Повышение эффективности отделочно-зачистной обработки деталей в центробежно-планетарных устройствах наклоном осей вращения камер

• Автор: Спицын, Денис Александрович
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 186 с. : ил.

Содержание
Введение

1. Состояние вопроса. Цели и задачи исследований

1.1. Основные параметры, влияющие на производительность

и качество поверхности при отделочно-зачистной обработке

1.2. Классификация машин отделочно-зачистной обработки

в абразивных средах '

1.3 Условия осуществления процесса

при центробежно-планетарной обработке

1.4 Цель и задачи исследования

2. Методика проведения исследований

2.1. План проведения, исследований
2.2. Экспериментальная установка
2.3. Общая методика проведения исследований
2.4. Математическая обработка экспериментальных данных
3. Теоретическое исследовайие процесса отделочно-зачистной обработки свободными абразивными средами
3.1. Виды движений массы загрузки в рабочих камерах
3.2. Кинематика центробежно-планетарной установки
3.3 Физическая сущность механизма съема металла
абразивными частицами
3.4. Математическое моделирование металлосъма ЦПУ
с вертикальными осями расположения камер и водила
4. Экспериментальное исследование параметров 030 в ЦПУ
4.1 Экспериментальное оборудование и характеристики материалов
используемых в ходе проведения исследований
4.2 Исследование металлосъема ЦПУ методом полного факторного эксперимента

4.3 Экспериментальные исследования влияния угла наклона
оси вращения камеры к оси вращения водила на съем металла и на формирование шероховатости поверхности
4.4 Оптимизация параметров формирования шероховатости поверхности и съема металла
4.5 Сопоставление исследуемого способа обработки с пространственной маятниковой вибромашиной
5. Рекомендации по разработке ЦПУ и технологических процессов отделочно-зачистной обработки
5.1 Рекомендации по разработке ЦПУ
5.2 Технологические рекомендации и технологические процессы на типовые детали обрабатываемые в ЦПУ.
Основные результаты и выводы
Литература
Приложения
Приложение №1 Акт отработки экспериментальной установки Приложение №2 Расчет значений дисперсий Приложение №3 Сопоставление результатов расчетов по аналитической модели с экспериментальными данными Приложение №4 Экспериментальные значения коэффициентов, учитывающих влияние углов наклона осей вращения камер к оси вращения водила
Приложение №5 Ожидаемый расчет годового экономического эффекта от внедрения разработки

ВВЕДЕНИЕ

Темпы развития технологии и оборудования в новом тысячелетии ставят насущные задачи поиска новых методов отделочно-зачистной обработки, обладающих высокой производительностью и широкими технологическими возможностями.
Одним из наиболее перспективных направлений является отделочно-зачистная обработка (030) деталей в центробежно-планетарных установках (ЦПУ), отличающаяся высокой интенсивностью процесса за счет использования центробежных сил многократно превышающих силу тяжести, с закономерно изменяющимися параметрами силового поля.
К настоящему времени, предлагаемые математические модели кинематики ЦПУ, аналитические математические модели съема металла и получаемой шероховатости поверхности деталей не позволяют осуществить прогнозирование без предварительного экспериментального определения множества коэффициентов.
Ряд конструктивных разработок направленных на решение проблем процесса 030, связанных с образованием застойных зон при движении массы загрузки в рабочих камерах ЦПУ, не нашли повсеместного распространения из-за сложности в использовании и обслуживании предлагаемых устройств, поэтому изучение кинематики и динамики ЦПУ, определение параметров и конструктивных решений интенсивного перемешивания массы загрузки внутри ЦПУ является актуальной задачей.

Для обеспечения герметичности рабочих камер 1, использовались прозрачные крышки 10 выполненные из оргстекла с проклеенными по периметру примыкания их к камерам 1 резиновыми кольцами. С помощью ручек-винтов 11, крышки 10 надежно герметизировали рабочие камеры 1 посредством резьбовых соединений.

Технологическая характеристика установки:
• частота вращения двигателя:
• количество рабочих камер:
• объем рабочей камеры:
• углы наклона осей рабочих камер к оси вращения водила
• объем абразива в рабочей камере:
• передаточное отношение неподвижных и обкатывающихся шкивов
• передаточное отношение неподвижных и обкатывающихся зубчатых колес
2.3 Общая методика проведения исследований
Эксперименты по изучению влияния конструктивных и технологических параметров на производительность обработки и характер формирования поверхности проводились в широком диапазоне их изменения.
При обработке деталей в поле центробежных сил обеспечивались противоположные и совпадающие направления вращений камеры и водила рисунок 2.2. Для обеспечения одинаковых видов движений массы загрузки и одинаковых силовых полей (как будет показано далее см. главу 3) внутри рабочих камер при совпадающих и противоположных направлениях вращений рабочих камер, и водила исследовались одинаковые модифицированные чис-
1340 об/мин; 2 шт;
6 дм3; 0°; 5°; 10°;
2 дм3;
2.5; 2,75; 3;
0.5; 0.75; 1.