Технологическое обеспечение качества крупногабаритных и длинномерных деталей сложной формы при виброударной обработке

• Автор: Мотренко, Петр Данилович
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 237 с. : ил.

Содержание

Введение

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДУЕМОЙ ПРОБЛЕМЫ;

ФОРМУЛИРОВАНИЕ ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Крупногабаритные и длинномерные детали сложной формы; конструктивно-технологические особенности и классификация деталей, подвергаемых виброударной обработке
1.2. Повышение качества поверхности и эксплуатационных свойств деталей динамическими методами поверхностно-пластического деформирования (ППД)

1.3. Виброударная отделочно-упрочняющая обработка; сущность

и технологические возможности

1.4. Обзор работ в области виброударной обработки

1.5. Цель и задачи исследований
Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ, РАЗРАБОТКА
И КЛАССИФИКАЦИЯ КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ВИБРОУДАРНОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ КЛАССА
КРУПНОГАБАРИТНЫХ И ДЛИННОМЕРНЫХ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ
2.1. Разработка и классификация схем виброударного воздействия
в процессе обработки классификационных групп деталей
2.2. Энергетические и динамические характеристики технологических схем виброударного воздействия
2.3. Разработка модели распространения ударного импульса
в технологической системе виброударной обработки
2.4. Анализ и перспективы развития новых форм рабочих камер вибрационных станков и виброударных инструментов

2.5. Разработка и исследование новых технологических схем виброударной обработки деталей класса крупногабаритных и длинномерных сложной формы
Глава 3. ФИЗИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВИБРОУДАРНОЙ ОТДЕЛОЧНО-УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ КРУПНОГАБАРИТНЫХ И ДЛИННОМЕРНЫХ ДЕТАЛЕЙ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ
3.1. Общая характеристика и классификация методов обработки поверхностным пластическим деформированием (ППД)
3.2. Природа упрочняющего эффекта и закономерности виброударной обработки
3.3. Разработка физической модели формирования поверхностного слоя на основе учета особенностей контактного взаимодействия многоконтактных виброударных инструментов и сред
с поверхностью детали
3.4. Механико-технологические характеристики процесса обработки многоконтактным виброударным инструментом
3.5. Анализ геометрических параметров пластических отпечатков
на обрабатываемой поверхности
3.6. Формирование микрорельефа поверхности при виброударной обработке; шероховатость поверхности
3.7. Микротвердость и остаточные напряжения поверхностного слоя
Глава 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ
ХАРАКТЕРИСТИК ДЕТАЛЕЙ ПРИ ВИБРОУДАРНОЙ ОБРАБОТКЕ
4.1. Усталостная прочность
4.2. Износостойкость

Глава 5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОСНАЩЕНИЕ ВИБРОУДАРНОЙ
ОБРАБОТКИ КРУПНОГАБАРИТНЫХ И ДЛИННОМЕРНЫХ ДЕТАЛЕЙ
СЛОЖНОЙ ФОРМЫ
5Л. Классификация и типовые примеры конструкций вибрационных станков
5.2. Механика процесса и принципы разработки рабочих органов вибрационных станков
5.3. Методика расчета конструктивных элементов оборудования
для виброударной обработки
Глава 6. ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ВИБРОУДАРНОЙ
ОБРАБОТКИ ДЛИННОМЕРНЫХ И КРУПНОГАБАРИТНЫХ ДЕТАЛЕЙ
6.1. Классификация и характеристика виброударных инструментов
6.2. Разработка конструкций виброударных инструментов; принципы работы; расчет параметров; результаты технологических испытаний
Глава 7. НЕКОТОРЫЕ ПРИМЕРЫ ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
7.1. Адресная (раздельная) обработка плоских деталей сложной конфигурации с использованием модернизации рабочих камер торовой и прямоугольной формы
7.2. Поэлементная обработка деталей объемной ориентации
и сложной конфигурации
7.3. Транспортно-обрабатывающая технологическая система виброударной обработки длинномерных деталей (ТОТС)
7.4. Технико-экономическая оценка
Общие выводы и результаты
Библиографический список

ратуры (при целом ряде допущений, снижающих долговечность полученных результатов). Показано, что виброударное упрочнение приводит к снижению износа поверхностного слоя стали и может являться эффективным методом повышения износостойкости. Формирующиеся в поверхностных слоях остаточные напряжения сжатия повышают предел выносливости образцов. В работе разработаны рекомендации по промышленному применению виброударной обработки, и построены номограммы по выбору оптимальных режимов.
Значительный вклад в изучение закономерностей, технологических возможностей и взаимосвязи параметров виброударной обработки с эксплуатационными свойствами деталей внесли исследования А.П.Бабичева; Б.Н. Картышева, Ю.П. Лабутина, A.A. Ромашова, Ю.Р. Копылова, Е.В. Матюхи-на, Ю.В. Димова, В.П. Кольцова, В.А. Лебедева, М.Е. Шаинского., В.Н. Аксенова, A.C. Касаткина и др.
Следует, однако, отметить, что количество опубликованных работ в области виброударной обработки относительно ограничено. Процесс исследован недостаточно, выводы и рекомендации разных авторов противоречивы. По нашему мнению, широкое внедрение виброударной обработки сдерживается из-за отсутствия тщательно разработанных технологических процессов на основе глубоких и всесторонних теоретических и экспериментальных исследований. Вместе с тем имеются многочисленные данные о влиянии виброударной обработки на качество поверхностного слоя, на эксплуатационные свойства деталей [16]. Наибольшее количество исследований выполнено по изучению влияния виброударной обработки на усталостную прочность деталей [15]. В работах приводятся результаты исследований влияния упрочняющей обработки на основные параметры качества поверхностного слоя и усталостную прочность жаропрочных сплавов. Исследованиями установлено, что наиболее эффективными технологическими вариантами обработки силовых деталей из сталей и сплавов, обеспечивающими максимальную усталостную прочность при рабочих температурах, является электрохимическая обработка с последующим виброударным упрочнением, позволяющая полу-