Интенсификация процесса виброабразивной обработки наложением ультразвукового воздействия

• Автор: Вяликов, Иван Леонидович
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 142 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1 Состояние вопроса. Цели и задачи исследований
1.1. Обзор исследований в области интенсификации 6 виброабразивной обработки
1.1.1 Направления интенсификации вибрационной
обработки
1.1.2 Методы интенсификации ВиО, основанные на
комбинировании различных видов энергетического воздействия
1.2 Технологические возможности и закономерности ультразвуковой обработки
1.2.1 Применение ультразвуковых колебаний в
технологических процессах механической обработки
1.2.2 Закономерности влияния ультразвуковых колебаний
на эрозию твёрдых тел
1.2.3 Предпосылки применения ультразвуковых колебаний для интенсификации виброабразивной обработки
1.3 Цель и задачи исследований
Глава 2. Выбор и обоснование технологической схемы
виброабразивной ультразвуковой обработки
2.1 Варианты наложения ультразвукового поля на массу загрузки рабочей камеры при виброабразивной обработке
2.2 Сравнительная оценка влияния расположения ультразвукового поля в рабочей камере на повышение эффективности процесса
2.2.1 Источники ультразвуковых колебаний, оборудование и среды
2.2.2 Методика исследований и результаты сравнительной
оценки
2.3 Обоснование эффективных условий реализации процесса ВиАУЗО
Глава 3. Технологические закономерности виброабразивной
ультразвуковой обработки
3.1. Технологический эффект воздействия потока гранулированной абразивной среды на поверхность деталей .
3.2. Технологический эффект обработки поверхностей
детали в ультразвуковом поле
3.2.1. Механизм кавитационно-абразивного разрушения при ВиАУЗО
3.2.2 Кинетическая модель повреждаемости и разрушения поверхности детали в ультразвуковом поле при ВиАУЗО

3.3 Формирование шероховатости поверхности при ВиАУЗО
3.4 Оценка продолжительности ВиАУЗО
Глава 4. Экспериментальные исследования процесса ВиАУЗО
4.1 Исследование эффективности влияния ультразвукового поля на разрушение поверхности
4.1.1 Технические средства исследований
4.1.2 Методика и результаты экспериментальных исследований
4.2 Исследование производительности процесса ВиАУЗО
и качества поверхности деталей
4.2.1 Методика и технические средства исследований
4.2.2 Исследование съёма металла при ВиАУЗО
4.4.3 Исследование шероховатости поверхности при ВиАУЗО
Глава 5. Практическое использование результатов исследований
5.1 Рекомендации по проектированию средств технологического оснащения ВиАУЗО
5.2 Методические рекомендации для проектирования эффективных технологических процессов ВиАУЗО
5.3 Практическое применение технологии ВиАУЗО
Заключение и основные выводы по работе
Библиографический список

Введение
В современном машиностроении основное влияние на качественные и эксплуатационные показатели деталей оказывают финишные операции. Задача повышения качества продукции связана с совершенствованием известных и разработкой новых, эффективных методов финишной обработки, среди которых ведущее место занимают методы вибрационной обработки (ВиО). Большой интерес специалистов к этому процессу объясняется его широкими технологическими возможностями и существенными технико-экономическими преимуществами. Область использования вибрационной технологии в различных отраслях производства достаточно многогранна и имеет тенденцию к дальнейшему расширению. В машиностроении - это отделочно-зачистная и отделочно-упрочняющая обработка, вибрационная стабилизирующая обработка, совмещенные процессы отделочной обработки и покрытий, мойка и сушка, транспортирование, совершенствование процесса сборки, интенсификация гальванических и химических процессов, усталостные испытания материалов, изменение параметров процесса и состояния материала и др.
Непрерывное совершенствование процесса приводит к созданию новых разновидностей ВиО. Предпосылкой к их разработке является принцип комбинирования различных схем обработки и воздействия различных видов энергии (тепловой и механической, механической и химической, электрической и химической и др.). Совершенствуя существующие методы вибрационной обработки и создавая новые, можно увеличить производительность обработки, улучшить качество выпускаемых изделий, снизить себестоимость их изготовления, так как совмещенные процессы позволяют не только интенсифицировать известные технологические процессы, но и реализовать новые физико-химические эффекты при обработке деталей. Поэтому разработка новых комбинированных методов обработки деталей и их технологий является весьма перспективным направлением в развитии науки и создании новой техники.
производительности процесса, так и улучшения характеристик качества обрабатываемой поверхности.
Вопросу исследования динамических свойств вибрационных технологических систем посвящены работы [15, 43, 44, 72, 74, 92.], в которых на базе многочисленных экспериментальных исследований установлены характерные особенности динамического состояния обрабатывающей среды в рабочей камере в условиях низкочастотных колебаний и их воздействие на обрабатываемые детали.
Обобщая эти исследования, А.П. Бабичев в своей фундаментальной работе [15], посвященной физико-техническим основам вибрационной технологии, отмечает следующее:
- под действием колебаний рабочей камеры (рабочего органа) с виброускорением А®2 (1,5-2,0)§ рабочая среда совершает циркуляционное движение в плоскости вращения несбалансированных грузов инерционного вибратора (в направлении, обратном вращению вала вибратора) и колебания отдельных ее частиц;
- скорость циркуляционного движения среды относительно невелика и изменяется пределах 0,2-0,8 об/мин;
- скорость колебания частиц, состоящих из переносных движений с частотой соударения среды со стенками рабочей камеры и относительных повторно-затухающих виброударных перемещений частиц в среде с собственной частотой со, может достигать 0,8-1,0 м/с;
- действие вибраций, передаваемых рабочей среде и обрабатываемым деталям, в наибольшей мере проявляется у стенок камеры и по мере удаления от них снижается;
- вибрации и переменные ускорения наряду с циркуляционным движением рабочей среды вызывают динамическое воздействие на поверхность обрабатываемых деталей в виде суммарного (интегрального) действия множества микроударов как отдельных, так и групп (столбиков, цепочек)частиц;