Технологічні основи управління якістю поверхневих шарів при виготовленні та ремонті деталей - Автореферат

Національний технічний університет Технологічні основи управління якістю поверхневих шарів при виготовленні та ремонті деталейКонструкторсько-технологічний аналіз предметної області досліджень дозволив вироби, для яких необхідне керування якістю поверхневого шару, розділити на групи в залежності від вимог, висунутих як до самих виробів, так і до їхніх робочих поверхонь. Поряд з достоїнствами, основними з яких є висока міцність зчеплення нанесеного матеріалу з основою; можливість проведення процесу в локальному місці; підвищення твердості, корозійної стійкості, ізносо - і жаростійкості тертьових поверхонь, метод має і ряд недоліків (збільшення шорсткості поверхні, зниження втомлюванісної міцності виробів та ін.), які істотно знижують його застосування. Таким чином, розробка методології управління процесами забезпечення необхідної якості поверхневих шарів деталей та інструмента за рахунок удосконалювання ЕЕЛ і спрямованого сполучення його з іншими технологіями обумовлює важливість і актуальність проблеми і необхідність її розвязання. електроерозійне легування поверхневий шар Відповідно до постанови Верховної Ради України від 25.02.94р. під № 4034-Х11, обраний напрямок досліджень збігається з переліком національних науково-технічних програм “Енергоресурси” (Підвищення надійності і безпеки функціонування устаткування АЕС, ТЕЦ, ГРЕС, хімічної і нафтової промисловості, інших виробничих обєктів паливно-енергетичного комплексу) і “Матеріали і речовини” (Створення нових композиційних матеріалів з наперед заданими властивостями, які мають можливість працювати в умовах високих і низьких температур, перемінних механічних навантажень і агресивних середовищ), а також з держбюджетною темою 0194U009734 “Розробка методів і методик створення технічних систем (операційних комплексів) для підвищення якості виробів загального машинобудування”, і в рамках теми “Розробка прогресивних технологій ремонту виробів загального машинобудування”, по якій були укладені держдоговори між СДАУ (теми 24-99, 27-99), ДНВП “Нікмас-Турбо” (теми 1/76, 20/98), “ТРІЗ ЛТД” (теми 3-97, 40-94, 95-35), СУМДУ (теми 84.01.57.96-97, 84.01.58.96), ДНВП “Сумикомпресормаш” (теми 3017, 3039, 14/99), НВП “Електромаш” (тема 14-95), ДНВП “Нікмас-Ротор” (теми 83/10, 37/98) і організаціями - замовниками. Метою роботи є найбільш економне забезпечення необхідної якості поверхневих шарів деталей та інструментів за рахунок удосконалювання ЕЕЛ і спрямованого сполучення його з іншими технологіями, що дозволяє значною мірою реалізувати методологію управління якістю поверхневих шарів найбільш відповідальних деталей при виготовленні та ремонті машин.Наприклад, комбінована технологія ЕЕЛ ППД дозволяє сформувати поверхневий шар з високою твердістю, зносостійкістю, низькою шорсткістю і підвищеною втомлюванісною міцністю; лазерна обробка знижує шорсткість електроерозійних покрить і збільшує глибину проникнення легуючих елементів в основу; ЕЕЛ з накладенням ультразвуку до чотирьох разів збільшує масоперенос, що дозволяє формувати покриття з більшою товщиною і т.п.. Зважаючи на те, що методів досягнення заданої якості поверхневих шарів може бути декілька, граф переходу поверхні з одного якісного стану в інший має вигляд, представлений на мал. Якщо вимоги до якості поверхонь на виробі суперечливі, наприклад, на одній поверхні треба підвищити мікротвердість, а на іншій - знизити, то необхідно використовувати методи, що забезпечують локальну зміну поверхневих властивостей і оптимізацію проводити по кожній поверхні окремо. Константа рівняння зносу (енергія активації процесу зносу) може служити критерієм для попереднього вибору технології підвищення якості поверхневих шарів виробів. Дослідження топографії поверхні і розподілу хімічних елементів у поверхневому шарі, сформованому як на установці з ручним вібратором “УІЛВ-8”, коли масоперенос відбувається переважно при безпосередньому контакті електродів, так і на механізованій установці “Елфа-541”, коли масоперенос здійснюється безконтактним способом, показали, що на формування шару переважний вплив робить матеріал електродів.Аналіз існуючих технологій підвищення якості поверхневих шарів деталей машин і інструментів показав, що процес електроерозійного легування є найбільш перспективним для використання в комбінації з іншими технологіями для керування структурою і параметрами найбільш відповідальних елементів машин. Виявлено залежності якісних характеристик поверхневих шарів, отриманих ЕЕЛ, від технологічних параметрів процесу при легуванні твердими зносостійкими, мякими антифрикційними матеріалами і при нанесенні КЕП, що дозволило виробити загальні підходи при виборі технології керування якістю цих шарів, установленні структури технологічного впливу.

Основний зміст роботи