Технологическое обеспечение качества наружных цилиндрических поверхностей выглаживанием сменными многогранными пластинами

• Автор: Смирнов, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 163 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1 Метод обработки выглаживанием наружных цилиндрических поверхностей

1.2 Применение системного анализа при исследовании метода обработки выглаживанием с изменением способа установки инструмента

1.3 Математическое моделирование процессов, происходящих при выглаживании

1.4 Качество обработанной выглаживанием поверхности

1.5 Особенности контактной деформации в процессе обработки выглаживанием

1.6 Инструментальные материалы для изготовления деформирующих элементов, применяемых при выглаживании
Выводы

Цель и задачи исследования

ГЛАВА 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ КОНТАКТНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СМП И ЗАГОТОВКИ. РАСЧЕТ СИЛОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОЦЕССА ВЫГЛАЖИВАНИЯ НАРУЖНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ С ИЗМЕНЕНИЕМ СПОСОБА УСТАНОВКИ СМП
2.1 Влияние способа установки инструмента на силу, контактное давление и цикличность нагружения при выглаживании
2.2 Определение площади и конфигурации области контакта СМП и обрабатываемой заготовки
2.2.1 Определение площади пластического контакта с помощью моделирования контактного взаимодействия обрабатываемой заготовки и СМП в программной среде Компас ЗБ
2.2.2 Методика моделирования контакта инструмента с заготовкой в программной среде трехмерного твердотельного моделирования
2.2.3 Определение зависимости глубины внедрения СМП в материал обрабатываемой заготовки от способа установки инструмента
2.2.4 Расчет площади и ширины пятна контакта
2.3 Расчет силы выглаживания, среднего давления в контакте и цикличности нагружения
Выводы
ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Материальное обеспечение экспериментальных исследований
3.1.1 Объекты исследований
3.1.2 Инструмент и инструментальные материалы
3.1.3 Специальная технологическая оснастка
3.1.4 Измерительное и технологическое оборудование
3.2 Технологические реяшмы выглаживания
3.3 Методика установки инструмента
3.4 Методика исследования качества поверхности
3.4.1 Шероховатость обработанной поверхности
3.4.3. Коэффициент изменения шероховатости
3.5 Планирование экспериментальных исследований
3.5.1 Планирование поисковых экспериментов
3.5.2 Планирование полных факторных экспериментов
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ИЗМЕНЕНИЯ СПОСОБА УСТАНОВКИ СМП НА ПАРАМЕТРЫ КАЧЕСТВА ВЫГЛАЖЕННОЙ ПОВЕРХНОСТИ
4.1 Экспериментальное определение режимов обработки выглаживанием, интервалов варьирования углов поворота СМП и инструментального материала
4.2 Экспериментальное исследование зависимости шероховатости поверхности от углов поворота СМП и технологического натяга
4.3 Экспериментальное исследование зависимости шероховатости обработанной поверхности от направления поворота СМП
4.3.1 Экспериментальное исследование зависимости шероховатости обработанной поверхности от направления поворота СМП на образцах, выполненных из стали
4.3.2 Экспериментальное исследование зависимости шероховатости обработанной поверхности от направления поворота СМП на образцах, выполненных из стали 75ХГСФ
4.3.3 Анализ результатов экспериментальных исследований зависимости шероховатости обработанной поверхности от величины и направления углов установки СМП
4.4 Экспериментальное исследование упрочнения поверхностного слоя заготовок, обработанных выглаживанием СМП
4.5 Экспериментальное исследование влияния износа СМП на шероховатость выглаженных поверхностей
4.6 Технологические рекомендации по обеспечению параметров шероховатости обработанной выглаживанием поверхности
ГЛАВА 5. МЕТОДИКА НАЗНАЧЕНИЯ РАЦИОНАЛЬНЫХ УГЛОВ УСТАНОВКИ СМЕННЫХ МНОГОГРАННЫХ ПЛАСТИН И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО НАТЯГА ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ШЕРОХОВАТОСТИ ВЫГЛАЖЕННЫХ НАРУЖНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Технологические остаточные напряжения в ПС детали не оказывают существенного влияния на изнашивание трущихся пар, т.к. в течении короткого времени работы они релаксируют и в ПС формируются остаточные напряжения сжатия. Но, если большие остаточные напряжения распространяются в ПС на значительную глубину (превышающую 0,5 мм), то остаточные напряжения растяжения увеличивают износ, а напряжения сжатия его уменьшают. Но по сравнению с шероховатостью остаточные напряжения оказывают на износ менее выраженное влияние (таблица 1.4 [46, с. 87]).
Большое количество деталей гидравлических машин и механизмов работает в условиях гидроабразивного и кавитационного изнашивания. В большом количестве исследований экспериментально установлено, что интенсивность гидроабразивного изнашивания деталей зависит от физикомеханического состояния их ПС. Шероховатость поверхности оказывает большое влияние на износ только в начальный период гидроабразивного воздействия. Гидроабразивная износостойкость возрастает с уменьшением высотных параметров шероховатости поверхности [46, с. 87].
Большим количеством работ разных авторов убедительно было доказано влияние состояния ПС на усталостную прочность деталей. Дефекты и неровности на поверхности детали, работающей в условиях циклической и знакопеременной нагрузки, вызывают концентрацию напряжений и выступают в качестве очагов субмнкроскопическпх нарушений сплошности материала ПС, его разрыхления, что служит основной причиной зарождения усталостных трещин [46, с. 88].
Практически все характеристики состояния поверхности детали оказывают влияние на коррозионную стойкость металлов. Она увеличивается с уменьшением шероховатости поверхности, с увеличением радиусов округления впадин, с уменьшением степени и глубины наклепа, с уменьшением остаточных напряжений растяжения и т.д. Методы обработки, формирующие ПС с малой высотой микронеровностей, без глубоких