Підвищення ефективності технології фінішної обробки світловідбиваючих поверхонь деталей із тонкого листа і стрічок - Автореферат

З метою зниження маси, габаритів і економії конструкційних матеріалів при виготовленні сучасних машин і систем широко використовуються деталі з тонкого листа і стрічок. До них відносяться різного роду телескопічні системи, довгомірні трубчасті елементи, деталі, які використовуються в космічних літальних апаратах, наприклад, елементи зовнішніх оболонок, пружні виносні елементи, трубки, що плоско завертаються (штанги систем гравітаційної орієнтації і стабілізації, антени та ін.), виготовлені з матеріалів з особливими властивостями пружності і теплового лінійного розширення (хромонікелевих, мідно-берилієвих сплавів та ін.). Зменшити температуру нагрівання деталей, що працюють в умовах впливу світлового потоку, можна за рахунок створення на них світловідбивних поверхонь, у тому числі методами механічної і фізико-технічної обробки. Усе це вказує на необхідність проведення комплексу теоретичних і експериментальних досліджень по технологічному забезпеченню геометричних і оптичних характеристик поверхонь деталей з тонкого листа і стрічок з метою підвищення їхніх експлуатаційних властивостей. Предмет дослідження - теоретичне й експериментальне обґрунтування звязку геометричних і оптичних характеристик світловідбивних поверхонь з експлуатаційними властивостями деталей із тонкого листа і стрічок, що працюють в умовах впливу світлового потоку, і розробка ефективного технологічного процесу їх фінішної абразивно-електрохімічної обробки.Зроблено висновок про те, що важливим резервом у цьому напрямку є створення і застосування ефективних технологій фінішної абразивно-електрохімічної обробки, які можуть забезпечити одержання необхідної шорсткості й оптичних характеристик оброблюваних поверхонь і відповідно підвищити експлуатаційні властивості деталей з тонкого листа і стрічок. Для цього в роботі розроблена нова математична модель формування шорсткості поверхні при абразивній обробці (яка є подальшим розвитком запропонованого професорами Корольовим А.В. і Новосьоловим Ю.К. теоретично-ймовірного підходу при шліфуванні), що дозволило досить просто з позиції теорії ймовірностей визначити основні параметри шорсткості: , (1) = (2) і з використанням формули Агабабова С.Г. установити їхній звязок з оптичними характеристиками обробленої поверхні: , (3) де - відносна довжина профілю, м; , - відповідно середньоарифметичне відхилення профілю і максимальне значення висотного параметра шорсткості поверхні, мкм; - безрозмірна величина, яка визначає ступінь зносу ріжучих крайок зерен і змінюється в межах 0...1; - половина кута при вершині абразивного зерна, що ріже, град; - фактор шорсткості поверхні (по нашим даним ); , - відповідно площі гладкої і шорсткої поверхонь, м2; - коефіцієнт випромінювання шорсткої поверхні; і - відповідно коефіцієнти випромінювання і поглинання гладкої поверхні (коефіцієнт поглинання визначається по залежності, ідентичної (3), а коефіцієнт відбивання світла - по залежності ). Це вказує на можливість значного поліпшення оптичних характеристик оброблюваних світловідбивних поверхонь і відповідно експлуатаційних властивостей деталей з тонкого листа і стрічок, розглядаючи як критерії оцінки шорсткості відносну довжину профілю і відношення середньоарифметичного відхилення профілю до максимального значення висотного параметра шорсткості поверхні (). У роботі введений новий параметр - критерій шорсткості ", визначений з умови енергетичної рівноваги регулярного або нерегулярного профілю, що утвориться при обробці поверхні, і запропонована методика його розрахунку на основі визначення координат умовних центрів ваги і площин дійсного профілю шорсткості по відношенню до координат умовного центру ваги середньоарифметичного розподілу відхилень профілю (рис.У дисертаційній роботі на основі отриманих нових наукових результатів вирішена важлива й актуальна науково-практична задача створення світловідбиваючих поверхонь деталей із тонкого листа і стрічок, що працюють в умовах впливу світлового потоку, за рахунок застосування ефективних технологій фінішної абразивно-електрохімічної обробки (абразивного і електрохімічного полірування), які дозволяють реалізувати необхідні значення шорсткості й оптичних характеристик поверхонь і підвищити експлуатаційні властивості оброблюваних деталей. Розроблено нову математичну модель формування шорсткості поверхні при абразивній обробці що дозволила виразити звязок між шорсткістю й оптичними характеристиками оброблюваної поверхні за допомогою відносної довжини профілю. Доведено, що відносна довжина профілю цілком однозначно визначається відношенням середньоарифметичного відхилення профілю до максимального значення висотного параметра шорсткості поверхні (), яке змінюється в досить широких межах: 0…0,29. Це вказує на можливість значного підвищення світловідбиваючої здатності оброблюваних поверхонь і відповідно експлуатаційних властивостей деталей із тонкого листа і стрічок, розглядаючи як критерії оцінки шорсткості відносну довжину профілю і відношення середньоарифметичного відхилення профіл

2. Основний зміст роботи