Технологическое обеспечение качества деталей с износостойкими покрытиями за счёт управления параметрами точности основы и покрытия

• Автор: Дианов, Александр Андреевич
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 152 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Область применения и технология изготовления деталей с износостойкими покрытиями
1.1 Покрытия, область их применения и технология нанесения
1.2 Влияние тепловых и вибрационных процессов на качество обрабатываемой поверхности при шлифовании
1.3 Особенности использования шлифовальных кругов с прерывистой рабочей поверхностью
1.4 Методика выбора прерывистых шлифовальных кругов
1.5 Математические модели расчёта геометрических параметров качества обработанной поверхности
1.6 Обеспечение геометрических параметров качества окончательной механической обработки износостойкого покрытия
1.7 Выводы
2 Моделирование процесса формообразования поверхности при прерывистом шлифовании
2.1 Основные гипотезы и принятые допущения
2.2 Математическая модель образования волнистости
2.3 Результаты стохастического моделирования образования волнистости при плоском прерывистом шлифовании
2.4 Выводы
3 Экспериментальные исследования процесса плоского шлифования прерывистым кругом
3.1 Экспериментальный стенд, методика проведения исследований
3.2 Анализ профиля обработанной поверхности образцов с помощью вейвлетно-
го преобразования сигналов.

3.3 Сравнение расчётных и измеренных параметров волнистости, проверка адекватности модели
3.4 Изменение профиля рабочей поверхности выступов прерывистого шлифовального круга
3.5 Разработка конструкции прерывистого шлифовального круга, обеспечивающего увеличение периода стойкости
3.6 Расчёт прерывистости рабочей поверхности шлифовального круга
3.7 Технология и устройства для пропитки шлифовального круга и нанесённого покрытия
3.8 Выводы
4 Технологическое обеспечение качества основы и покрытия деталей методами абразивной обработки
4.1 Разработка методики расчёта вероятности изготовления деталей годных по параметрам волнистости
4.2 Магнитно-абразивная обработка покрытий
4.3 Проектирование технологического процесса изготовления деталей с износостойкими покрытиями
4.4 Апробация результатов исследования в условиях действующего производства
4.5 Выводы
Общие выводы по работе
Список используемых источников
Приложение 1
Приложение 2

Введение
Надёжность работы механизмов и машин во многом обусловлена долговечностью рабочих поверхностей деталей. Увеличению этого эксплуатационного показателя должно способствовать дальнейшее совершенствование технологии получения износостойких покрытий методами плазменного и детонационного напыления. Для получения рабочей поверхности детали, соответствующей высоким эксплуатационным требованиям, используют металлические, твердосплавные, керамические, композиционные и другие материалы.
Одним из ответственных этапов в технологии получения деталей с покрытиями является их окончательная механическая обработка. Это обусловлено склонностью напыленных слоёв к трещинообразованию и отслоению от основы. Часто технологические маршруты изготовления деталей с покрытиями имеют нерациональный характер, так как не учитывают особенностей газотермических покрытий. Назначение завышенных припусков на механическую обработку приводит к необходимости получения покрытий большой толщины, а требуемые параметры отклонений формы и шероховатости часто достигаются за счёт выполнения низкопроизводительных доводочных операций.
Основное содержание предлагаемой работы посвящено окончательной механической обработке поверхности для нанесения покрытия (основы) и напыленного газотермичекого покрытия.
Процесс изготовления деталей с износостойкими покрытиями включает в себя несколько этапов: подготовка наносимого материала, обработка (механическая, дробеструйная) основы, нанесение покрытия, его окончательная механическая обработка и контроль качества поверхности. Механическая обработка основы, требуемая для обеспечения размерной точности и волнистости, не должна нарушать равномерность твёрдости по

Недостатком описанной модели можно назвать то, что при расчёте длины и количества выступов и впадин учитываются лишь тепловые явления и не учитываются колебания круга, которые связаны с конструктивногеометрическими параметрами ГШЖ.
1.5 Математические модели расчёта геометрических параметров качества обработанной поверхности
Основной задачей при шлифовании поверхности является обеспечение её качества. В частности необходимо прогнозировать геометрические параметры качества шлифуемой поверхности. На рисунке 1.17 представлен алгоритм расчёта параметров точности детали [72].
Математическая модель в общем виде, используемая в этом алгоритме, определяется как:
Уд(х>0 = Уп(х>0+ Н(х,г)—Ду'д т (х, /.)—Ау'дуп (*> ^
где у'(хд) - условная граница воспроизводящего поля; н(х,г)- высота заготовки; Ду'дт(х,г)- тепловые деформации детали; ДудУП(х,г)- упругие деформации детали.
Расчёт ординат условной границы воспроизводящего поля (рисунок 1.18) определяется по выражению:
У'„(хД) = Уо(м)+ УъуЛт+Ау’т{ха)+^{хл)+^у1со'{ш<>у! + Фоу1)-11Ь'’хЛ (1-5)

где у' (хд)-координаты центра инструмента в момент времени У0у - запланированная скорость движения инструмента по координате у; Дуд(л-д),Ду(„(л-д)- смещение условной наружной поверхности инструмента вследствие упругих и температурных деформаций технологической системы; Аоу;,м0у;,Фоу;-амплитуда, частота и фаза 1-ой гармоники вибрационных смещений инструмента; /?(у,хд)-радиус шлифовального круга.