Отделочная обработка в свободных абразивных средах на машинах с пространственными маятниковыми колебаниями

• Автор: Марченко, Юлианна Викторовна
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Старый Оскол
• Количество страниц: 201 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. Основные направления развития отделочно-зачистной обработки в свободных абразивных средах
1.2. Оборудование для 030 в свободных абразивных средах
1.3. Цель и задачи исследований
2. АНАЛИЗ ФИЗИЧЕСКОЙ СУЩНОСТИ ПРОЦЕССА
2.1. Состояние вопроса
2.2. Моделирование взаимодействия абразивной частицы с поверхностью детали
2.3. Моделирование поведения у,цруго-вязких сыпучих сред при воздействии вибрации- • * •• >. -'
' Д.-', * *.. • Ч», ••
2.4.Экспериментальное исследование удаления припуска с поверхности деталей
Выводы по главе
3. РАСЧЕТ ДИНАМИКИ МАЯТНИКОВОЙ ВИБРАЦИОННОЙ
МАШИНЫ
3.1. Описание вибрационной машины, совершающей пространственные маятниковые колебания
3.2. Разработка математической модели маятниковой вибрационной машины
Выводы по главе
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ НА ПРОЦЕСС ОБРАБОТКИ
4.1. Методика и оборудование для экспериментального исследования
4.2. Исследование зависимости интенсивности обработки от конструктивных и технологических параметров
4.3. Влияние параметров обработки на величину съема металла
4.4. Влияние технологических параметров обработки на шероховатость поверхности
Выводы по главе
5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1. Описание и принцип работы опытно-промышленной машины
5.2. Разработка технологических процессов отделочно-зачистной обработки
5.3. Промышленное внедрение
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение!. Основные положения по технике безопасности
Приложение 2. Технические условия и режимы обработки
типовых деталей
Приложение 3. Конструктивные параметры опытно- промышленной машины МВМ - 5, принятые для расчета амплитудно-частотных характеристик
Приложение 4. Влияние радиуса водила на зависимость съема
металла при различных угловых скоростях со и ее эмпирическая зависимость, вычисленная по методу наименьших квадратов
Приложение 5. Протоколы промышленных испытаний
ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Разработка принципиально новых эффективных технологий, высокопроизводительного оборудования и инструмента, конкурентоспособных на мировом рынке, является одной из основных задач современного машиностроения.
В настоящее время неуклонно растет объем применения точных заготовок и технологических процессов на основе минимальных технологических припусков на обработку, а также внешнетоварная и декоративная отделка. Доля окончательных (финишных) методов обработки все возрастает, поэтому повышение производительности труда путем механизации и автоматизации трудоемких ручных операций является одной из актуальных задач технического прогресса. Особое внимание следует уделить созданию новых технологических процессов и оборудования, позволяющего производить высокоэффективную обработку.
Отделочно-зачистная обработка в свободных абразивных средах является наиболее производительным методом, так как позволяет механизировать ручные отделочные операции удаления окалины, коррозии, облоя с литых заготовок, снятию заусенцев с деталей после штамповки, безразмерного шлифования, полирования и глянцевания, а также подготовки поверхностей под гальванические и лакокрасочные покрытия. Причем можно производить обработку на деталях от нескольких долей грамма до крупногабаритных штамповок и литья.
Однако обработка деталей в свободных абразивных средах затрудняет обработку деталей, имеющих острые кромки, оговоренные чертежом, наружные резьбы, также получать шероховатость поверхности Яа 0,2...0.25 даже на режимах с малой интенсивностью. Применение процесса пространственной маятниковой вибрационной отделочной обработки, с рациональным подбором конструктивных и технологических параметров позволяет расширять возможности способа.

глубина проникновения колебаний в массу рабочей средь: определяется по
где Nc - мощность, сообщаемая слою рабочей среде;
5' - площадь внутренней поверхности рабочей камеры, сообщающей колебания абразивной рабочей среде;
р - плотность частиц;
Км - коэффициент скоростной вязкости рабочей среды, определяемый опытным путем.
В процессе обработки рабочая камера совершает гармонические, или квазигармонические колебания, а ее точки движутся по траекториям в виде окружности или эллипса. Частицы рабочей камеры в течение каждого периода колебаний в какой-то момент времени движутся вместе с камерой и в этот период их траектории и скорости совпадают или весьма близки. Затем происходит отрыв частиц от стенок рабочей камеры вследствие разности величины и направления их колебательного движения. На скорость циркуляционного движения рабочей среды оказывает влияние амплитуда и частота колебаний. С их увеличением скорость циркуляции рабочей среды возрастает. На скорость циркуляции несколько меньшее влияние оказывает количество и характер применяемого жидкого раствора, грануляции и форма частиц рабочей среды, степень заполнения рабочей камеры.
В исследованиях Г.В. Литовка [18] установлено, что материал зерна оказывает малое значение на съем металла, существенное значение имеет зернистость.
Роль и влияние абразива на процесс вибрационной обработки подробно исследует Ю.М. Самодумский [15]. Абразивный наполнитель характеризуется формой и размерами гранул (грануляцией), материалом абразивного зерна, зернистостью, материалом связки и твердостью. Автор считает, что съем технологического припуска с наружных поверхностей деталей не зависит от
формуле