Повышение эффективности изготовления сложно-профильных деталей из легированных сталей методом электролитно-плазменного полирования

• Автор: Новиков, Виталий Иванович
• Шифр специальности: 05.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 177 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. Анализ состояния проблемы полирования деталей
машин, содержащих сложные поверхности
1.1. Анализ методов полирования сложнопрофильных поверхностей
1.1.1. Характер и методы описания сложных поверхностей
1.1.2. Схемы и общая характеристика финишных
методов обработки
1.2. Электрофизические явления процесса электролитно-плазменной обработки
1.3. Анализ параметров качества, получаемых при обработке различными финишными методами
1.4. Анализ методов оптимизации параметров финишной обработки
1.5. Выводы по главе
2. Методика исследования ЭПП сложнопрофильных поверхностей
2.1. Установка для электролитно-плазменного полирования
2.2. Методика планирования полнофакторного эксперимента
2.3. Методика исследования параметров качества поверхности
2.3.1. Методика исследования шероховатости
обработанной поверхности
2.3.2. Исследование микроструктуры поверхностного слоя
2.3.3. Методика исследования микротвердости
2.3.4. Методика исследования остаточных напряжений
2.4. Методика спектрально-оптического исследования
рабочей зоны ЭПП
2.5. Выводы по главе
3. Исследование физико-химического механизма процесса ЭПП
3.1. Спектрографическое исследование состава газовой
анодной оболочки
3.2. Калориметрирование тепловых потоков при ЭПП
3.3. Расчет теплового баланса процесса ЭПП
3.4. Конечно-элементная модель распределения теплового поля
при разрядном воздействии в обрабатываемой поверхности
3.5. Исследование поляризационных кривых ЭПП
легированных сталей
3.6. Выводы по главе
4. Исследование параметров качества сложнопрофильных поверхностей после ЭПП
4.1. Исследование зависимости среднеарифметического отклонения профиля шероховатости обработанной поверхности (11а)
от параметров процесса
4.2 Исследование влияния ЭПП на уровень остаточных напряжений
4.3. Исследование структуры и микротвердости, обработанной
ЭПП поверхности
4.4. Исследование возможностей электролитно-плазменного полирования сравнительно с электрохимическим полированием
4.5. Выводы по главе
5. Реализация результатов исследования параметров электролитно-плазменного полирования легированных сталей
5.1 Определение оптимальных технологических режимов электролитно-плазменного полирования
5.2 Расчет программы оптимизации параметров электролитноплазменного полирования и рекомендации по режимам
обработки легированных сталей
5.3 Сравнительное исследование ЭПП плоских и сложнопрофильных поверхностей и особенности полирования неплоских поверхностей
5.4 Результаты производственных испытаний обработки легированных сталей
5.5 Основные положения техники безопасности при работе
на экспериментальной установке ЭПП
5.6 Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕЕМЕ 1. Порядок работы на экспериментальной
установке ЭПП. Основные технические характеристики установки
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Основные технические характеристики прибора
для измерения шероховатости Mar Surf
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Технические характеристики микроскопа Axio
Observer Zlm
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Технические характеристики микротвердомера
MicroMet 5
ПРИЛОЖЕНИЕ 5. Математическая обработка экспериментальных
данных полнофакторного эксперимента
ПРИЛОЖЕНИЕ 6. Математическая обработка модели оптимизации
ПР И ЛОЖЕ НИ Е 7. Исходный код программы оптимизации
ПРИЛОЖЕНИЕ 8. Технологический процесс изготовления детали типа «Лопатка» на ОАО «Завод турбинных лопаток»
ПРИЛОЖЕНИЕ 9. Акт промышленных испытаний полирования изделий из легированных сталей методом электролитно-плазменного полирования

шлифовального круга об обрабатываемую поверхность, произвольная геометрия абразивных зерен и сильное измельчения стружки приводит к тому, что в зоне шлифования выделяется большое количество тепла [45]. Высокая температура поверхностных слоев шлифуемой детали, достигающая 1000°С и больше вызывает изменения структуры физических свойств металла.
Усиление роли силы трения при высоких скоростях резания приводит к существенному увеличению контактной
температуры шлифования, что отрицательно сказывается на качестве шлифованной
поверхности и износа круга. Особенно это проявляется при работе с затупленным кругом, когда образование площадок износа на зернах ведет к резкому увеличению доли силы трения в общей силе резания.
Теплота, выделяющаяся при шлифовании (рис. 1.14), оказывает на обрабатываемую поверхность одновременно упрочняющее действие, проявляющееся в образовании вторично закалённого слоя повышенной
твёрдости, и разупрочняющее действие, выражающееся в отпуске
поверхностно-закалённого слоя. При небольшой глубине слоя, находящегося под влиянием высоких температур, превалирует упрочняющееся действие тепла. В тех случаях, когда имеет место большая глубина распространения теплоты, наблюдается уменьшение поверхностной твёрдости детали, снижение величины вторично закалённого слоя и появления растягивающих остаточных
Рис. 1.14 Распределение температуры по глубине от поверхностного слоя для различных марок сталей:
1 - легированная закаленная сталь;
2 - легированная отожженная сталь;
3 - конструкционная сталь.