисперсных структур и сверхпластичность сплава на Ni-Cr основе // Вестник НЯЦ РК. Ядерная физика и радиационное материаловедение, — 2002.- вып. 4.- С.66−68.
- В.А. Петров, Р. Д. Строкатов, В. Ф. Суховаров. Комплексные реакции рекристаллизации и распада в высокохромистом Ni-Cr-Al сплаве // Физика металлов и металловедение.- 1984.- т. 57, вып.1.- С.127−130.
- Скаков М.К., Мукажанов Е. Б., Ерболатулы Д., Исаева Ж. М. Изменение микроструктуры пружинного Cr-Ni сплава после старения // Известия Томского политехнического университета.- 2007.- т. 311, № 2.-С.119−122.
- Мукажанов Е.Б., Скаков М. К., Исаева Ж. М., Ерболатулы Д. Особенности изменения механических свойств дисперсионно-твердеющего сплава 47ХНМ при закалке и старении // Известия Томского политехнического университета.- 2007.- т. 311, № 2.-С.123−126.
- Гаврюсев, Певзнер. Выбор материалов для изготовления деталей прибора ЗШГО-ЮО / Техн. отчет. Рег.№ 298−518−72.- Л., 1972.- 15 с.
- Лившиц Б.Г. Физические свойства металлов и сплавов.- М.: 1956.354 с.
- Гаврюсев В.И., Щербак А. Г., Яковлева С. А. Особенности процесса изготовления прецизионных узлов гироприборов // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО, — 2010.- № 6(70).- С.47−50.
- Яковлева С.А., Юльметова О. С. Размерная стабильность материалов и элементов конструкций в приборостроении // Известия вузов. Приборостроение.- 2010.- № 8.- С.23−26.
- А.Г. Щербак, В. Г. Кедров. Технология прецизионной диффузионной сварки в точном приборостроении.- СПб: ГНЦ РФ ЦНИИ «Электроприбор», 1997.- 166 с.
- А.Г. Щербак. Прецизионная технология диффузионной сварки узлов точного приборостроения: дисс. на соиск. уч. ст. д.т.н.- СПб, 1 994 273 с.
- В.С. Коваленко. Металлографические реактивы: Справочник.- М.: Металлургия, 1970.- 133 с.
- Беккерт М., Клемм X. Справочник по металлографическому травлению / Пер. с нем.- М.: Металлургия, 1979.- 336 с.
- Thixomet PRO. Thixomet Products Family. Руководство пользователя в 2-х частях.- СПб, 2007.- 43 е., 73 с. 72.3олоторевский B.C. Механические свойства металлов.- М.: Металлургия, 1983.- 352 с.
- Бернштейн M. JL, Займовский М. А. Механические свойства металлов.-М.: Металлургия, 1979.- 496 с.
- Коломийцов Ю.В. Интерферометры. Основы инженерной теории, применение.- JL: Машиностроение, 1976.- 296 с.
- Доводка прецизионных деталей машин / П. Н. Орлов, A.A. Савелова,
- B.А. Полухин, Ю. И. Нестеров / Под ред. Г. М. Ипполитова.- М.: Машиностроение, 1978.- 256 с. 76.0рлов П.Н., Нестеров Ю. М., Полухин В. А. Процессы доводки прецизионных деталей пастами и суспензиями.- М.: Машиностроение, 1975.- 56 с.
- Яковлева С.А., Щербак А. Г. Разработка алгоритма технологического проектирования процесса формообразования прецизионных деталей поплавкового гироскопа // Гироскопия и навигация.- 2011.- № 2(73).1. C.93.
- Яковлева С.А., Щербак А. Г. Прогрессивные технологические методы бездеформационного формообразования аэродинамического профиля газового подшипника // Сборник тезисов докладов конгресса молодых ученых.- СПб: НИУ ИТМО, 2012.- вып.2.- С.310−311.
- Данилин Б.С., Киреев В. Ю. Ионное травление микроструктур.- М.: Сов. радио, 1979.- 104 с.
- Берш Р. Распыление твердых тел ионной бомбардировкой / Под. ред. Р.Бериша.- М.:Мир, 1984.- 335 с.
- Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров / Пер. с англ.- М.: Наука, 1974.- 832 с.
- Солонин М.И. Радиационностойкие сплавы системы никель-хром // Металловедение и термическая обработка металлов.- 2005.- № 7 (601).-С.78−82.
- Могильный В.А., Галиуллин Д. М. Улучшение технологии производства прутков из сплава 40ХНЮ-ВИ // Электрометаллургия.-2007.-№ 1.- С.6−9.
- Яковлева С.А., Щербак А. Г. Исследование влияния режимов термообработок на структурно-фазовое состояние сплава 40ХНЮ-ВИ // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО.- 2011.- № 5(75).- С.96−99.
- Федюкин В.К. Термоциклическая обработка сталей и чугунов.- JL, 1977.- 144 с.
- Федюкин В.К. Научное обоснование и разработка технологий улучшающей термоциклической обработки металлических материалов: дисс. на соиск. уч. ст. д.т.н.- СПб, 1993.- 323 с.