Повышение эффективности накатывания резьб

• Автор: Афонин, Андрей Николаевич
• Шифр специальности: 05.02.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 408 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. Характеристика объекта исследований
1.2. Анализ существующих технологических процессов формообразования и упрочнения резьб
1.3. Основные направления совершенствования процессов накатывания резьб
1.4. Пластическая деформация при поверхностном пластическом формообразовании
1.5. Цель и задачи исследований, апробация работы
Выводы
2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ, ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ И ФИКСИРУЮЩАЯ АППАРАТУРА
2.1. Общая методика исследований
2.2. Особенности моделирования накатывания резьб методом конечных элементов
2.3. Выбор системы инженерного анализа для моделирования процессов поверхностного пластического формообразования
2.4. Применяемые измерительные приборы и экспериментальное оборудование
2.5. Гидравлическое устройство для статико-импульсной обработки
2.6. Стенды для моделирования статико-импульсной обработки
2.7. Методика планирования эксперимента и статистиче-

ской обработки экспериментальных данных
Выводы
3. КИНЕМАТИКА ПРОЦЕССА НАКАТЫВАНИЯ: РЕЗЬБ И МГНОВЕННАЯ ПЛОЩАДЬ ПЯТНА КОНТАКТА ИНСТРУМЕНТА И ЗАГОТОВКИ
3.1. Построение геометрической модели накатывания резьб
3.2. Определение диаметра заготовки под накатывание резьбы
3.3. Скорость взаимного проскальзывания инструмента и заготовки при накатывании резьб
3.4. Определение мгновенной площади пятна контакта инструмента и заготовки при накатывании треугольных внутренних резьб
3:5. Определение мгновенной: площади пятна контакта инструмента и заготовки при накатывании* наружных и внутренних резьб с нетреугольным профилем
3:6. Определение рациональных значений текущего радиального обжатия заготовки при накатывании резьб
3.7. Аппроксимация рациональных значений текущего радиального обжатия заготовки при накатывании треугольных резьб
3.8. Нормирование точности резьбонакатного инструмента
Выводы
4. ПЛАСТИЧЕСКАЯ ДЕФОРМАЦИЯ ПРИ НАКАТЫВАНИИ РЕЗЬБ
4.1. Методика; моделирования полей напряжений- и; деформаций при накатывании резьб
4.2. Моделирование накатывания резьб с различными

137 137 142

схемами деформирования
4.3. Математические модели напряженно-деформированного состояния заготовки при накатывании резьб
Выводы
5. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА СТАТИКО-ИМПУЛЬСНОЙ ОБРАБОТКИ (СИО) РЕЗЬБ И ПРОФИЛЕЙ
5.1. Моделирование статико-импульсной обработки резьб
5.2. Исследования глубины внедрения инструмента в заготовку под действием единичных импульсов
5.3. Микротвердость резьбовых профилей, полученных статико-импульсной обработкой
5.4. Волнистость поверхностей, подвергшихся СИО
5.5. Эксплуатационные характеристики резьб и профилей, подвергшихся СИО
Выводы
6. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
6.1. САПР резьбонакатного инструмента повышенной стойкости
6.2. Прогрессивная технология накатывания резьб
6.3. Промышленная апробация результатов работы
Выводы
Общие выводы
Литература
Приложения

ния плоских поверхностей-тяжелонагруженных деталей машинг в-част-ности рабочих органов дорожных машин и сердечников крестовин стрелочных переводов. При этом достигается повышение срока службы упрочненных деталей в 1,5... 1,8 раза.
Важной особенностью СИО является возможность формирования гетерогенно упрочненного поверхностного слоя [170]. Равномерность упрочнения зависит от коэффициента перекрытия отпечатков. При слабом перекрытии поверхность заготовки получается недостаточно упрочненной, а при слишком сильном возникает переупрочнение. Необходимое значение коэффициента перекрытия достигается варьированием частоты деформирующих импульсов и скорости подачи. Проведенные экспериментальные исследования показали, что в ряде случаев рационально выбранное гетерогенное упрочнение может повысить усталостную прочность в 2 и более раза [170]
Благодаря широкому диапазону технологических возможностей, СИО может быть использована при изготовлении широкой номенклатуры как наружных, так и внутренних резьб и профилей. Однако рекомендации по рациональным режимам СИО резьб в настоящее время отсутствуют.
1.3. Основные направления совершенствования процессов накатывания резьб
Стойкость резьбонакатного инструмента зависит от большого количества факторов (рис. 1.5). Факторы, влияющие на стойкость можно условно разбить на 3 группы:
1. Характеристики материала резьбонакатного инструмента.
2. Условия трения резьбонакатного инструмента с заготовкой.
3. Нагруженность витков.