Определение рациональной режимной области статико-импульсной обработки посредством моделирования процесса

• Автор: Волобуев, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 05.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 172 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ
ИССЛЕДОВАНИЯ
1Л. Параметры качества поверхностного слоя
1.2. Управление параметрами качества поверхностного слоя
1.3. Статико-импульсная обработка
1.4. Анализ технологических возможностей упрочняющей стати-
ко-импульсной обработки
Выводы
2. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Экспериментальный стенд для исследований ударных волн и
пластической деформации при статико-импульсной обработке
2.2. Измерительная и фиксирующая аппаратура
2.3. Тарировка измерительного комплекса
2.4. Методика планирования эксперимента и обработки данных
Выводы
3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА УПРОЧНЕНИЯ СТАТИКОИМПУЛЬСНОЙ ОБРАБОТКОЙ
3.1. Модель определения динамической составляющей силы де-
формирования (формы ударного импульса) в пятне контакта инструмента и заготовки в произвольный момент времени
3.2. Модель сопротивления материала внедрению инструмента
3.3. Модель определения энергии ударного импульса
3.4. Экспериментальные исследования ударных импульсов
3.5. Модель определения пластической деформации и глубины
упрочнения
3.6. Исследование формы ударных импульсов

3.7. Экспериментально-аналитическая модель определения глубины и степени упрочнения в зависимости от перекрытия пластических отпечатков
Выводы
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОСВЯЗЕЙ МЕЖДУ ПАРАМЕТРАМИ СТАТИКО-ИМПУЛЬСНОЙ ОБРАБОТКИ И ПОКАЗАТЕЛЯМИ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ
4.1. Алгоритм решения прямой задачи упрочнения статикоимпульсной обработкой
4.2. Алгоритм решения обратной задачи упрочнения статикоимпульсной обработкой
4.3. Описание программного продукта для решения прямой и обработкой задачи упрочнения статико-импульсной обработкой
4.4. Анализ процесса статико-импульсной обработки посредством
разработанного программного продукта
Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Вследствие непрерывного ужесточения требований к качеству, ресурсу, надежности и техническим характеристикам изделий, проблема их технологического обеспечения особенно актуальна для современного машиностроения. В производстве проблема решается за счет применения упрочняющих технологий, обеспечивающих необходимое качество поверхностного слоя, влияние которого на интенсивность износа и разрушения деталей машин проявляется на всех уровнях строения материала (мак-ро-, микро-, мезо-, нано-уровне) [10, 17, 19, 33, 64, 73, 105].
Известно, что формирование микротрещины с последующим разрушением материала начинается в наиболее нагруженной точке, которая далеко не всегда находится на поверхности. Механизм глубинного разрушения несущего подповерхностного слоя наиболее опасен для тяжело нагруженных деталей машин. Современные достижения науки в области машиноведения, динамики и прочности машин, позволяют рассчитывать значения требуемых параметров качества поверхностного слоя исходя из функционального назначения детали и спектра эксплуатационных нагрузок. Однако, несмотря на большое количество известных упрочняющих технологий, проблема технологического обеспечения: требуемой эпюры микротвердости поверхностного слоя, заданной глубины упрочнения и необходимой степени упрочнения материала на заданной глубине еще далека от своего решения.
Одним из наиболее прогрессивных видов отделочно-упрочняющей обработки в машиностроении является поверхностное пластическое деформирование (ППД), которое позволяет наряду с существенным снижением шероховатости и волнистости создать наклепанный поверхностный слой со сжимающими технологическими напряжениями и высокой микро-

4. Для описания процесса СИО разработан ряд моделей, фрагментарно описывающих его отдельные этапы. Установлено, что ряд использованных ограничений данных моделей существенно снижает точность расчетов. В частности необходимо учитывать сложный характер сопротивления упругопластически деформируемого обрабатываемого материала внедрению инструмента.
5. Успешное применение процесса СИО связано с необходимостью выбора режимов СИО в зависимости от требуемых показателей качества поверхностного слоя, что является сложной и многовариантной задачей, для решения которой необходима разработка информационно-аналитического комплекса, автоматизирующего расчеты.