Разработка технологических методов оптимизации микрогеометрии функциональных поверхностей деталей приборов

• Автор: Андреев, Юрий Сергеевич
• Шифр специальности: 05.11.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 101 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ
1 Л. Микрогеометрия и функциональные свойства поверхности
1ЛЛ. Площадь контакта сопрягаемых поверхностей
1Л.2. Электрическая проводимость и теплопроводность
1Л.З. Жесткость соединения контактирующих поверхностей
1 Л.4. Характеристики трения контактирующих поверхностей
1Л.5. Микрогеометрия поверхности со смазкой
1.2. Методы оценки микрогеометрии поверхности
1.2.1. Полное параметрическое описание геометрии профилей
1.2.2. Описание нормально распределенных случайных профилей
1.2.2.1. Модель Наяка
1.2.2.2. Автокорреляционная модель
1.2.2.3. Упрощенная классическая модель
1.3 Непараметрические критерии оценки микрогеометрии поверхности и их
технологическое обеспечение
1.4. Выводы
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛИЯНИЯ МИКРОГЕОМЕТРИИ НА ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ДЕТАЛЕЙ ПРИБОРОВ И МАШИН
2.1. Методика практического использования непараметрических критериев
2.2. Обоснование целесообразности внедрения методики оценки и контроля микрогеометрии функциональных поверхностей деталей приборов и машин
2.3. Выводы

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ МИКРОГЕОМЕТРИИ
ПОВЕРХНОСТЕЙ В ПРОЦЕССЕ ИХ ТРЕНИЯ-СКОЛЬЖЕНИЯ
ЗЛ Оборудование и программное обеспечение для контроля микрогеометрии
поверхности
3.2 Экспериментальные исследование изменения микрогеометрии
поверхностей трения-скольжения
3.3. Выводы
ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ МИКРОГЕОМЕТРИИ ПОВЕРХНОСТИ НА ЕЕ АДГЕЗИОННЫЕ СВОЙСТВА В ДЕТАЛЯХ ПРИБОРОВ И МАШИН
4.1. Роль смазки в узлах трения приборов и машин
4.2. Конструкция прибора «адгезиметр универсальный»
4.3. Экспериментальные исследования влияния микрогеометрии поверхности на возможность удержания смазки
4.4. Технологическое обеспечение регулярности микрорельефа
4.5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
В приборо- и машиностроении качество продукции всегда было наиболее актуальным вопросом ввиду роли этих отраслей в промышленном хозяйстве развитых государств. Качество и в первую очередь надёжность изделий в основном обусловлены безотказностью работы их подвижных сочленений, а она в свою очередь определяется точностью размеров, формы и взаимного расположения сопрягаемых поверхностей деталей, а также состоянием их поверхностного слоя. Именно решение проблем, связанных с состоянием поверхностного слоя, является одним из средств повышения качества выпускаемой продукции, а, как известно, в условиях конкурентной рыночной экономики качество продукции играет очень важную роль. Доказано, что на два десятка функциональных свойств поверхности, таких как износостойкость, коррозионная стойкость, отражаемость световых лучей, теплоотражаемость, электрическая прочность, контактная жесткость, пылеудаляемость и др., существенно влияет ее микрогеометрия, поэтому одной из основных задач является обеспечение оптимизации ее для конкретных функциональных свойств в конкретных условиях эксплуатации. Современное приборо- и машиностроение характеризуется сложными условиями эксплуатации изделий, связанными с высоким уровнем действующих напряжений, вибрациями, широким температурным интервалом, агрессивными средами и т.п. Поэтому необходимо соблюдение особых требований к качеству поверхностей для обеспечения надежности и долговечности деталей. По статистике большинство приборов и машин (85-90%) выходят из строя в результате износа поверхностей отдельных деталей, а затраты на ремонт и техническое обслуживание изделия в несколько раз превышают его стоимость. Создание приборов и машин, не требующих капитальных ремонтов, позволяет сэкономить огромное количество финансовых средств, трудовых ресурсов, материалов. Актуальность проблемы оптимизации микрогеометрии поверхностей объясняется ещё и тем, что возможности повышения качества изделий в результате увеличения геометрической точности изделий практически исчерпаны и связаны со

микрогеометрии напрямую зависит от метода ее получения, а следовательно найденная на одном предприятии микрогеометрия, отвечающая наилучшим требованиям по заданному функциональному свойству, не во всех случаях сможет быть воспроизведена на других производствах. Это связано с тем, что каждое предприятие имеет различный парк оборудования и методы обработки. В таких случаях необходимо будет проводить испытания повторно для каждого конкретного производства.
Для нормирования рациональной микрогеометрии необходимо каждому такому функциональному свойству присвоить постоянный номер. Этот номер следует проставлять на знаке шероховатости, форма которого не имеет принципиального значения, вместо не имеющих практического смысла параметрических критериев. Таким образом, вместо нормирования не отражающих функциональных свойств поверхностей параметров следует нормировать конкретное функциональное свойство поверхности.
2.2. Обоснование целесообразности внедрения методики оценки и контроля микрогеометрии функциональных поверхностей деталей приборов и машин
Рационализация микрогеометрии поверхности имеет смысл только в том случае, если она существенно влияет на интересующее нас функциональное свойство поверхности. Если такого влияния нет, или оно неизвестно, то не только рационализация, но и нормирование микрогеометрии лишено практического смысла. В связи с этим требование современных стандартов об обязательном нормировании микрогеометрии всех поверхностей детали является не всегда оправданным. В процессе многочисленных исследований по поиску рациональной микрогеометрии для различных функциональных свойств неоднократно оказывалось, что рациональная шероховатость грубее той, которая была указана на чертеже изделия. Это практически означает, что рациональную микрогеометрию можно получать более грубыми, а значит и более дешевыми методами обработки. Таким образом, в среднем затраты на