Разработка технологии комбинированной обработки наружных цилиндрических поверхностей с адаптивной коррекцией режимов обработки

• Автор: Паринов, Максим Викторович
• Шифр специальности: 05.03.01, 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 165 с. : ил.

Введение

Глава 1. Сое тип не вопроса

1.1 Хромирование Свойста деталей с покрытиями

1.2 Методы гальваномеханического хромирования

1.3 Обзор известного оборудования для гальваномеханического хромирования наружных цилиндрических поверхностей
1.4 Влияние остаточных напряжений на основные характерна ики деталей с хромовыми покрытиями

1.5 Гипотезы возникновения остаточных напряжений при ГМХ

1.6 Обзор моделей остаточных напряжений в хромовых покрытиях, полученных ГМО

1.7 Влияние режимов гальваномеханического хромирования на основные характеристики деталей с покрьмиями

1.8 Экспериментальные исследования остаточных напряжений в покрытиях

1.8 1 Известные методы измерения остаточных напряжений

1.8 2 Устройства измерения и регистрации деформации для
исследований остаточных напряжений в покрытиях методом изгиба катода
1.9 Выбор типа аппаратнопрограммного комплекса аналогоцифрового преобразования на базе персональной ЭВМ
1. Программное обеспечение для работы с аппаратнопрограммными комплексами на базе персональной ЭВМ, используемыми для построения исследова1ельских систем и технологического оборудования
1 Обзор устройства непрерывного контроля и ре ис фации температуры электролита
Обзор решений для построения устройства непрерывного контроля и регистрации температуры злею роли га
1. Выводы
Глава 2. Методика исследования
2.1 Пути решения проблемы получения высокоресурсных деталей с хромовыми покрытиями, обладающих заданными свойсизами
2.2Установка ГМХ1 для гальваномеханического хромирования внешних поверхностей деталей цилиндрической формы
2.писание образцов для исследования и электролита травления
2.4Методика экспериментальных исследований
2.5Разработка методики расчета остаточных напряжений в покрытиях через деформацию образца при стравливании исследуемого покрытия
2 бОписаниеустановки ИГП1 для исследования остаючных напряжений в гальванопокрытиях цилиндрических поверхностей методом послойного с фавливания
2.писание установки ИГП2 для исследования остаточных напряжений в гальванопокрытиях цилиндрических поверхностей методом послойного стравливания
2.8Выбор схемы включения тензорезистора
2.9Аппаратнопрограммный комплекс аналогоцифрового преобразования КАЦП
2.9.1 Назначение и основные характериешки устройства
2 9 2 Аппаратная часть
2 9 3 Программная часть
2.9.3.1 Микроиро рамма микроконтроллера
2.9.3.2 Управляющая программа
2. Универсальный инструментальный усилитель
Назначение и основные харакюриаики уаройства
Эксплуа1ация, внешний вид, ор1аны управления
2. Универсальный блок питания
Назначение и основные характеристики устройства
Эксплуатация, внешний вид, органы управления
2. Математическая обработка экспериментальных данных
2. Выводы
Глава 3. Моделирование процесса возникновения остаточных
напряжений в покрытиях, полученных методом ГМХ
3.1 Разработка физикоматематической модели ос точных
напряжений в хромовых покрытиях, полученных гальваномеханическим осаждением
3 2Программная реализация физикомагемагической модели
остаточных напряжений в хромовых покрытиях, полученных гальваномеханическим осаждением
З.ЗЭкспериментальные исследования остаючных напряжений в покрытиях, полученных методом гальваномеханичсскою хромирования
3.4Проверка адекватности разработанной модели
3 5 Выводы
Глава 4. Эксперимен i альные исследования физнкомеханических 9 свойств покрытий, полученных метдом Iальваномеханичсского хромирования
4.1 Экспериментальные исследования микротвердости покрытий, 0 полученных методом гальваномеханического хромирования
4.2Эксперимсптальные исследования шероховата и поверхности 1 покрытий, полученных методом гальваномеханического хромирования
4 3Металлографические исследования поверхности и поперечного
шлифа покрытия
4.4Выводы
Глава 5. Разработка и внедрение технологии и оборудования для 6 гальваномеханического хромирования
5.1 Разработка способ получения хромовых покрытий, 7 обладающих высокими механическими характеристиками, коррозионной стойкостью и герметичностью
5 писание опытного оборудования 8 5.писание установки для гальваномеханического хромирования
внешних поверхностей деталей цилиндрической формы
5 4Инструменты и приспособления для гальваномсханической 5 обработки
5.5Аппаратнопрограммный комплекс для непрерывного
контроля температуры электролита на базе персональной ЭВМ
5 5 1 Аппаратная часть
5.5.2 Программная часть
5.6Технологический
процесс
гальваномеханического
хромирования деталей
5.7Экономическая эффективность
5.8Выводы
Общие выводы по работе
Библиографический список
Приложении
Введение


