Удосконалення фінішної обробки плоских поверхонь деталей комбінуванням різання з поверхневим пластичним деформуванням - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ ІНСТИТУТ НАДТВЕРДИХ МАТЕРІАЛІВ ІМ. В.М.Робота виконана на кафедрі “Технологія машинобудування і конструювання технічних систем” Житомирського державного технологічного університету Міністерства освіти і науки України. Науковий керівник: доктор технічних наук, професор Мельничук Петро Петрович, Житомирський державний технологічний університет, ректор, завідувач кафедри “Технологія машинобудування і конструювання технічних систем”. Офіційні опоненти: доктор технічних наук, с.н.с Клименко Сергій Анатолійович, Інститут надтвердих матеріалів ім. Бакуля НАН України, завідувач відділом “Технологічне управління якістю обробки поверхні”, м. кандидат технічних наук, професор Оборський Геннадій Олександрович, Одеський національний політехнічний університет, МОН України, завідувач кафедрою „Металорізальні верстати, метрологія і сертифікація”, м.Виходячи з окресленого, розробка економічно ефективного комбінованого методу якісної обробки плоских протяжних поверхонь деталей з загартованих сталей, загартованих і незагартованих чавунів є вирішенням актуальної проблеми. Метою дисертації є удосконалення і впровадження методу обробки плоских протяжних поверхонь деталей з загартованих сталей, загартованих і незагартованих чавунів комбінуванням різання з ППД інструментом з надтвердих матеріалів, який забезпечує високу якість і економічну ефективність обробки. Для досягнення поставленої мети визначені наступні задачі: Провести аналіз існуючих методів формоутворення плоских протяжних поверхонь деталей машин і механізмів комбінуванням різання з ППД. Дослідити вплив вихідної шорсткості поверхні, нерівномірності припуску на обробку і похибки установки заготовок на якість обробки комбінованим методом. Вперше теоретично обґрунтовано удосконалення методу фінішної обробки плоских протяжних поверхонь деталей на основі торцевого ступінчастого фрезерування, чистового стругання і ППД, обєднаних в одну технологічну операцію за допомогою розробленої конструкції інструменту з рухомими відносно його корпуса формоутворюючими елементами і запобіганням імпульсних силових навантажень на шпиндель, які спостерігались при випробуванні відомих конструкцій комбінованих інструментів.У першому розділі проведено аналіз сучасних методів обробки плоских поверхонь деталей машин і механізмів і ступінь забезпечення якісних показників цих поверхонь з точки зору експлуатаційних вимог. Наведено інформацію щодо існуючих конструкцій комбінованих інструментів, що поєднують різання з ППД при фінішній обробці плоских поверхонь. Виконано теоретичний аналіз впливу якісних показників плоских поверхонь деталей на їх експлуатаційні характеристики з визначенням можливостей зміцнення поверхневого шару матеріалу деталей або його знеміцнення в залежності від співпадання траєкторії руху формоутворюючих елементів з траєкторією руху при попередній обробці (чистового різця і вигладжувача). У другому розділі виконано теоретичне обґрунтування запропонованого методу фінішної обробки, доведені переваги перетвореного колового руху формоутворюючих елементів (чистового різця і вигладжувача) у прямолінійний перпендикулярний до вектора подач заготовки при комбінуванні різання з ППД. Суть метода полягає у послідовному видаленні припуску на обробку торцевим ступінчастим фрезеруванням, чистовим струганням з наступним поверхневим пластичним деформуванням, обєднаних в одну технологічну операцію за допомогою спеціального інструменту, оснащеного надтвердими матеріалами.На базі проведеного теоретичного аналізу існуючих комбінованих методів фінішної обробки плоских протяжних поверхонь деталей різанням і ППД та інструментів для їх здійснення удосконалено метод, обєднанням торцевого ступінчастого фрезерування, чистового стругання і ППД, в якому траєкторія руху чистового різця співпадає з траєкторією руху вигладжувача, і є прямолінійною, перпендикулярною до вектора подач. Теоретично визначено і експериментально доведено переваги кінематичного перетворення колової траєкторії руху чистового різця і вигладжувача у прямолінійну, перпендикулярну до вектора подач заготовки при комбінуванні різання з ППД, що забезпечує отримання рівномірної шорсткості по ширині обробленої поверхні. Порівняно з відомими конструкціями інструментів передбачено розвантаження шпинделя від циклічної дії пружини притискання повзунів до поверхні копіру та забезпечено запобігання затирання формоутворюючих елементів обробленою поверхнею. Експериментально доведено: - позитивний вплив на якість оброблених поверхонь зміни кутів різання, швидкості руху чистового різця і провертання вигладжувача. порівняно з торцевим чистовим фрезеруванням і наступним вигладжуванням, здійснюваними традиційними методами, підвищено стійкість чистового різця і вигладжувача на 20-25%, за рахунок зменшення кількості врізань-виходів, рівномірності зношення передньої і задньої поверхні чистового різця і сфери індентора через його провертання відносно оброблюваної поверхні, а також за рахунок застосованого матеріалу АКТМ®.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