Разработка способа и технологии эрозионно-термической обработки материалов электродами с термоактивным покрытием

• Автор: Коденцев, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 05.02.08, 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 149 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ЭРОЗИОННОЙ И КОМБИНИРОВАННОЙ ОБРАБОТКИ

1.1. Методы обработки

1.2. Механизм электроэрозионной обработки

1.2.1. Этапы процесса

1.2.2. Стадии протекания процесса

1.2.3. Основные закономерности электроэрозионного процесса.

1.2.4. Тепловые процессы на электродах.

1.2.5. Основные закономерности процесса электроконтактной обработки

1.3. Технологические показатели электроэрозионной обработки

1.3.1. Производительность
1.3.2. Точность электроискровой обработки
1.3.3. Качество поверхности после электроэрозионной обработки
1.4. Особенности проектирования технологического процесса
1.4.1. Исходная информация.
1.4.2. Обоснование области использования электроэрозионной обработки.
1.4.3. Методика проектирования технологического процесса.
1.5 Разработка конструкции и технологии изготовления
элек гродаинстру мента
1.5.1. Проектирование инструмента
1.5.2. Технология изготовления электродаинструмента.
1.6. Пути совершенствования технологической подготовки производства.
1.7. Анализ области исследований и задачи работы.
2. ПУТИ И МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ ПОСТАВЛЕННЫХ ЗАДАЧ
2.1. Рабочие гипотезы
2.2. Создание новых способов обработки и конструкций
инструмента
2.3. Оборудование для проведения экспериментов
2.4. Приборы
2.5. Инструменты и оснастка.
2.6. Пути построения процесса эрозионнотермической обработки.
Выводы.
3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЭРОЗИОННОТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
3.1. Механизм протекания процесса эрозионнотермической обработки
3.2. Математическая модель процесса.
3.3. Экспериментальное подтверждение основных положений разработанного метода.
3.4. Динамика износа покрытия на инструменте
Выводы.
4. ТЕХНОЛОГИЯ ЭРОЗИОННОТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ.
4.1. Выбор и подготовка рабочих сред
4.2. Расчет и назначение режимов, технологических показателей
процесса обработки.
4.2.1. Производительность эрозионнотермической обработки
4.2.2. Качество поверхностного слоя
4.2.3. Точность формообразования.
4.3. Особенности проектирования технологического процесса
4.4. Выбор и расчет электродаинструмента
4.5. Модернизация и настройка оборудования.
4.6. Перспективы использования эрозионнотермической обработки
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Разработка новой конструкции электрода-инструмента с покрытием требуемого профиля, позволившего реализовать способ для изготовления деталей профильным и проволочным инструментом при изготовлении сложнопрофильных каналов и пазов, в частности высококачественных поверхностей проточного тракта турбин, где последующие (после эрозионной) операции для повышения точности, чистоты поверхностного слоя затруднены или невозможны. Основные требования и рекомендации по модернизации или созданию оборудования, учитывающего возможности технологического процесса с использованием эрозионно-термического метода обработки. Разработка типовых технологических процессов, реализующих новый метод, конструкции инструмента с покрытием и модернизированного оборудования для типовых изделий наукоемкой техники. Апробация работы. Ростов н/Д, ); на научно-практической конференции «Проектирование механизмов и машин» (Воронеж, ); на 6-й международной научно-технической конференции «Проблемы качества машин и их конкурентоспособности» (Брянск, ); международной научно-технической конференции «Перспективные направления развития технологии машиностроения и металлообработки» (Ростов н/Д, ); X международной научно-технической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы в машиностроительном комплексе» (Орел, ); региональной научно-технической конференции «Нетрадиционные методы обработки» (Воронеж, ); на отраслевых и региональных мероприятиях Роскосмоса; на кафедре технологии машиностроения ВГТУ (Воронеж, -). Публикации. По теме диссертации опубликовано научных работ, в том числе 2 но списку ВАК РФ. В работах, опубликованных в соавторстве и приведенных в конце автореферата, лично соискателю принадлежит: 1 - построение технологического процесса обработки; 2 — обеспечение качества поверхностного слоя; 3 — режимы обработки сложиопрофильных деталей; 4 -обоснование области использования нетрадиционных методов обработки; 5 -организация использования нетрадиционных методов; 6 - механизм нанесения покрытий; 7, 8, 9 - управление качеством поверхности; - анализ возможностей нового способа; , - разработка техпроцессов; - выбор методов обработки лопаток; , - оптимизация технологических параметров эрозионного процесса; - устройство для осуществления способа. Структура и объем работы Диссертационная работа включает: введение, 4 главы, заключение, приложения на 9 страницах машинописного текста с рисунками, таблицами, списком литературы из 5 источников. Анализ исследований по электрическим методам обработки [, , , , , 3 и др. На рисунке 1. Электрод-инструмент (ЭИ) 1 поступательно перемещается к заготовке 2 со скоростью Уи. Оба электрода помещены в ванну 3, заполненную диэлектриком 4. Продукты обработки 5 выбрасываются в межэлектродный промежуток и оседают на дно ванны. Рисунок 1. Профильный электрод-инструмент 1 при разрезании деталей (рисунок 1. Рисунок 1. Его перемещают к заготовке 2 со скоростью V„ и в плоскости его вращения вдоль детали. Обработка выполняется в ванне 3 с диэлектрической жидкостью 4. Если разрезание выполняется пластиной с одним поступательным перемещением ее к заготовке, то это будет прошивание. Уи в любой части заготовки 2. Для устранения влияния износа электрода-инструмента на точность прорезаемых пазов проволоку или стержень перемещают (обычно перематыванием проволоки) вдоль оси со скоростью V. При возрастании длительности импульса короткий (искровой) разряд переходит в дуговой, где происходит горение с интенсивным выделением тепла [], причем основная часть поступает после прекращения подачи тока. Здесь основные закономерности процесса электроконтактной обработки позволяют раскрыть некоторые положения комулятивного эффекта при эрозионно-термическом способе обработки. При электроэрозионной обработке удаление металла с заготовки происходит в среде жидкого диэлектрика за счет микроразрядов, расплавляющих часть металла. Основные стадии протекания электроэрозионного процесса снятия припуска следующие. По мере сближения ЭИ с заготовкой напряженность Е электрического поля возрастает обратно пропорционально расстоянию между электродами ? ЭИ и заготовки, 5 - МЭЗ. Наибольшая напряженность возникает на участке, где межэлек-тродный зазор минимален. Расположение этого участка зависит от местных выступов, неровностей на инструменте и заготовке, от наличия и размеров электропроводных частиц, находящихся в межэлек-тродном промежутке. Рисунок 1.