Совершенствование методики оптимизации вибрационной обработки на основе новой модели контактного взаимодействия

• Автор: Клименко, Анна Александровна
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 163 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1.СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЙ

1Л Сущность и технологические возможности вибрационной обработки

1.2 Краткий обзор работ в области виброабразивной обработки

1.3 Цели и задачи исследования.

2.ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВИО НА ОСНОВЕ НОВОЙ МОДЕЛИ

КОНТАКТНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

2.1 Исследование процесса единичного взаимодействия с учетом динамического состояния среды и свойств обрабатываемого материала
2.2 Исследования статистики контактных взаимодействий
2.3 Определение съема с поверхности детали
2.4 Расчет параметров установившейся шероховатости
2.5 Расчет времени обработки
3.МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Технологическое оборудование
3.2 Приборы и приспособления для экспериментальных исследований
3.3 Выбор материалов для образцов
3.4 Исследование формы и размеров следов единичного взаимодействия
3.5 Исследование производительности и качества поверхностного
слоя при виброабразивной обработке
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1 Исследование единичных следов взаимодействия
4.2 Исследование съема металла с поверхности детали
4.3 Исследование шероховатости обработанной поверхности для различных материалов
5. ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ВИБРОАБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ С УЧЕТОМ СПЕЦИФИКИ ОБРАБАТЫВАЕМОСТИ МАТЕРИАЛА
5.1 Методические вопросы оптимизации
5.2 Общая структура САПР ТП
5.3 Параметрическая оптимизация технологических операций
5.4 Оптимизация многоступенчатых технологических процессов
5.5 Оптимизация расчета технологических параметров обработки
5.6 Промышленная реализация результатов исследований и техникоэкономическая эффективность обработки свободными абразивами
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Научно-технический прогресс и связанное с ним увеличение количества и ложности создаваемых изделий новой техники приводят к резкому возрастанию рудоемкости и сложности конструкторских и технологических работ. Наблюдался устойчивая тенденция к увеличению доли инженерного труда в общей тру-оемкости изделий. Основной причиной этого является несоответствие между ровней и темпами механизации и автоматизации физического труда и труда ТР.
Современные САПР ТП позволяют автоматизировать проектирование опе-аций механической обработки деталей на обычных металлорежущих станках, аиболее успешно такие системы применяются для технологических процессов бработки деталей лезвийным инструментом. Однако процессы обработки дета-ей машин как правило включают в качестве отделочной операции абразивную бработку. При этом для простых по форме деталей обычно применяются мето-ы обработки закрепленным абразивом, а для деталей сложной формы - свободный абразивами. Такие методы позволяют сочетать высокую производитель-ость обработки с хорошим качеством обработанной поверхности деталей сложной конфигурации из различных материалов, при простом по конструкции обо-удовании.
Одним из наиболее широко распространенным методом обработки свободным абразивом является вибрационная обработки. До настоящего времени в области вибрационной обработки еще не выявлены аналитические зависимости, связывающие комплекс механических свойств материала обрабатываемой детали и геометрические параметры абразивного инструмента с производительностью и качеством виброабразивной обработки. Технологическое проектирование процессов виброабразивной обработки с учетом комплекса свойств материала детали является научной задачей, в которой в сложной взаимосвязи переплетаются вопросы синтеза, моделирования, анализа, оценки, оптимизации и отбора вариантов.

При построении решения задачи о внедрении конического индентора приняты следующие гипотезы:
1. Перемещение и любой точки контактирующих тел представляется в виде суммы упругой ис и пластической ир составляющих
и = ие+ир, (2.1)
причем упругая составляющая перемещения не зависит от уровня пластических деформаций и однозначно определяется контактными давлениями.
2. Распределение давлений в зоне контакта имеет вид упругого решения для любых значений силы Р
д(Р,г) = -д0Ъ^/-^ - (2.2)
где д0 = р/^т1 ^ - среднее давление, а - радиус контактной площадки.
3. Среднее контактное давление не превышает бринелевского
q0<Лk, (2.3)
где Я ~ 5.7, к = оу /2, о> - предел текучести материала.
4. Приращение пластических деформаций происходит при условиях
д0 = Лк; ЗР/сР > 0. (2.4)
5. За пределами пластического отпечатка пластические смещения поверхности упругопластического тела совпадают со смещениями жестко-пластического тела, возникающими при вдавливании конуса.
Суть использованного метода заключается в следующем. Задача (рис.2.1) решается в цилиндрической системе координат. Перемещение вершины конуса представляют в виде
К =Ь'е+к"р =кр(1-5*} + к*е, (2-5)
где кр- глубина остаточного отпечатка с учетом высоты наплыва,
3* - коэффициент, показывающий относительную высоту наплыва и определяемый из решения жесткопластической задачи, близок к 0.2. Для глубины лунки имеет место соотношение