Повышение эффективности финишной обработки деталей из порошковых материалов уплотненными мелкодисперсными средами

• Автор: Машенцев, Алексей Алексеевич
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 178 с. : ил.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ КАМЕРНОЙ ОБРАБОТКИ (ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ)
1.1. Производительность и качество финишной обработки поверхностей сложнопрофильных деталей из порошковых материалов
1.2. Развитие методов финишной обработки деталей незакрепленным
абразивом
Выводы и задачи исследования
2. ХАРАКТЕРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ИССЛЕДУЕМОГО СПОСОБА ФИНИШНОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ
2.1. Характерные особенности способа финишной обработки деталей из порошковых материалов
2.1.1. Химический состав и технологические свойства порошковых материалов
2.2. Теоретические исследования контактного взаимодействия незакрепленной абразивной среды с обрабатываемыми деталями
2.3. Методика определения производительности обработки
Выводы
3. ОБРАБАТЫВАЮЩИЕ СРЕДЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ КАМЕРНОЙ МНОГОШПИНДЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКЕ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ
3.1. Роль смазочно-охлаждающей жидкости в исследуемом способе обработки деталей
3.2. Обрабатывающие среды, используемые при камерном способе обработки деталей
3.3. Выбор смазочно-охлаждающей жидкости
Выводы
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ УПЛОТНЕННЫМ АБРАЗИВОМ
4.1. Подготовка образцов из порошковых материалов для проведения металлографического анализа
4.2. Особенности формирования пористой структуры поверхности деталей при различных методах обработки
4.3. Оборудование, аппаратура и методика проведения экспериментальных исследований
4.4. Исследование производительности обработки деталей статически уплотненным абразивом
4.5. Исследование влияния, технологических факторов и условий обработки на шероховатость обрабатываемых поверхностей деталей. 104 Выводы

5. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ И ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
ПРЕДЛАГАЕМОГО КАМЕРНОГО СПОСОБА
5.1 Основные этапы разработки технологии
5.2. Рекомендуемые режимы и условия обработки
5.3. Рекомендуемые области применения способа финишной обработки
деталей
Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение
Теоретические расчеты давления обрабатывающей среды и его распределение на поверхность детали из порошковых материалов,
выполненные с помощью программного пакета Mathcad v.l
Приложение
Матрица планирования эксперимента при исследовании
производительности обработки деталей
Приложение
Программа расчета на ПЭВМ типа IBM PC
дисперсии математической модели при исследовании производительности
обработки деталей
Приложение
Матрица планирования эксперимента при исследовании
шероховатости обработки деталей
Приложение
Акт о внедрении результатов научно-исследовательской и опытноконструкторской работы

В современном машиностроении не только проводятся широкие исследования с целью совершенствования существующих методов обработки, но и изыскиваются и разрабатываются новые, более совершенные высокопроизводительные технологические процессы и методы финишной обработки деталей. В связи с повышенными эксплуатационными требованиями к выпускаемым машинам, механизмам и приборам растет роль прогрессивной технологии обработки деталей.
Качество поверхностей деталей формируется в процессе выполнения комплекса технологических операций. Немалую роль при этом играет технологическая наследственность. Однако особенно важными являются чистовые (финишные) операции, в процессе которых окончательно формируются качественные характеристики поверхностного слоя деталей, которые в большинстве случаев и обусловливают эксплуатационные свойства деталей.
Известно, что долговечность работы деталей определяется порой не столько физико-механическими характеристиками материала, из которого они изготовлены, сколько свойствами и состоянием тончайшего поверхностного слоя. Изготовление деталей из одного и того же материала, но по различной технологии и разным режимам приводит к резкому колебанию свойств поверхностного слоя. При этом долговечность таких деталей может различаться в десятки раз. Все это свидетельствует о большом значении финишных методов обработки в технологическом процессе изготовления деталей и предопределяет необходимость обоснованного выбора метода и назначения оптимальных режимов финишной обработки.
К числу методов финишной обработки, получивших широкое распространение в последние годы, следует отнести обработку свободным инструментом. Это, прежде всего, методы отделочно-зачистной обработки

обработки необходимо начинать с определения давления абразивной среды на поверхность детали. При этом абразивную массу будем считать связной сплошной сыпучей средой, находящейся в предельном напряженном состоянии. В соответствии с работой [20] порошковая абразивная масса состоит из частиц самых разнообразных размеров и форхМ. Известно, что соотношение частиц различной крупности является одним из важнейших факторов, определяющих механические свойства порошкового тела, и следовательно, сопротивляемость его сжатию.
Если порошковое тело рассматривать как совокупность различных по форме и размерам абразивных частиц, различным образом ориентированных друг относительно друга, то с точки зрения математической статистики влияние данной совокупности размеров и форм можно оценить через некоторый средний эквивалентный размер частиц приведенной эквивалентной формы и среднеквадратическое отклонение остальных размеров частиц от эквивалентного. Можно полагать даже в соответствии с работой [20] что распределение размеров и форм генеральной совокупности описывается законом нормального распределения Гаусса. Поэтому эквивалентный размер частиц порошка может быть определен как среднеарифметическое всех размеров, составляющих генеральную совокупность
Форма частиц, их макро- и микрогеометрия в значительной степени определяют характер взаимного трения и, следовательно, механические свойства порошковой обрабатывающей среды, сопротивляемость ее всестороннему сжатию. Число частиц с одинаковыми порами и формами по взаимно- перпендикулярным направлениям на единицу длины порошкового тела постоянной плотности будет приблизительно одинаковым во всех направлениях. Если расположение частиц порошкового тела в пространстве равновероятно, то даже при условии, что частицы имеют различные размеры по взаимно-перпендикулярным