Обоснование параметров и режимов процесса термоупругопластического деформирования при восстановлении цилиндрических деталей сельскохозяйственной техники

• Автор: Зубенко, Елена Васильевна
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Блашиха
• Количество страниц: 217 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1 Анализ отказов сельскохозяйственной техники, мероприятий и редств по их ремонту и восстановлению
1.2 Анализ работ по исследованию этапов технологических процессоввосстановления деталей
1.2.1 Влияние параметров качества обработки металла резанием на эксплуатационные свойства восстанавливаемых деталей
1.3 Краткий обзор конструкций технологической оснастки для обработки наплавленных деталей методом термоупругопластического деформирования
1.3.1 Теплоизолирующие зажимные кулачки токарного патрона для резания с нагревом поверхности деталей
1.3.2 Конструкции, применяемые для нагрева поверхности деталей при ТУПД
1.4 Выводы по главе
1.5 Цель и задачи исследования
2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ТЕРМОУПРУГО-ПЛАСТИЧЕСКИМ ДЕФОРМИРОВАНИЕМ
2.1 Математическая модель определения усилия пластического деформирования наплавленных поверхностей деталей с нагревом для обеспечения заданных физико-механических свойств
2.2 Исследование технологических параметров обработки наплавленного металла с нагревом
2.2.1 Установление основных закономерностей изменения шероховатости поверхностей деталей при резании и накатывании
2.2.2 Определение рациональных температурных режимов

резания и стойкости режущего инструмента
2.3 Методика расчета тепловых потерь нагретых металлических деталей на заданную глубину резания
2.4 Методика выбора рациональных режимов обработки наплавленного металла пластическим деформированием нагретых поверхностей с учетом технических требований к восстанавливаемым деталям
2.4.1 Модель определения шероховатости в зависимости от температуры и скорости обработки поверхности восстанавливаемых деталей
2.4.2 Определение остаточных напряжений в поверхностном слое наплавленных деталей, восстановленных методом термопластического деформирования
2.5 Выводы
3. МЕТОДИКА И РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Планирование экспериментов. Объект исследований
3.1.1 Цель, задачи экспериментальных исследований
3.2 Исследование режимов обработки наплавленного слоя с определением усилий резания и стойкости инструмента
3.3 Исследование параметров шероховатости обработанных пластическим деформированием поверхностей восстанавливаемых деталей
3.4 Результаты исследований физико-механических свойств обработанных термопластическим деформированием поверхностей деталей
3.5 Исследование микротвердости обработанных поверхностей резанием с нагревом наплавленных деталей
3.6 Результаты исследований напряженно-деформированного состояния поверхностного слоя наплавленных деталей

3.7 Исследование микроструктуры металла при обработке поверхностного слоя наплавленных деталей с нагревом
3.8 Выводы
Глава 4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВНЕДРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ УПРОЧНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ С.Х. ТЕХНИКИ ТЕРМОУПРУГОПЛАСТИЧЕСКИМ ДЕФОРМИРОВАНИЕМ
4.1. Способ упрочняющего термопластического деформирования наплавленных поверхностей восстанавливаемых деталей
4.2. Технология обработки деталей резанием с последующим термопластическим деформированием поверхностей
4.3. Разработка технологии восстановления деталей различного назначения термодинамическим методом
4.4. Эффективность применения термодинамического метода упрочнения и восстановления деталей в ремонтном производстве
4.5 Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 15
ПРИЛОЖЕНИЯ

Анализ литературных данных и патентного поиска показали, что явление ППД металла, связанное с быстрым нагревом и охлаждением материала деталей, может быть использовано для их восстановления и упрочнения. Поэтому к данному методу привлекает внимание ряд существенных преимуществ: простой и достаточно дешевый способ, не требующий дорогих и дефицитных материалов, а также сложного технологического оборудования; экологически чистый и ресурсосберегающий; обеспечивает в соединении восстановленных деталей такие же условия трения и изнашивания, что и в соединении новых, не нарушая первоначальные их триботехнические условия; позволяет получить минимальный припуск на последующую механическую обработку, достаточный для получения соответствующих микрогеометрии и шероховатости восстановленных деталей; механическая обработка восстановленных ППД деталей с нагревом не требует дорогостоящего инструмента; обеспечивает высокую производительность, эффективность и возможность автоматизации технологических процессов.
До сих пор не развиты достаточно точные модели (влияние режимов нагрева, резания и накатывания цельных и сварных заготовок на производительность обработки и стойкость инструмента), учитывающие специфику термомеханических процессов при восстановлении деталей ППД (наличие подвижных источников тепла и охлаждения, высоких градиентов термоупруго-пластических полей вблизи восстанавливаемых поверхностей и т.п.), не исследованы механизмы и закономерности направленного термопластического формоизменения, лежащего в основе данной технологии, недостаточно исследованы зависимости временных и остаточных характеристик напряженно-деформированного состояния, а также не решены задачи выбора и обоснования оптимальных технологических параметров процесса на формирование упрочненного слоя металла.