Обеспечение качества и акустической безопасности при обработке изделий на галтовочных барабанах

• Автор: Ющенко, Алексей Викторович
• Шифр специальности: 05.26.01, 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 147 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Состояние вопроса и постановка задачи исследований
1.1. Сущность и технологические возможности галтовки
1.2. Характеристика абразивных гранул
1.3. Обзор работ в области исследования галтовки
1.4. Анализ существующих исследований виброакустических характеристик технологического оборудования механической обработки
1.5. Оценка вибрационной мощности от воздействия технологической среды
1.6 Выводы по главе. Цели и задачи исследования
Глава 2. Теоретическое исследование параметров технологического процесса галтовки
2.1 Исследование единичного взаимодействия
2.2 Исследование процесса удаления металла
2.3. Формирование шероховатости обработанной поверхности
2.3.1. Определение параметров установившейся шероховатости
2.4. Определение времени обработки
2.4.1. Удаление дефектного слоя
2.4.2. Достижение установившейся шероховатости
2.4.3. Изменение шероховатости поверхности
2.4.4. Удаление заусенцев и облоя
2.4.5. Округление острых кромок
2.5 Выводы по главе
Глава 3. Теоретическое исследование виброакустической
динамики галтовочных барабанов
3.1 Моделирование шумообразования галтовочных барабанов

3.2 Вывод зависимостей вводимой в корпус вибрационной
мощности от рабочей среды
3.3 Выводы по главе
Глава 4. Экспериментальные исследования на участках галтовочных барабанов. Эффективность мероприятий по снижению шума
4.1. Влияние факторов производственной среды
4.2. Экспериментальные исследования спектров шумов и вибрации
галтовочных барабанов
4.2.1. Эффективность мероприятий по снижению шума
4.3. Экспериментальные исследования шероховатости изделий
4.4. Выводы по главе
Общие выводы и рекомендации
Библиографический список
Приложения

ВВЕДЕНИЕ
Развитие машиностроения на современном этапе невозможно без постоянного повышения производительности труда и улучшения качества выпускаемых изделий. В машиностроении все более широкое применение находят методы обработки абразивным инструментом. Абразивная обработка позволяет обеспечить требуемые точность и качество деталей при высокой производительности, а также высокую надежность и долговечность машин в процессе эксплуатации, поэтому роль абразивных операций в современном машиностроении непрерывно возрастает.
Стремление удешевить окончательную обработку привело к созданию новых методов обработки - свободными абразивами, в которых инструмент не имеет жесткой кинематической связи со станком.
При обработке свободными абразивами зерна более полно используют свои режущие способности, так как происходит равномерное распределение их режущих кромок относительно обрабатываемых поверхностей, а также переориентация и перемещение в процессе обработки.
Методы обработки свободными абразивами позволяют осуществлять обработку деталей сложной конфигурации, в больших размерных диапазонах, из различных материалов, при этом используется сравнительно простое и надёжное в эксплуатации оборудование. Значительно снижается, по сравнению со шлифованием, и температурный режим процесса, так как скорости резания меньше, чем при обычном шлифовании, а зоны микрорезания обильно омываются технологической жидкостью (ТЖ). Это позволяет получать высокое качество обработанной поверхности без прижогов, микротрещин и нежелательных структурных изменений.
Сущность метода галтовки заключается в очистке и отделке (шлифовании, полировании) поверхности детали путем совместного пересыпания с абразивом в барабане. При вращении барабана (или колокола) обрабатываемые изделия вместе с абразивными частицами (гранулами) беспорядочно переме-

жется полностью разгруженной, т.е. она оторвется от ранее деформируемого материала. Т.к. средние нормальные напряжения на контакте в статике приблизительно равны средним нормальным напряжениям при движении, то очевидно, что в момент начала скольжения площадь на передней полуповерхности индентора должна возрасти, тем самым компенсируется отсутствие ее на задней полуповерхности. Это приведет к заглублению индентора до тех пор, пока площадь передней полуповерхности не достигнет определенного значения. Соответственно будет возрастать тангенциальная сила, которая при равенстве поверхностей достигает своего максимального значения (если пренебречь реологическим эффектом). В результате этого происходит
дополнительное углубление индентора ".
При таком перемещении частицы на нее действует реакция со стороны материала детали, одна составляющая которой касательная, т.е. сила трения, тормозит движение, а другая нормальная, стремится вытолкнуть частицу из материала. При соударении твердых тел обе составляющие обычно уравновешиваются внешними усилиями, т.е. динамическими силами, определяемыми ускорением и массой частицы. По мере увеличения силы взаимодействия Р контактные напряжения или деформации возрастают и могут достигнуть разрушающих величин, в этом случае происходит переход к микрорезанию.
Согласно [22,83] процесс снятия стружки становится возможным при напряжениях по линии скалывания, превышающих обычно сопротивление материала срезу. Установлено, что при углублении сферического индентора металл по краям выпучивается, и углубление происходит до тех пор, пока
напряжение на контактной поверхности не станет равным ССГ*, где -предел текучести материала детали, коэффициент оценивающий несущую способность контактной поверхности. По данным [83,84] значение этого коэффициента колеблется от 1 до 6 для металла в нормальном состоянии и достигает 10 при наличии наклепа. При определённом углублении, когда напряжение на контактной поверхности достигает выше указанных значений,