Обеспечение качества изготовления деталей при взаимодействии технологических методов разной физической природы

• Автор: Цыганов, Вадим Сергеевич
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 151 с. : ил.

1. ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА ДЕТАЛЕЙ МАШИН В ПРОЦЕССАХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ, ОБЪЕДИНЯЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ РАЗНОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ ПРИРОДЫ
1.1. Современное состояние методологии обеспечения качества в процессах изготовления деталей, базирующихся на использовании технологических методов разной физической природы
1.2. Выводы по главе
1.3. Предметная область и основные задачи исследования
2. ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЙ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ПРЕДМЕТА ПРОИЗВОДСТВА ПРИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ
2.1. Моделирование изменений показателей качества предмета производства при технологических воздействиях
2.2. Определение характеристик изменения показателей качества предмета производства при технологических воздействиях
2.3. Выводы по главе
3. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ И ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ, ОБЪЕДИНЯЮЩИХ ОПЕРАЦИИ РАЗНОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ ПРИРОДЫ
3.1. Моделирование взаимодействий технологических операций разной физической природы в процессах изготовления деталей
3.2. Прогнозирование ожидаемого качества в процессах изготовления

деталей
3.3. Корректировка и модификация процессов изготовления деталей
3.4. Выводы по главе
4. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ
КАЧЕСТВА ИЗГОТАВЛИВАЕМЫХ ДЕТАЛЕЙ
4.1. Обеспечение качества при проектировании процессов изготовления деталей
4.2. Производственная апробация методики обеспечения качества
4.3. Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Характеристики изменения основных ПК деталей в процессе их изготовления
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Характеристики изменений ПК предмета производства при технологических воздействиях
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Режимы и результаты термической обработки некоторых деталей технологического оборудования

Качество детали, формируемое при ее изготовлении, является результатом комплекса технологических воздействий, осуществляемых методами одной или разной физической природы (обработка резанием, термическая и химико-термическая обработка, поверхностное пластическое деформирование и др.). Использование методов каждой из указанных групп связано с решением конкретных технологических задач при реализации общего процесса изготовления детали.
Методы обработки резанием базируются на эффекте «режущего клина» (независимо от форм его реализации), при химико-термической обработке используют процессы структурных изменений в материале вследствие воздействий на заготовку тепловых полей и химических сред. Поверхностное пластическое деформирование представляет собой процесс взаимодействия инструмента с заготовкой без снятия с последней материала, осуществляемый при различных видах механического силового нагружения.
Значения многих показателей качества (отклонения размеров, формы; высотные параметры шероховатости и др.) в ходе технологического процесса (ТП) ступенчато уменьшаются до величин соответствующих допусков. Изменение таких показателей в ходе ТП можно считать условно монотонным, если процесс не включает, например, операций термической (химико-термической обработки). Если же ТП включает указанные операции, то происходит скачкообразный разрыв псевдомонотонного изменения рассматриваемых показателей качества (ПК). В частности, значения отклонений размеров, формы, взаимного расположения поверхностей и их шероховатостей после выполнения операции термической обработки могут скачкообразно измениться (увеличиться), иногда, до значений, соответствующих исходной заготовке. При этом значения характеристик механических свойств материала (например, твердости) могут также увеличиться скачкообразно, если это и было целью термической обработки.

Твердость и прочность материала в процессе изготовления деталей могут быть существенно изменены лишь в результате соответствующей термической обработки. В исследованиях были использованы производственные данные (приложение 3) о результатах выполнения основных видов термической обработки конструкционных сталей - объемной закалки, отпуска и отжига.
В табл. 7, 8 приведены значения коэффициентов изменения характеристик ряда объемных свойств некоторых сталей, определенные по результатам обработки производственных данных (см. приложение 3). Коэффициенты изменения определяли в соответствии с (2.16). На рис.2.4 показано изменение коэффициента 8а (в форме 2.17) при отпуске и отжиге стальных заготовок.
Анализ показал, что результаты применения методов термической обработки в значительно большей степени, по сравнению с обработкой резанием, зависят от режимов реализации и характеризуются расширяющимися полями рассеяния (рис. 2.5). В отличие от методов обработки резанием термическая обработка не обеспечивает увеличения стабильности свойств заготовки, а способствует росту их неопределенности. Вследствие этого получить модель изменения твердости (НВ) в форме, предусмотренной табл.6 затруднительно. К тому же достоверность такой модели была бы исключительно низкой. Это делает прогнозирование значений показателей качества в форме (1.3) для ТП, включающих операции термической обработки, малопригодным.
Для описания изменений объемных свойств материалов как в отдельных операциях термической обработки, так и их комплексах целесообразно использование понятия “штатный режим реализации” [25]. Штатный режим устойчиво реализует технологический метод и обеспечивает фиксированное множество значений результатов. Для методов термической обработки