Электротехнологическое обеспечение безотходного формообразования деталей в наплавочных процессах

• Автор: Дмитриенко, Андрей Васильевич
• Шифр специальности: 05.09.10, 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 183 с. : ил.

1 ЭЛЕКТРОТЕХИОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕРМОСИЛОВЫЕ ФАКТО

РЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПРИВОДУ РЕЗЦА ПРИ ФОРМООБРАЗОВАНИИ ДЕТАЛЕЙ В НАПЛАВОЧНЫХ ПРОЦЕССАХ
1.1 Анализ способов обработки металла резанием в процессе его нанесения при электродуговой наплавке

1.2 Расчт сил сопротивления наплавленного металла терморезанию

1.3 Сравнительный анализ линейных приводов для формообразующих операций в наплавочных процессах.

1.4 Разработка принципа безотходной обработки металла в процессе

его нанесения при электродуговой наплавке и обоснование основных требований к приводу резца.

1.5 Постановка задач исследований

Выводы

2 ОБОСНОВАНИЕ ТИПА МАГНИТНОЙ СИСТЕМЫ ЛЭМД ДЛЯ

БЕЗОТХОДНОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛА РЕЗАНИЕМ В ПРОЦЕССЕ ЕГО НАНЕСЕНИЯ ПРИ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ НАПЛАВКЕ.
2.1 Критерии оценки и сравнения конструкций магнитных систем
2.2 Методика расчета механических характеристик рабочего органа
ЛЭМД в приводе резца.
2.3 Сравнительный анализ магнитных систем ЛЭМД.
2.4 Формирование тяговых характеристик цилиндрического ЛЭМД с
кольцеобразным якорем в статических режимах
2.4.1 Классификация, выбор и реализация способа формирования тяговых характеристик ЛЭМД.
2.4.2 Исследование влияния геометрических параметров элементов магнитной цепи ЛЭМД с поперечным магнитным полем на его электромеханическую характеристику.
Выводы.
3 РАСЧТ ЛЭМД, ИСПОЛЬЗУЕМОГО В ПРИВОДЕ РЕЗЦА, ДЛЯ ТЕХНОЛОГИИ БЕЗОТХОДНОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛА ТЕРМОРЕЗАНИЕМ.
3.1 Расчт магнитных проводимостей цилиндрического ЛЭМД с поперечным магнитным полем и кольцеобразным якорем.
3.2 Методика расчта параметров магнитной системы ЛЭМД, обеспечивающих необходимое тепловое состояние обмотки возбуждения при заданном режиме работы.
3.3 Определение оптимальных соотношений геометрических размеров магнитной системы цилиндрического ЛЭМД с поперечным магнитным полем и кольцеобразным якорем
3.4 Расчт статических тяговых характеристик цилиндрическою ЛЭМД с поперечным магнитным полем и кольцеобразным якорем
3.5 Устройство питания и управления ЛЭМД.
Выводы.
4 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РЕЖИМОВ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ НАПЛАВКИ НА СТЕПЕНЬ УСВОЕНИЯ СТРУЖКИ ВАННОЙ РАСПЛАВА И КАЧЕСТВО ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛА, ОБРАБАТЫВАЕМОГО ТЕРМОРЕЗАНИЕМ
4.1 Разработка конструкции рабочего инструмента и определение зоны его воздействия на наплавленную поверхность детали для технологии безотходной обработки металла терморезанисм.
4.2 Экспериментальная установка для безотходной обработки металла терморезаиием.
4.3 Методика согласования режимов электродуговой наплавки металла с режимами его механической обработки для обеспечения принципа безотходности.
4.4 Закономерности формирования структуры наплавленного металла в зависимости от количества стружки, переплавленной в сварочной ванне
4.5 Исследование шероховатости поверхности цилиндрической детали в зависимости от технологических параметров и режимов е обработки
Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. .
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Саратов, 5 июня г. II Всероссийской конференции Профессивные технологии в обучении и производстве г. Публикации. По основным результатам диссертационной работы автором опубликовано 7 печатных работ, подана заявка на изобретение Способ механической обработки деталей в процессе автоматической наплавки 0,2 с приоритетом от февраля г. Общий объм публикаций составляет 2 п. Структура н объм диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырх глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Работа содержит 3 страницы, в том числе рисунка, таблиц. Список использованной литературы включает наименование. Доля механической обработки резанием наплавленных деталей составляет от общей трудомкости восстановления или изготовления 1. Усложняют процесс обработки различного рода неровности наплывы, подрезы. Это обстоятельство вынуждает увеличивать припуск на последующую обработку. В связи с этим развивается направление по повышению эффективности процесса формообразования путм применения дополнительного подогрева обрабатываемой поверхности плазменной дугой, лучом лазера или другим концентрированным источником тепла. При этом поверхностные слои заготовки нагреваются до температур вязкопластичного состояния, а затем удаляются режущим инструментом. Энергомкость механической обработки резанием с предварительным подогревом можно уменьшить путм использования тепла сварочной дуги. При этом процесс нанесения металла и резания совмещены. Схема технологического процесса электродуговой наплавки металла, совмещнного с его механической обработкой резанием, представлена на рис. Режимы наплавки имеют первостепенное значение при выявлении условий получения заданных геометрических параметров наносимого металла, так как они тесно связаны с наведением жидкой ванны и жидкотекучестыо расплава рис. Рис. Схема технологического процесса электродуговой наплавки металла, совмещнного с его механической обработкой резанием
у
В
Рис. Зависимости ширины В и глубины проплавления 8п а от напряжения б от скорости наплавки вращения детали
Рис. Рис. II. Н. Рыкалиным, получены расчтные зависимости для определения параметров наплавочной ванны табл. Таблица 1. Параметры жидкой ванны Математические выражения . Длина Х. Формообразование деталей терморезанием в процессе электродуговой наплавки может протекать по схемам традиционной обработки токарным резцом рис. Представленные способы обработки наплавляемого металла, позволяют использовать тепло электрической дуги, аккумулированное в сварочной ванне. Изза асимметрии теплового поля, металл в каждый момент времени характеризуется неравномерностью свойств, что снижает силы резания и позволяет обрабатывать его практически с любой тврдостью. Традиционная обработка токарным резцом рис. Флюсовая корка и поверхностный слой металла снимаются обдирочным камнем, подготавливающим поверхность для обработки е резцом. Однако изза постоянного контакта резца с обрабатываемой поверхностью существенное воздействие тепловых и механических нагрузок, его стойкость снижается, и становится невозможным производить обработку с большой глубиной резания, поэтому наплавленный металл, имеющий толщину чуть меньше требуемой, приходится снимать обдирочным камнем, что ведт к ощутимым материальным затратам. Металл припуска, поступающего в зону резания, может иметь различные по глубине физикомеханические свойства. В связи с этим большое значение приобретают схемы встречного и попутного резания при фрезеровании рис. Здесь стружка снимается в вязкопластичном состоянии вблизи сварочной ванны. Схемы встречного резания предпочтительнее тем, что в некоторой степени позволяют осуществить принцип безотходной обработки металла, направляя режущим инструментом срезанную стружку обратно в жидкий расплав, где она переплавляется за счт тепла, генерируемого электрической дугой. В этих схемах, однако, наблюдается наклп обрабатываемой поверхности детали и значительная степень нагрузки на резец, что может привести к его скалыванию, поэтому данные способы рис. Рис.