Разработка динамики продольно-крутильных волноводов применительно к процессу электроакустического напыления при упрочнении режущего инструмента

• Автор: Кудряшев, Сергей Борисович
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 189 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
. 1 Методы упрочнения режущего инструмента
1.1 Методы трансформации ультразвуковых колебаний
1.2 Цель и задачи исследования
2 ДИНАМИКА ТРАНСФОРМАЦИИ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИИ
2.1 Значение проблемы и основные направления их решения
2.2 Основы теории трансформации ультразвуковых колебаний
2.3 Кручение естественно закрученного волновода
2.4 Определение коэффициентов жесткости. Построение амплитудно-частотных характеристик
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОДОЛЬНО-КРУТИЛЬНЫХ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ВОЛНОВОДОВ
3.1 Общая характеристика методологического подхода
3.2 Исследование амплитудно-частотных характеристик продольнокрутильного ультразвукового волновода
4 РАЗВИТИЕ ИСКРЫ В КОМПЛЕКСНОМ УЛЬТРАЗВУКОВОМ
ПОЛЕ
4.1 Механизм образования искры
4.2 Развитие канала искры. Влияние ультразвука на процесс развития искрового канала
4.3 Об эффекте электропластичности при деформировании и импульсном воздействии высокоэнергетического электромагнитного 99 поля

4.4 Об эффектах электропластичности и исчерпании ресурса вязкости в неформальном ультразвуковом и высокоэнергетическом поле
5 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
5.1 Исследование износостойкости инструментальной стали У10А
5.2 Эффективность метода электроакустического напыления при упрочнении осевого инструмента
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение
Повышение качества, надежности и долговечности деталей машин, режущих инструментов и штамповой оснастки является одной из важнейших проблем научно-технического прогресса Решение ее прямым образом связано с созданием новых и интенсифицированных технологических процессов на базе эффективного использования различных видов энергии: плазмы, лазера, электричества, ультразвука и др. с целью обеспечения требуемого комплекса технологических и эксплуатационных характеристик машин и аппаратов.
При современных масштабах производства продукции машиностроения особое значение приобрела также проблема экономии материальных и энергетических ресурсов за счет уменьшения объема обработки резанием, применения эффективных методов формообразования, широкого использования упрочняющей и восстанавливающей технологий.
В настоящее время в отечественной и мировой технологической практике четко определились две тенденции решения указанных проблем.
Первая связана с совершенствованием и интенсификацией традиционных методов механической обработки, которая пока по сравнению с другими методами имеет большое распространение из-за ряда очевидных достоинств, а именно широкого круга решаемых производственных задач, технологической гибкости, малой энергоемкости и простоты реализации и по прогнозу международного научно-технического общества технологии машиностроительного производства до 2020 года целевой состав машиностроительного производства будет состоять из этапов первичного (заготовительного) и вторичного (обработка) формообразования, т.е. механические процессы обработки сохранят свое ведущее технико-экономическое значение на ближайшие 20-30 лет.
Как показывает’ опыт отечественного и зарубежного машиностроения прогресса в этом направлении можно ожидать за счет интенсификации про-

Как было указано выше, продольная акустическая система 1 (рисунок 1.9) возбуждает естественно закрученный волновод 2 продольной гармонической силой и из-за его неоднородности происходит преобразование продольных колебаний в продольно-крутильные. На рисунке 1.9 позиция 3 -эпюра распределения амплитуд вдоль акустической системы, а позиция 4 -разрез стержня круглого сечения, на правом конце которого показана сложная деформация упругого материала, вызванная комплексными ультразвуковыми колебаниями.
Воздействие энергии комплексных ультразвуковых колебаний на твердую среду можно интерпретировать как удар со сдвигом, которые действуют синхронно и синфазно. Такое сложное воздействие оказывает эффективное влияние на физико-механические явления, происходящие при обработке, например, металлов: пластическую деформацию, предел текучести, дислокаций и др.
Простота конструкций акустических систем, реализующих комплексные ультразвуковые колебания, высокая эффективность их воздействия на обрабатываемую среду и, наконец, исключительная технологическая гибкость (одна акустическая система может генерировать или продольные или крутильные или комплексные ультразвуковые колебания) делает возможным широкое применение.
1.3 Цель и задачи исследования
На основании всего изложенного выше и результатов предварительно проведенных опытов была сформулирована цель работы: «Повышение производительности и качества изделий машиностроения за счет увеличения износостойкости режущего инструмента путем развития основных положений теории динамики трансформации УЗК и применения электроакустического напыления (ЭЛАН).»