Исследование и разработка технологических методов повышения точности и размерной стабильности прецизионных деталей и узлов гироскопических приборов

• Автор: Яковлева, Светлана Анатольевна
• Шифр специальности: 05.11.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 141 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. Размерная стабильность прецизионных узлов

гироскопических приборов

1.1. Конструктивно-технологические особенности изготовления

полусферического газового подшипника двухстепенного поплавкового гироскопа из сплава 40ХНЮ-ВИ

1.1.1 Принцип работы и основные узлы двухстепенного

поплавкового гироскопа

1.1.2. Свойства материала деталей газового подшипника — сплава

40ХНЮ-ВИ

1.1.3. Технология изготовления деталей газового подшипника

1.1.4. Особенности технологии сборки подшипникового узла
поплавкового гироскопа
1.2. Технологические методы и средства обеспечения высокой точности и размерной стабильности прецизионных деталей
и узлов гироскопических приборов
1.2.1. Причины самопроизвольного изменения размеров
конструкций с течением времени
1.2.2. Современные методы обеспечения высоких точностей
прецизионных деталей и узлов
1.2.3. Перспективные технологические методы
бездеформационного формообразования
1.2.4. Характеристики и методы управления размерной
стабильностью металлических материалов
1.3. Постановка задачи и определение основных направлений
повышения точности и размерной стабильности газового подшипника поплавкового гироскопа
Глава 2. Элементы теории и технологические основы повышения
точности и размерной стабильности прецизионных конструкций на примере газового подшипника
2.1. Общий комплексный подход к обеспечению размерной
стабильности прецизионных узлов и конструкций
2.2. Моделирование процесса обеспечения размерной
стабильности газового подшипника
2.3. Технологическая схема повышения размерной стабильности
сплава 40ХНЮ-ВИ
2.4. Технологические методы и средства повышения точности
прецизионных деталей газового подшипника
2.5. Технологические методы повышения точности и размерной
стабильности газового подшипника
2.6. Практическое обоснование корректности разработанного
подхода повышения размерной стабильности узла
Глава 3. Методика экспериментально-исследовательских работ
3.1. Методика выявления и количественной оценки
микроструктуры сплава 40ХНЮ-ВИ
3.2. Рентгеноструктурный анализ сплава
3.3. Оборудование и методика проведения дилатометрических и
механических испытаний
3.4. Метрологическое обеспечение процесса изготовления
прецизионных деталей газового подшипника
3.5. Средства оснащения процессов лазерной обработки и
прецизионного ионного травления
Глава 4. Разработка технологических методов повышения точности
и размерной стабильности газового подшипника
4.1. Повышение качества операции сферодоводки
прецизионных поверхностей
4.1.1. Критерии оценки структурных характеристик сплава
40ХНЮ-ВИ, влияющих на качество изготовления прецизионных деталей
4.1.2. Алгоритм технологического процесса изготовления деталей
газового подшипника, обеспечивающий повышение качества сферодоводки
4.2. Термические обработки сплава 40ХНЮ-ВИ,
обеспечивающие изменение его структурно-чувствительных характеристик
4.2.1. Кинетика термодинамических процессов распада,
происходящих в сплаве 40ХНЮ-ВИ
4.2.2. Режимы термических обработок, влияющие на закаленную
структуру сплава
4.2.3. Исследование и разработка режима старения, повышающего
размерную стабильность сплава
4.3. Технологические методы корректировки формы
прецизионных деталей газового подшипника на различных этапах изготовления
4.3.1. Основные закономерности изменения и взаимосвязи
геометрических параметров рабочих, центрирующих и посадочных поверхностей прецизионных деталей
4.3.2. Создание методов и средств технологии, обеспечивающих корректировку геометрии с повышением точности деталей
4.3.3. Алгоритм технологического процесса, включающий
элементы корректировки формы прецизионных деталей на различных этапах изготовления
4.4. Принципы и условия бездеформационной технологии
выполнения аэродинамического профиля на опорах газового подшипника

4.4.1. Формообразование профиля на плоскости методом лазерной
обработки
4.4.2. Получение профиля на плоскости ионным травлением
4.4.3. Разработка технологии формообразования профиля на
полусферической детали методом ионного травления
Заключение
Литература

состоящего из у-твердого раствора хрома в никеле - матрица сплава с ГЦК-структурой, и твердого раствора никеля в хроме - а-фаза с ОЦК-структурой [60,61].
В исследовании [62] отмечается, что при старении сплава 40ХНЮ-ВИ в зависимости от температуры и времени выдержки изменяется микроструктура и твердость: увеличение твердости сплава наблюдается с температуры 500°С, достигая максимального значения при 600°С, при 700-800° твердость понижается. С увеличением времени выдержки в интервале температур 500-800°С твердость возрастает, а увеличение времени выдержки при 400°С заметного влияния на твердость сплава не оказывает. Максимальная твердость 60-61 НЯС соответствует отпуску 575-600°С и длительности выдержки, равной 5 часам. Этой температуре соответствует минимум ударной вязкости. Величина механических свойств закаленного и отпущенного на высокую твердость сплава находится в следующих пределах: предел прочности а„ - 200 кг/мм2; твердость ЬЖС - 57-60 ед.; ударная вязкость (без надреза) ак - 3,5-4,0 кгм/см2; модуль упругости Е -23800 кг/мм2. Зависимость механических свойств от температуры старения приведена на рис. 1.8.
2*0 т I I Я
200 / 7
180
«V) У I <г
А /' / г О Ч
I у
100
80 — у <

»» Пмпвро/пуза ОРпнускоС
Рис. 1.8. Зависимость предела прочности и ударной вязкости сплава 40ХНЮ-ВИ от температуры отпуска
Для исследования внутренних структурных процессов, происходящих при старении сплава, выполнялся дилатометрический анализ на оптическом дилатометре системы «Шевенар» [54]. Установлено, что изменение объема сплава закаленного с 1150°С характеризуется наложением на тепловое