Совершенствование центробежно-планетарной обработки деталей на основе повышения технологических свойств гранулированных рабочих тел

• Автор: Понукалин, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 05.02.08, 05.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 217 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Анализ методов обработки деталей гранулированными рабочими средами

1.1.1 Вибрационная обработка

1.1.2 Галтовка во вращающихся барабанах

1.1.3 Центробежно-ротационная обработка

1.1.4 Центробежная обработка в контейнерах с планетарным вращением

1.2 Обрабатывающие среды для объемных методов обработки

1.2.1 Области применения рабочих тел для объемной обработки в зависимости от формы, размеров и состава

1.2.2 Оценка технологических свойств гранул абразивных рабочих тел

Выводы и задачи исследования
2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ РАБОЧЕГО ТЕЛА НА КАЧЕСТВО ПОВЕРХНОСТИ ПРИ ОБЪЕМНОЙ ОБРАБОТКЕ В КОНТЕЙНЕРАХ С ПЛАНЕТАРНЫМ ВРАЩЕНИЕМ
2.1 Классификация рабочих тел
2.2 Формирование шероховатости поверхности в ЗОД деталей сложной формы
2.2.1 Определение размера зоны нестабильной шероховатости
2.2.2 Определение вероятности контактирования гранул с поверхностями деталей в зонах нестабильной шероховатости
2.3 Оценка макрогеометрии рабочего тела
2.3.1 Показатели исходной формы рабочих тел
2.3.2 Оценка проникающей способности и износостойкости рабочего тела
2.3.3 Динамические характеристики формы рабочего тела
2.4 Влияние насыпной плотности рабочих тел на

производительность обработки и качество поверхности
2.5 Моделирование поверхности абразивного рабочего тела для объемной обработки деталей
2.6 Изменение технологических возможностей ЦПОО в зависимости от податливости единичного рабочего тела
Выводы
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ РАБОЧЕЙ СРЕДЫ НА КАЧЕСТВО ПОВЕРХНОСТЕЙ ТРУДНОДОСТУПНЫХ УЧАСТКОВ ДЕТАЛЕЙ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ
3.1 Методика проведения экспериментальных исследований
3.1.1 Оборудование для проведения экспериментальных исследований
3.1.2 Исследуемые образцы и применяемые рабочие среды
3.2 Исследование стабильности формирования шероховатости поверхности в ЗОД
3.3 Исследование производительности ЦПОО деталей абразивными гранулами
3.4 Исследование микрорельефа обработанной поверхности и поверхности абразивных рабочих тел на керамической и полимерной основе
3.5 Исследование влияния податливости рабочего тела на параметры процесса контактирования
Выводы
4 МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ МИКРОПРОФИЛЯ ОБРАБАТЫВАЕМОЙ ПОВЕРХНОСТИ ПРИ КОНТАКТНОМ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ С ПОВЕРХНОСТЬЮ АБРАЗИВНОГО РАБОЧЕГО ТЕЛА В СИСТЕМЕ КОНЕЧНОЭЛЕМЕНТНОГО АНАЛИЗА АИБУБ ГБ-БУЛА
4.1 Методика моделирования
4.2 Статистические закономерности распределения абразивных частиц на поверхности гранул на полимерной связке
4.3 Методика построения модели поверхности абразивного рабочего тела

4.4 Моделирование контактного взаимодействия абразивной поверхности с поверхностью зон ограниченного доступа и анализ результатов
4.4.1 Допущения при разработке модели контактного взаимодействия гранул с поверхностью ЗОД деталей.
4.4.2 Выбор материалов и типов конечных элементов для построения модели взаимодействия
4.4.3 Создание сетки конечных элементов
4.4.4 Приложение нагрузок
4.4.5 Проведение вычислительного эксперимента и анализ полученных результатов
Выводы
5 РАЗРАБОТКА МОДУЛЯ СИСТЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ, ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ЦЕНТРОБЕЖНОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ СЛОЖНОГО ПРОФИЛЯ
5.1 Разработка модуля системы проектирования ЦПОО деталей сложной формы
5.2 Использование акриловой связки в конструкции рабочего тела
для ЦПОО
5.3 Технологическая оснастка для изготовления гранул на акриловой связке
5.4 Технико-экономическая эффективность внедрения ЦПОО деталей сложной формы
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, ПРИНЯТЫЕ В РАБОТЕ
СПИСОК ИСПЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
ПРИЛОЖЕНИЕ В
ПРИЛОЖЕНИЕ Г
ПРИЛОЖЕНИЕ Д
ПРИЛОЖЕНИЕ Е

при объемной центробежно-планетарной обработке гранулированными средами.
4. Одним из значимых факторов, определяющих эффективность объемной обработки, является разность насыпных плотностей деталей и гранулированной рабочей среды.
5. В существующих пространственных компьютерных моделях поверхностей рабочих тел, не учитывается реальное распределение параметров микропрофиля, образованного выступами абразивных частиц.
6. На основе проведённого в первой главе анализа можно заключить, что цель данной работы, направленная на совершенствование объемной центробежно-планетарной обработки на основе изменения параметров тел гранулированной рабочей среды является актуальной.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Провести анализ возможности прогнозирования и обеспечения качественных характеристик поверхностей деталей в зонах ограниченного доступа рабочей среды при объемных методах обработки.
2. Разработать методику количественной оценки технологических свойств и возможностей абразивных гранул различной формы и усовершенствовать на ее основе конструкцию рабочих тел для объемной обработки.
3. Экспериментально исследовать процесс формирования шероховатости поверхности в зонах ограниченного доступа деталей сложной формы.
4. Разработать программное обеспечение для генерации распределения параметров микропрофиля поверхности абразивной гранулы по заданному закону, с целью создания компьютерной топографической модели поверхности рабочего тела, пригодной для исследования контактных взаимодействий с обрабатываемой поверхностью.