Повышение эффективности глубинного шлифования елочных замковых соединений лопаток турбокомпрессора

• Автор: Жук, Александр Парфирьевич
• Шифр специальности: 05.02.08, 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 147 с. : ил.

Содержание

Список сокращений

Введение.

1 Состояние вопроса и постановка задач исследования

1.1 Перспективы применения глубинного абразивного шлифования.

1.2 Особенности тепловых явлений при глубинном шлифовании

1.3 Влияние процессов глубинного шлифования на качество изделия.

1.4 Выводы, цель и задачи исследования

2 Исследования производительности и качества при глубинном

шлифовании ЕЭС лопаток турбокомпрессора.

2.1 Анализ взаимодействия абразивного круга с деталью при глубинном шлифовании

2.2 Влияние технологических режимных параметров обработки на шероховатость поверхности
2.3 Исследование остаточных напряжений при глубинном шлифовании
2.4 Определение глубины и степени наклепа при глубинном шлифовании
2.5 Исследования производительности глубинного шлифования ЕЗС лопаток турбокомпрессоров.
2.6 Выводы по главе.
3 Исследования тепловых явлений при глубинном шлифовании ЕЗС
лопаток турбокомпрессоров.
3.1 Особенности определения температуры по длине дуги контакта круга с деталью
3.2 Определение тепловых параметров при глубинном шлифовании
3.3 Выводы по главе.
4 Основные принципы построения систем автоматического
управления процессом глубинного шлифования и диагностирования станка с ЧПУ
4.1 Системы определения технологических режимов обработки
4.2 Алгоритм функционирования системы, при определении технологических режимов обработки на основании математических моделей глубинного шлифования
4.3 Основные принципы построения системы технического диагностирования для станков с ЧПУ при глубинном шлифовании
4.4 Состав системы технического диагностирования станков с ЧПУ.
4.5 Выводы по главе
5 Обоснование выбора операционной технологии, систем
управления режимами и диагностирования станка с ЧПУ при
глубинном шлифовании ЕЗС лопаток турбокомпрессора.
5.1 Обоснование выбора операционной технологии глубинного шлифования ЕЗС хвостовика лопаток турбокомпрессора
5.2 Практические рекомендации по выбору режимных параметров процесса глубинного шлифования сложнопрофильных деталейШ
5.3 Рекомендации по выбору систем автоматизированного управления технологическими режимами и диагностированием шлифовального станка с ЧПУ при изготовлении лопаток
турбокомпрессора
5.4 Проектирование автоматизированной технологии глубинного шлифования.
5.5 Экономическая эффективность от внедрения результатов исследований в производство.
5.6 Выводы по главе.
6. Общие выводы.
Список литературы


После закалки на у тврдый раствор с быстрым охлаждением они имеют относительно низкие прочностные свойства, но очень высокую пластичность и ударную вязкость. Теплопроводность жаропрочных сплавов ниже теплопроводности конструкционных сталей в раза. Большое содержание 1 до обеспечивает им аустенитную структуру, которой свойственна повышенная жаропрочность, усиливаемая за счт образования интерметаллических фаз в результате взаимодействия 1 с Л, АЬ и др. При этом микро тврдость упрочняющих фаз и комплексных хромованадиевых карбидов составляет Ни, что соизмеримо с микро тврдостью электрокорунда Нм. Основа же сплава у тврдый раствор значительно мягче упрочняющих фаз. Указанные особенности строения и физикомеханические свойства жаропрочных сплавов определяют условия работы шлифовального круга. Процесс шлифования характеризуется высокими переменными нагрузками на абразивные зрна и достаточно тяжлыми температурными условиями их работы, поскольку высокая энергия активации легирующих элементов требует значительных затрат на их пластическое деформирование в процессе резания. Стружка жаропрочных сплавов не окисляется и может привариваться к абразивному зерну, что увеличивает силы микрорезания в 2,,5 раза по сравнению с парой абразивметалл, повышает зрение и приводит к быстрой потере кругом режущей способности. Контактная температура в зоне обработки увеличивается в 1,5 и более раз, а удельная работа шлифования возрастает 1,,7 раза по сравнению с подобными условиями финишной абразивной обработки сталей и жаропрочных сплавов. Эти и многие другие особенности, способствуют резкому повышению теплонапряжнности процесса шлифования и снижению производительности обработки таблица 1. Таблица 1. Производительность шлифования различных материалов кругами из электрокорунда. Особенностью ГШ, вытекающей из его кинематики, является увеличение длины дуги контакта и уменьшение толщины срезаемого слоя, что приводит к образованию длинных и тонких стружек. Несмотря на уменьшение доли активных режущих зрен на поверхности круга, нагрузки на единичное зерно уменьшаются, что препятствует самозатачиванию инструмента в процессе работы. Истирание зрен и интенсивное налипание металла на образовавшиеся площадки износа приводит к увеличению энергии, расходуемой на преодоление сил трения, доля, которой составляет . И лишь оставшиеся 3 энергии приходится на резание и пластическое деформирование обрабатываемого материала. В результате происходит скачок температуры в зоне резания, где е величина может достигать температур фазовых превращений, а иногда доходить и до температур плавления материала, что незамедлительно сказывается на качестве обрабатываемых изделий. В турбокомпрессоростроении основными показателями качества поверхностного слоя являются остаточные напряжения 1го рода, глубина, степень наклпа и шероховатость обработанной поверхности. Согласно исследованиям, доля параметров в снижении сопротивления усталости составляет шероховатость обработки , деформационное упрочнение поверхностного слоя и остаточные напряжения 5. Показатели качества поверхностного слоя зависят от многих технологических факторов шлифования и определяются в первую очередь температурными и силовыми условиями обработки. Исследованию этих вопросов, в том числе и применительно к процессу ГШ жаропрочных сплавов, изучено не в полной мере. Если влияние шероховатости на усталостную прочность трактуется однозначно, то влияние остаточных напряжений, глубины и степени наклпа имеет сложный характер и зависит от условий эксплуатации деталей. Как показали исследования ряда авторов 4,,, при обработке жаропрочных сплавов на Сг основе какихлибо структурных изменений в поверхностном слое не происходит. В этом случае формирование в поверхностном слое растягивающих остаточных напряжений связано с преобладающим действием теплового фактора, а напряжений сжатия обусловлено пластической деформацией от сил микрорезания. Условия ГШ обеспечивают формирование в поверхностном слое остаточных сжимающих напряжений 1го рода, что выгодно отличает его от других методов обработки рисунок 1.