Повышение качества тонкостенных изделий открытого профиля при лезвийной обработке на основе управления свойствами поверхностного слоя

• Автор: Катенев, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 144 с. : ил.

1. Состояние проблемы. Цель и задачи исследования

1.1. Качество поверхностного слоя изделия при

обработке лезвийным инструментом

1.2. Анализ существующих подходов к исследованию деформативных характеристик в технологической системе
.«г
1.3. Современные подходы к решению задач управления качеством обработки с учетом статических и динамических характеристик технологической системы

1.4. Цель и задачи исследования

2. Разработка модели обрабатываемого изделия в технологической системе для решения задач прогнозирования качества обработки

2.1. Разработка дискретных моделей континуальных

* тонкостенных изделий открытого профиля

2.2. Дискретизация силовых характеристик при лезвийной обработке применительно к модели изделия открытого профиля с учетом свойств поверхностного слоя
2.3. Разработка формообразующей модели изделия открытого профиля при лезвийной обработке с учетом динамических свойств технологической системы
2.4. Результаты и выводы по главе
3. Моделирование формообразования изделий открытого
* профиля при обработке лезвийным инструментом

3.1. Упругие деформации тонкостенных изделий
открытого профиля
3.2. Формообразование изделия открытого профиля
при контурном фрезеровании
3.3. Имитационное и натурное моделирование качества поверхностного слоя изделия при
лезвийной обработке
3.3.1. Микрогеометрия поверхности обрабатываемых изделий
3.3.2. Остаточные деформации детали после обработки
3.4. Результаты и выводы по главе
4. Управление формированием тонкостенных изделий
открытого типа при лезвийной обработке
4.1. Реализация задачи управления формообразованием
при лезвийной обработке
4.2. Технологические рекомендации по прогнозированию качества тонкостенных изделий открытого профиля
при лезвийной обработке
Результаты и выводы по диссертации
Литература
Приложение

В современной экономике качество продукции является одним из основных критериев ее конкурентоспособности и эффективности производства. Качество энергетических машин, относящихся к важнейшим видам продукции машиностроения России, в значительной степени зависит от качества используемых в ней деталей открытого профиля (рабочие и направляющие лопатки паровых, газовых турбин и компрессоров, лопасти поворотнолопастных и радиально-осевых гидротурбин, крыльчатки и др.). Как показали выполненные исследования и анализ мирового опыта, для соответствия технического уровня энергетических машин лучшим мировым образцам необходимо увеличить срок службы основных деталей за счет повышения надежности работы технологических систем при их производстве, точности обработки и качества металла поверхностного слоя.
Основные резервы совершенствования ответственных деталей энергетических машин, характеризующихся повышенными ♦ требованиями к их точности и качеству изготовления, по
результатам анализа современного энергомашиностроения, находятся сегодня в области технологии производства.
Совокупность задач по обоснованному выбору мероприятий для обеспечения требуемого качества ответственных деталей энергетических машин формиркет важную научно-техническую задачу, решение которой имеет большое значение для повышения эффективности энергомашиностроения. Это определяет актуальность данной работы и необходимость ее выполнения в _ рамках ряда научно-технических программ: «Гибкие и
50.
, , 11с - координаты центра изгиба поперечного сечения конечного
элемента лопатки; Р - площадь поперечного сечения элемента.
Полученные таким образом упруго-инерционные характеристики дискретной модели лопатки могут быть использованы для частотного анализа с использованием матричного уравнения
(К-ПМ)и = 0, (2.6)
где О, и - матрицы квадратов собственных частот и форм колебаний модели.
Вычисление матриц О, и при известных упруго-инерционных * характеристиках может быть осуществлено с использованием стандартного программного обеспечения, заложенного в интегрированные конечноэлементные комплексы.
Диссипативные характеристики определяются для модели в целом на основании соотношения
В = — 4' К а'0’5, (2.7)

где В - (6пх6п)- матрица диссипации модели; Ч' - (6п*6п)- матрица коэффициентов поглощения с отличными от нуля только элемента-ми, расположенными на главной диагонали и равными величине внутреннего сопротивления материала лопатки.
На основе выражений (2.4), (2.5), (2.7) могут быть получены упруго-диссипативные и инерционные характеристики лопасти гидротурбины. Но в этом случае нет необходимости формировать матрицы Н, ф и ф, так как они являются стандартными, реализуемыми по моментной схеме вычислений.
Предложенная схема дискретизации позволяет построить модели тонкостенных изделий открытого профиля в достаточно широком представительстве применительно к деталям энергетических