Одноступенчатое технологическое обеспечение износостойкости наружных цилиндрических поверхностей деталей машин при механической обработке

• Автор: Медведев, Дмитрий Михайлович
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Брянск
• Количество страниц: 150 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ТРЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН
1.1. Задача технологического обеспечения эксплуатационных свойств деталей машин на стадии конструкторско-технологической подготовки производства
1.2. Определение износостойкости. Методы технологического обеспечения и повышения износостойкости деталей машин
1.3. Процесс приработки деталей машин
1.4. Объединение процессов изготовления и эксплуатации деталей
1.5. Обзор энергетических положений теорий резания и трения
1.6. Общие выводы и результаты
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Методика теоретических исследований
2.2. Материалы, образцы, инструмент
2.4. Оборудование и экспериментальные установки
2.5. Средства измерения
2.6. Методика планирования и обработки результатов экспериментальных исследований
ГЛАВА 3. ПОЛУЧЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ЗАВИСИМОСТЕЙ ИНТЕНСИВНОСТИ ИЗНАШИВАНИЯ ОТ УСЛОВИЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ МАШИН
3.1. Физическая аналогия процессов трения и механической обработки
3.2. Расчет удельной энергоемкости трения
3.3. Расчет удельной энергоемкости точения
3.4. Расчет удельной энергоемкости шлифования
3.5. Получение теоретических зависимостей интенсивности изнашивания от условий механической обработки

3.6. Расчет коэффициента трения
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ УСЛОВИЙ ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА ИНТЕНСИВНОСТЬ ИЗНАШИВАНИЯ
4.1. Установление количественной взаимосвязи между удельными энергоемкостями трения и окончательного точения
4.2. Установление количественной взаимосвязи между удельными энергоемкостями трения и окончательного шлифования
4.3. Получение эмпирической зависимости интенсивности изнашивания от условий окончательного врезного шлифования стали 12ХНЗА. Экспериментальная проверка теоретических зависимостей
4.4. Получение эмпирической зависимости интенсивности изнашивания от условий алмазного выглаживания стали 40Х
4.5. Получение эмпирической зависимости интенсивности изнашивания от условий алмазного выглаживания стали 12ХНЗА
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА И ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОГО ПО СЕБЕСТОИМОСТИ МЕТОДА И УСЛОВИЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
5.1. Разработка методики и алгоритма
5.2. Разработка программного обеспечения
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
В диссертации рассматриваются вопросы, связанные с одноступенчатым решением задачи технологического обеспечения износостойкости, получением математических зависимостей интенсивности изнашивания от условий окончательной механической обработки деталей машин, разработкой методики, алгоритма и программного обеспечения для автоматизированного выбора метода и условий механической обработки, обеспечивающих допустимую интенсивность изнашивания с наименьшей технологической себестоимостью.
В настоящее время установлено, что около 80% машин выходят из строя вследствие износа трущихся деталей. Среди методов окончательной обработки поверхностей трения деталей машин наибольшее распространение имеют методы механической обработки.
Общепринятое двухступенчатое рассмотрение задачи конструкторско-технологического обеспечения износостойкости связано с тем, что в нашей стране стадия проектирования новых изделий разделена на два этапа: конструкторский и технологический.
Конструктор выбирает материал, размеры и их точность, сочетание параметров качества поверхности детали, обеспечивающие требуемую износостойкость. Он указывает выбранные параметры на чертежах деталей изделия.
Технолог назначает метод и условия обработки, позволяющие обеспечить выбранные конструктором точность размеров и сочетание параметров качества поверхности детали с наименьшей технологической себестоимостью.
Сложившаяся схема обладает рядом существенных недостатков, которые возможно устранить только путем применения одноступенчатой схемы решения задачи технологического обеспечения износостойкости. Она основывается на объединении задач конструктора и технолога за счет определения оптимальных по себестоимости условий обработки еще на

В рамках данной теории показано, что между удельной силой трения

(средним касательным напряжением) т = —— и интенсивностью т
изнашивания 1ь = существует взаимосвязь

* = гаА- (1Л7)
Здесь Г - коэффициент трения; - нормальная нагрузка на трущуюся
пару; Аа - номинальная площадь контакта; в - путь трения.
Согласно теории Фляйшера все определяющие процесс изнашивания параметры, которые не могут быть учтены средним касательным напряжением (т.е. не изменяют значение коэффициента трения и номинальную площадь контакта), должны содержаться в выражении для мнимой плотности энергии ¥рК. Эта характеристика не является свойством материала, а характеризует только критический уровень энергии, устанавливающийся в процессе изнашивания при соответствующих условиях.
Пропорциональность между 1Ь и не обязательна даже при постоянном коэффициенте трения, так как критическая плотность энергии может изменяться в зависимости от нагрузки например за счет изменения фактической площади контакта [60].
1.6. Общие выводы и результаты
На основании проведенного выше анализа состояния вопроса одноступенчатого технологического обеспечения износостойкости наружных цилиндрических поверхностей деталей машин можно сформулировать следующие выводы:
1. Среди методов повышения износостойкости деталей узлов трения машин особое место занимает управление этим эксплуатационным