Назначение и условия работы гидротолкателя. Анализ влияния условий обработки и характеристик абразивного инструмента на качество поверхности. Траектория движения зерен шлифовального круга при торцевом шлифовании. Исследование формирования шероховатости.
Аннотация к работе
Насыщенность современной техники комплексом взаимосвязанных автоматизированных агрегатов и систем требует безотказной работы всех деталей и узлов в течение заданного ресурса. При общей тенденции в машиностроении к уменьшению удельного веса механической обработки, а также в результате все более широкого применения высоколегированных и жаропрочных сталей и сплавов, обработка резанием которых затруднена, возрастает объем применения шлифовальных операций.Гидротолкатель (рис.1.1) предназначен для автоматической компенсации зазоров клапанного механизма двигателей автомобилей марки «ГАЗ». Гидротолкатели этого типа установлены на 70% двигателей, разработанных и разрабатываемых в последнее время на ведущих Европейских автомобильных предприятиях. Гидротолкатель входит в цепочку газораспределительного механизма двигателя автомобиля ГАЗ-3110 «Волга» и автоматически обеспечивает беззазорный контакт кулачков распределительного вала с клапанами, компенсируя тепловое расширения и износ сопрягаемых деталей: кулачков, торцев корпуса гидротолкателя, корпуса компенсатора, клапана, фасок седел и тарелок клапанов. Клапаны приводятся в движения от распределительного вала через гидротолкатель, для которых выполнены направляющие отверстия в головке цилиндров. Работает гидротолкатель следующим образом: при нажатии кулачка распределительного вала на торец корпуса гидротолкателя 2 (открытие клапана) шариковый клапан 6 закрывается, запирая находящееся внутри компенсатора масло, которое становится рабочим телом, через которое передается усилие и движение от кулачка к клапану.Гидротолкатель работает в условиях высокого давления масла в масленой магистрали, высокой температуры и в условиях постоянного трения. В связи с этим рабочие поверхности корпуса гидротолкателя должны обладать высокой термостойкостью, износостойкостью, контактной прочностью, которые обеспечиваются выполнением его из стали 15ХГЮА и термообработкой рабочих поверхностей до твердости: цементируемого слоя 56 HRCЭ; сердцевины 26...41,5 HRCЭ. Химический состав и физико-механические характеристики стали 15ХГЮА приведены в табл. Условия эксплуатации гидротолкателя: Настоящие технические условия (ТУ) распространяются на гидротолкатели, предназначенные для автоматической компенсации зазоров клапанного механизма двигателей автомобилей, а также поставляемые запасные части к ним и рассчитанные на эксплуатацию при температуре окружающего воздуха от минус 400 до плюс 450С и влажности до 90% при температуре плюс 270С.Неправильный выбор режимов резания, а также неправильный подбор режущего инструмента, может повлиять на возникновение больших внутренних напряжений по контуру детали, что может привести к дефекту гидротолкателей, как во время дальнейшей обработки, так и во время сборки, испытаний и эксплуатации. Деталь является тонкостенной (толщина стенки ~1,5 при наружном диаметре 30 мм) и поэтому обработку необходимо вести с небольшими режимами резания во избежание ее нагрева, что может привести к короблению детали. После всех операций техпроцеса производится соответствующий контроль по замеру соответствия размеров и формы изготовленной детали конструкторским требованиям, что исключает возможность передачи деталей не соответствующих заданным параметрам на последующие операции механической обработки.Шлифование как метод чистовой обработки материалов обеспечивает: высокую производительность, определяемую размером поверхности детали обработанной в единицу времени; высокую геометрическую точность, форму деталей, например, нецилиндричность деталей в пределах 2-3 мкм, некруглость 0,4-0,5 мкм и меньше; высокий класс шероховатости обработанной поверхности; высокое качество поверхностного слоя. На рабочей поверхности любого шлифовального инструмента (круга, бруска и др.) зерна А, В, С, Д и другие расположены беспорядочно в виде мельчайших «островков», окруженной связкой (рис.2.1). При шлифовании глубина резания tz зерном является величиной, близкой к поперечной подаче на зерно SZ, т.е. к подаче зерна, обеспечивающей его врезание в обрабатываемый материал. От толщины слоя, снимаемого одним шлифующим зерном, зависят: затупление зерен (стойкость круга), сила резания, развиваемая одним зерном, шероховатость шлифованной поверхности, мгновенная температура в зоне работы зерна и др. Зерна на периферийной части торца, работая на повышенных скоростях, срезают более тонкие стружки, и всвязи с чем силы резания, действующие на каждое зерно, здесь меньше, чем в первом случае, и зерна дольше удерживаются в связке.На основании анализа литературных источников, используемых в данной работе, установлено, что процесс круглого шлифования торцем круга недостаточно аналитически исследован в литературе в плане формирования шероховатости поверхности..
План
Содержание
Введение
1. Служебное назначение, условия работы и ТУ на изготовление рабочей поверхности корпуса гидротолкателя. Технологические проблемы достижения заданных ТУ
1.1 Служебное назначение и условия работы гидротолкателя
1.2 Условия эксплуатации гидротолкателя, физико-механические характеристики материала корпуса
1.3 Технологические проблемы достижения заданных ТУ
2. Литературный обзор и анализ влияния условий обработки и характеристик абразивного инструмента на формирование геометрических и физико-механических показателей качества поверхности на операциях торцевого шлифования. Выводы из обзора и постановка задач исследования
2.1 Литературный обзор и анализ влияния условий обработки и характеристик абразивного инструмента на формирование геометрических и физико-механических показателей качества поверхности на операциях торцевого шлифования
2.2 Выводы из обзора и постановка задач исследования
3. Аналитическое описание траекторий движения зерен шлифовального круга при торцевом шлифовании
3.1 Аналитическое описание траекторий движения абразивных зерен, расположенных на радиусах круга Ri в диапазоне (Rmin ? Ri ? Rcp)
3.2 Поворот траекторий движения зерен
3.3 Исследование формирования шероховатости поверхности по радиусу детали
4. Теоретическое прогнозирование формирования шероховатости поверхности при торцевом шлифовании в зависимости от формы рабочей поверхности абразивных зерен
5. Обсуждение результатов исследований, выводы и рекомендации