Синтез и исследование технологических структур методов механической обработки поверхностей деталей машин

• Автор: Кузнецов, Владимир Анатольевич
• Шифр специальности: 05.02.08, 05.03.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 421 с. : ил

1. Состояние проблемы, цель, задачи и методика исследований

1.1. Состояние проблемы

1.2. Выводы

1.3. Цель, задачи и методика исследований

1.3.1. Цель и задачи исследований

1.3.2. Методика исследований

2. Основы системного анализа и синтеза технологических

структур методов механической обработки ММО

2.1. Метод обработки техническая система

2.2. Информационная модель метода обработки

2.3. Функциональная модель метода обработки.

2.4. Логикомножественная модель метода обработки и
технологических объектов, участвующих в процессах изготовления деталей.
2.5. Морфологический синтез методов механической
обработки и технологические критерии выбора их характеристик.
2.6. Эвристический синтез методов механической обработки
и технологические правила его реализации.
2.7. Методологические аспекты реализации разработанных
способов синтеза
2.8. Выводы
3. Интенсификация методов комбинированной механообработки
отверстий на основе совершенствования способа воздействия на обрабатываемый материал и характеристик инструмента
3.1. Деформирующережущее протягивание и ротационная обработка деталей инструментом с групповым расположением
деформирующих элементов.
3.1.1. Структурный синтез основных характеристик методов
комбинированного протягивания отверстий.
3.1.2.Методология оптимизации способа механического воздействия на обрабатываемый материал и расчета его основных параметров.
3.1.3. Исследование закономерностей процессов формирования параметров качества при деформирующе режущем протягивании огверстий.
3.1.4. Разработка прогрессивных конструкций деформирующе режущих протяжек и ротационных инструментов.
3.2. Комбинированное и деформирующее протягивание инструментом с регулярным микрорельефом РМР и износостойким покрытием на рабочих поверхностях.
3.2.1. Определение усилия протягивания с учетом фактической площади контакта отверстия детали и деформирующего элемента с РМР различного вида на рабочих поверхностях.
3.2.2. Разработка математических моделей для прочностного расчета инструмента с износостойким покрытием и выбора рационального сочетания материалов и основных геометрических параметров инструмента и покрытия.
3.2.3. Исследование влияния износостойкого покрытия и РМР на характер износа инструмента и достигаемые параметры качества.
3.2.4. Разработка конструкций протяжек с износостойким покрытием
и РМР на рабочих поверхностях.
3.3. Выводы.
4. Совершенствование методов обработки наружных цилиндрических поверхностей резанием и ПД.
4.1. Комбинированная обработка валов с изменением способа установки инструмента.
4.1.1. Эвристический синтез методов обработки и конструкций инструментов для их реализации.
4.1.2. Морфологический синтез способов установки инструмента и определение их технологических возможностей.
4.1.3. Создание математических моделей влияния способа установки инструмента на площадь пятна контакта с обрабатываемой деталью и среднеконтактную температуру.
4.1.4. Экспериментальные исследования влияния способа установки инструмента на основные параметры процесса обработки и качества.
4.1.5. Разработка технологических рекомендаций и практическая реализация результатов исследований.
4,2. Совмещенная обработка деталей шлифованием и поверхностным пластическим деформированием.
4.2.1. Описание процесса теплой деформации и его влияния на структуру и физикомеханические свойства обрабатываемой детали.
4.2.2. Создание математической модели для расчета средней температуры при совмещенной обработке
4.2.3. Экспериментальные исследования формирования параметров качества обрабатываемой поверхности.
4.3. Выводы.
5. Интенсификация методов протягивания фасонных поверхностен зубчатых колес.
5.1. Математическое описание принципа минимюащи площади, заключенной между номинальным профилем обрабатываемой детали и профилем, образуемым при обработке следами инструмента.
5.2. Разработка и исследование нового способа кругодиагонального протягивания прямозубых шестерен и конструкции протяжки для его реализации
5.3. Выводы.
6. Повышение стойкости режущих инструментов и качества обработанной поверхности за счет рационального выбора кинематических характеристик на предшествующих и последующих этапах комбинированной обработки.
6.1. Описание процесса текстурообразования в поверхностном слое детали при опережающем пластическом деформировании и его влияния на последующее резание.
6.2. Теоретикоэкспериментальное исследование сил резания при срезании текстурованного слоя.
6.3. Прогрессивные методы резания с опережающим пластическим деформированием.
6.4. Экспериментальное исследование формирования параметров качества при деформирующем протягивании в зависимости от метода предварительной обработки резанием.
6.5. Выводы.
Заключение и общие выводы. Литература.
Приложения.
ВВЕДЕНИЕ


