Прогнозування технологічних характеристик та інтенсифікація процесу розмірної обробки електричною дугою складнопрофільних отворів - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИАвтореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Робота виконана в Кіровоградському державному технічному університеті Міністерства освіти і науки України. Науковий керівник: кандидат технічних наук, доцент Боков Віктор Михайлович, Кіровоградський державний технічний університет, доцент кафедри “Обробка металів тиском та ЛВ”. Захист відбудеться 18 лютого 2002 р. о 15 00 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д.26.002.15 при Національному технічному університеті України “Київський політехнічний інститут” за адресою: 03056, м. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного технічного університету України “Київський політехнічний інститут” за адресою: 03056, м.Сучасними методами обробки отворів є методи електроерозійної обробки (ЕЕО), які дозволяють обробляти будь-який за твердістю електропровідний матеріал (наприклад, загартовані сталі та тверді сплави), а також отримувати отвори складного (не круглого) перерізу при використанні простого поступального руху електрода-інструмента (ЕІ). До теперішньої роботи прогнозування технологічних характеристик Y процесу РОД отворів, що обумовлюють продуктивність та точність обробки, а також якість обробленої поверхні, здійснювалося з використанням двофакторних математичних моделей типу Y = f (x1, x2), де x1 - характеризує електричний режим обробки (силу технологічного струму I або напругу на електродах U), а x2 - гідродинамічний режим обробки (динамічний тиск робочої рідини в МЕЗ Рд, або статичний тиск робочої рідини на вході в МЕЗ Рст). Встановлення кібернетичних звязків технологічних характеристик процесу РОД отворів із факторами, що визначають не тільки електричний та гідродинамічний режими обробки, але і геометричні параметри електродів, дозволять здійснювати науковообгрунтований підхід до оптимізації режимів обробки, з метою забезпечення максимальної продуктивності при заданої якості обробленої поверхні. Поставлена мета досягається шляхом вирішення наступних задач: - розробка математичних моделей, які встановлюють багатофакторний звязок технологічних характеристик процесу прошивання та розточування отворів електричною дугою з електричним та гідродинамічним режимами обробки, геометричними параметрами електродів, з урахуванням полярності обробки, та дозволяють керувати продуктивністю, точністю обробки, а також якістю обробленої поверхні, прогнозувати дані характеристики і виявляють шляхи підвищення ефективності процесу РОД складнопрофільних отворів; Вперше встановлено кібернетичні звязки технологічних характеристик процесу прошивання та розточування отворів електричною дугою не тільки з електричним та гідродинамічним режимами обробки, але і з геометричними параметрами електродів, які дозволяють керувати продуктивністю та точністю обробки, а також якістю обробленої поверхні, та виявляють шляхи підвищення ефективності процесу РОД складнопрофільних отворів.В результаті аналізу літературних джерел виявлено, що одним із самих високопродуктивних, а тому перспективних способів ЕЕО отворів є спосіб РОД, який, порівняно з ЕІМО, дозволяє на порядок і більше підвищити продуктивність обробки, зменшити приблизно в два рази питому витрату електроенергії та в 3…5 разів знизити вартість джерел живлення технологічним струмом. Технологічні характеристики процесу РОД отворів (продуктивність обробки М, мм3/хв; питома продуктивність обробки Ма, мм3/А?хв; питома витрата електроенергії а, КВТ?год/кг; бічний зовнішній МЕЗ d, мм; відносний лінійний знос ЕІ g, %; шорсткість обробленої поверхні Ra, мкм; глибина зони термічного впливу Н, мкм) в роботі представлено у вигляді багатофакторних поліноміальних математичних моделей, лінійних відносно параметрів типу де та - поліноми першого та (S1-1) (Sk-1) порядків від рівнів варіювання факторів Х1,…, Хк. Порівняно з ЕІМО, продуктивність процесу прошивання на зворотній полярності в 1,9…3,5 рази більше, при прошиванні на прямій полярності - в 4…11 разів більше, а при розточуванні на зворотній полярності - в 2,8…2,9 разів більше. Питома продуктивність Ма процесу прошивання отворів на зворотній полярності визначається перш за все площею обробки і підвищується з її зменшенням; Ма при прошиванні на прямій полярності визначається D/d і з його зменшенням підвищується; Ма при розточуванні визначається напругою на електродах та підвищується із її підвищенням. Питома витрата електроенергії процесу прошивання на зворотній полярності визначається, насамперед, напругою на електродах та зменшується з її підвищенням; а при прошиванні на прямій полярності - D/d, зменшується з його зменшенням; а при розточуванні на зворотній полярності - висотою пояска на ЕІ с та зменшується з її зменшенням.В результаті аналізу сучасних методів ЕЕО отворів виявлено, що одним із самих високопродуктивних, а тому, перспективних способів їх обробки є спосіб РОД.

Основний зміст роботи