Комплексная электротехнология изготовления специальных инструментов

• Автор: Громов, Евгений Анатольевич
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 173 с. : ил.

I. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Виды операций с использованием специальных инструментов

1.2 Конструкции специальных инструментов

1.2.1 Систематизация профилей рельефов рабочих поверхностей специальных инструментов

1.2.2 Высечные инструменты

1.2.3 Печатные инструменты

1.3 Общая характеристика инструментальных материалов

1.4 Способы формообразования рельефов рабочих поверхностей специальных инструментов

1.4.1 Способы обработки с использованием механической энергии

1.4.2 Способы обработки с использованием тепловой энергии

1.4.3 Способы обработки использованием химической энергии
1.5 Способы упрочнения рабочих поверхностей специальных инструментов
1.5.1 Термообработка рабочих поверхностей инструментов
1.5.2 Легирование рабочих поверхностей инструментов
1.5.3 Нанесение износостойких покрытий на рабочие
поверхности инструментов
1.5.4 Пластическое деформирование
1.6 Выводы по главе I. Цель работы и задачи исследования
II. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СВЯЗИ “ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ОБРАБОТКИ -ХАРАКТЕРИСТИКИ СПЕЦИАЛЬНЫХ ИНСТРУМЕНТОВ”
2.1 Выбор рациональной последовательности электрофизикохимических воздействий при формообразовании и

упрочнении рабочих поверхностей специальных инструментов
2.2 Моделирование гидродинамических параметров ЭХО
2.3.1 Моделирование электрических полей при струйной ЭХО
2.3.2 Моделирование электрических полей при ЭХО с солевой пассивацией анода
2.3.3 Моделирование плотностей тока при ЭХО с добавкой в электролит эмульсии
2.4 Моделирование лазерного термоупрочнения стальных специальных инструментов
2.5 Модь формирования шероховатости
оксидно-керамических покрытий на магниевых сплавах
III. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Общая характеристика комплексной методики проведения экспериментальных исследований
3.2 Методика проведения экспериментальных исследований ЭХО
3.2.1 Материалы и предварительная подготовка образцов
3.2.2 Нанесение диэлектрических масок
3.2.3 Оценка локализующей способности ЭХО
3.2.4 Оценка качества поверхности
3.2.5 Экспериментальное оборудование
3.2.6 Составы электролитов для ЭХО
3.2.7 Обработка результатов исследований ЭХО
3.3 Методика проведения экспериментальных исследований
лазерного термоупрочнения
3.3.1 Экспериментальные образцы и предварительная подготовка поверхностей
3.3.2 Проведение экспериментов лазерного термоупрочнения
* 3.3.3 Измерение микротвердости поверхности
3.3.4 Экспериментальное оборудование

3.3.5 Обработка результатов экспериментальных исследований лазерного термоупрочнения
3.4 Методика проведения экспериментальных исследований микродугового оксидирования
3.4.1 Экспериментальные образцы и предварительная
подготовка поверхностей
3.4.2 Формирование оксидно-керамических
покрытий
3.4.3 Оценка качества поверхностей оксидно-керамических
покрытий и искажение геометрии экспериментальных образцов
3.4.4 Экспериментальное оборудование
3.4.5 Обработка результатов экспериментальных исследований процесса микродугового оксидирования
3.5 Механическая обработка
3.6 Методика проведения трибологических испытаний
3.6.1 Оборудование и схема трибологических испытаний
3.6.2 Обработка результатов трибологических испытаний
3.7 Выводы по главе III
IV. КОМПЛЕКСНЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СВЯЗИ “ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ОБРАБОТКИ - ХАРАКТЕРИСТИКИ СПЕЦИАЛЬНЫХ ИНСТРУМЕНТОВ”
4.1 Электрохимическое формирование профилей
специальных инструментов
4.1.1 Исследования влияния гидродинамики протекания
электролита на точность ЭХО
4.1.2 Исследования локализующей способности струйной ЭХО
4.1.3 Исследования формы профилей рельефов при струйной ЭХО
4.1.4 Исследования шероховатости поверхностей при ЭХО
4.2 Исследования лазерного термоупрочнения стальных
струментов с фасонными рабочими поверхностями. В связи с вышеперечисленным, необходим поиск схем, повышающих локализацию процесса анодного растворения с использованием диэлектрических масок на аноде.
МДО: При изготовлении специальных инструментов (например, печатных) важную роль играет ее шероховатость, так например, у клише для конгревного тиснения, определяя блеск поверхности отпечатка. Анализ литературы показал [2, 125], что основное влияние уделяется вопросу толщины оксидного слоя и его износостойкости. При этом в литературе недостаточно освещено управление шероховатостью поверхности образующегося оксидно-керамического покрытия за счет параметров процесса МДО.
2.2 Моделирование гидродинамических параметров ЭХО
При электрохимическом формообразовании с использованием диэлектрических масок, точность изготовления будет определяться подтравливанием под маску. Очевидно, что чем меньше подтравливание, тем выше точность копирования рисунка маски, то есть необходимо добиться однонаправленного анодного растворения материала заготовки в направлении перпендикулярном плоскости анода.
Гидродинамические факторы оказывают значительное влияние на точность электрохимической размерной обработки [81]. Это происходит как из-за изменения условий газо- и шламозаполнения по длине тракта МЭЗ, так и из-за различного профиля скоростей и давления по тракту, обусловливающих различные величины диффузионного слоя и лимитируя скорость процесса обработки (например, приводя к образованию струйностей) при диффузионном перенапряжении процесса. Поэтому необходимо исследование влияния гидродинамических параметров течения электролита в МЭЗ на возможность создания однонаправленного анодного растворения.
Поскольку толщина диффузионного слоя пропорциональна скорости электролита [122], то для исследования влияния гидродинамических параметров на однонаправленность процесса анодного растворения, при допущении,