Технология гальваномеханического хромирования с адаптивной коррекцией режимов технологического процесса внедрена в производство на предприятии ООО Рустехресурс при изготовлении барабанов печатных машин с экономическим эффектом ,0 тыс. Основные результаты и положения работы докладывались и обсуждались на научнотехнических конференциях Международной научнотехнической конференции Научная работа в университетских комплексах Воронеж, , III Международной научнотехнической конференции Синт Разработка, производство и эксплуатация турбоэлектронасосных агрегатов и систем на их основе Воронеж, , научных конференциях ВГТУ в годах. ГЛАВА 1. Хромирование. Хромирование широко применяется для обработки поверхностей еталей гидропневмоагрегатов например, иноки I илравлических шлиндров. В этом случае к покрытию предъявляется требования герметичности жидкость или газ иод давлением могу просачиваться через дефекты хромового покрытия под уплотни елями или на некотором расстоянии ог него рис. По данным утечка может происходить при давлении 1 МПа и более. Согласно изза иеюрмешчноаи хромового покрытия отбраковывается от до деталей с покрытиями, что значительно снижает экономические показаели производства. Гаким образом, для деталей, хромированных с целью повышения коррозионной стойкости и герметичности, выдвигаются жесткие требования ю целостности и беспористости покрытий. Рис. Классические способы электрохимического хромирования не позволяют получать покрьпия, одновременно обладающие высокой износостойкостью, коррозионной сюйкостыо и герметичностью. Известен ряд способов, позволяющих улучшить свойства хромовых покрытий, полученных электрохимическим осаждением. К НИМ носится применение специапьных электролитов и режимов обработки, применение дополнительной механической и термической обработки. Этим способам присущ общий недостаток, заключающийся в том, что они направлены на устранение уже имеющихся дефектов, а не на предотвращение их образования в покрытии. Все указанные выше способы обеспечивают неудовлетворительный процент выхода годных изделий, сложны, трудоемки и нс могут бьпь рекомендованы для получения высокоресурсных деталей с хромовыми покрытиями, обладающими герметичностью и коррозионной стойкостью . Для получения беспористых хромовых покрьпий, обладающих повышенной коррозионной стойкостью, износосюйкостыо и герметичность, наиболее перспективно применение гальваномеханического хромирования ГМХ с твердым полированным инструментом , . Сущность гальваномеханического хромирования заключается в электрохимическом осаждении хрома с одновременным механическим воздействием на растущие слои осадка. В настоящее время известно несколько видов гальваномеханического хромирования рис. Рис. К ГМХ с активацией мягкими материалами кистью или тампоном относится электролитическое натирание , . Гальваническое осаждение с активацией твердым материалом может производиться с протоком и без протока электролита. Обработка с протоком электролита усложняет конструкцию оборудования, но позволяет значительно увеличить скорость осаждения, выход по току и получать покрытия с более высокими эксплуатационными характеристиками. Это объясняется ин юнсивным удалением водорода с катода и околокатодного пространства важную роль играет равномерное перемешивание электролита и температурная стабильность процесса , . Существует еще один критерий деления методов гальванического осаждения с активацией твердыми материалами классификация осуществляется по типу применяемого инструмента абразивный инструмент , , , ,, или керамический инструмент. Наилучшие эксплуатационные характеристики деталей с покрытиями позволяет получить гальваномеханическое хромирование с инструментом из керамики с протоком электролита . Обрабатываемая деталь вращается, твердый инертный полированный инструмент 2, совершает возвратнопоступательное движение относительно детали. При этом в , предполагается, что микрорезание диффузионною слоя в процессе обработки отсутствует. Рис. Гальваномеханическая обработка с твердым инструментом позволяет получить хромированные детали с уникальными высокими эксплуатационными характеристиками , , , ,.