Ф к В зависимости от вариантов функций Чк аЯЛа и множества . Данные методы решения оптимальных задач достаточно фоработаны и изложены в литературе по исследованию операций. Достоинством акого подхода является простота формирования интегрального критерия, а основшм недостатком невозможность учета значений вспомогательных критериев, если ни нс удовлетворяют системе ограничений. При этом значения коэффициентов Ь1 определяют ценность того или иного фитерия 7, при решении задачи синтеза ММО как системы. ММО, либо на основе результатов опроса группы из т экс
тертов специалистов в данной области, отражающих их мнение о ценности го фитерия через набор чисел Су . Основными методами формирования чисел Су9 отражающих мнение уго эксперта о ценности нго критерия являются метод ранжировки, метод непосредственной оценки и метод последовательных предпочтений. Для рассматриваемого случая можно применять метод ранжировки, предполагающий линейную зависимость между рангом и относительной ценностью критерия, и определяющий сравнительно высокую достоверность оценки. В соответствии с данным методом все критерии имеющегося ряда нумеруются. Ранг критерия определяется его номером, причем наиболее важным критериям присваивается более низкий ранг. После определения коэффициентов Ь, линейной формы интегрального критерия, частные критерии ци имеющие различную размерность, приводят к безразмерному вид. Ч 5 Ч 7 соответственно относительное, нижнее и верхнее значения криерия . ЕрЯаьлГа
Используя вышеуказанные методы, можно осуществлять синтез ММО с учеом оптимальности всей системы метод обработки, ее элементов характеристик I их свойств. Кроме этого, с точки зрения снижения энтропии необходимо стрешться к обоснованному уменьшению количества элементов системы, их связей и войств. Изза возникновения организации в системе свойства ее элементов трансфоршруются в функции, связанные с интегративными качествами системы. При этом год функцией понимается действие, поведение, деятельность определенного объек
4 Интегративные качества это свойства, присущие системе в целом и не войственные ни одному из ее элементов в отдельности. Это можно проиллюстрировать следующим примером. Основной функцией пособа воздействия является преобразование свойств материала обрабатываемой 1етали, кинематические характеристики определяют форму обрабатываемой поерхности. Инструмент осуществляет контактное воздействие на деталь. В процессе обработки, динамические характеристики определяют энергетическое взаимодейстие инструмента и детали, а статические характеристики обеспечивают постоянное пгносительное положение инструмента и детали при обработке. Метод обработки, ак система, вышеуказанные свойства входящих в нес элементов трансформирует в гнтегративные свойства образование поверхности детали с заданными параметра1и качества при обеспечении максимальной производительности и минимума затрат га производство в данных конкретных условиях. Представление метода обработки как технической системы позволяет приступить к созданию его информационной модели. Для формализованного описания метода обработки как системы наиболее удобным математическим аппаратом является теория графов 1 . Связь структурных элементов метода обработки задастся графом 3, Т, множество вершин которого изоморфно характеристикам метода обработки рис. V, с помощью которых выражается временная упорядоченность действий определенных характеристик. Применяя вышеуказанные отношения, можно комбинировать характеристики метода обработки с целью создания новых вариантов методов обработки. Отношение ара2 обозначает последовательный метод совмещения характеристик, отношение аоа2 одновременность действия характеристик метода обработки, а отношение ата2 сдвиг их действия во времени. Наряду с временной упорядоченностью структура метода обработки как системы характеризуется ступенчатостью, которая распространяется на различную глубину. Результатом такого расчленения будет граф структуры системы, вершинами соторого являются характеристики метода обработки рис. К 0 ОК к .