Технологическое обеспечение финишной ультразвуковой обработки вязких высокопрочных материалов дисковым металлическим инструментом с восстанавливаемой при помощи электроэрозии в процессе обработки рабочей поверхностью

Тип работы:
Диссертация
Предмет:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
Страниц:
185


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

1. Авторское свидетельство СССР № 433 021 от 25. 06. 74 г.

2. Авторское свидетельство СССР № 528 189 от 15. 09. 76 г.

3. Авторское свидетельство СССР № 50 915, М. кл. В 24 В 53/12, 1934 г.

4. Авторское свидетельство СССР № 178 656, 1987 г.

5. Авторское свидетельство № 878 503. 1981г

6. Авторское свидетельство № 841 193. 1981 г.

7. Авторское свидетельство № 185 663 от 12. 03. 1965 г. Бюллетень изобретений, № 17, 1966 г.

8. Авторское свидетельство СССР № 1 068 176. 1984г

9. Абразивная и алмазная обработка материалов / под ред. проф. А. Н. Резникова. М.: Машиностроение, 1977.- 200 с.

10. Анисимова С. И. Действие излучений большой мощности на металл. М. Изд. & quot-Наука"-. 1970 г.

11. И. Алмазный инструмент. Каталог НИИМаш. Москва & quot-Машиностроение"-, 1974 г. I

12. Абрамов О. В., Хорбенко И. Г., Швегла Ш. Ультразвуковая обработка материалов / под ред. О. В. Абрамова. М.: Машиностроение, 1984. — 280 с.

13. Агранат Б. А. Ультразвук в порошковой металлургии. М.: Металлургия, 1988.- 150 с.

14. Андрианов A.B. Электроакустическое напыление тел вращения / Новое ультразвуковое технологическое оборудование и аппаратура, опыт их применения в прмышленности: Тез. докл. М.: 1991. — С. 47.

15. Башта Т. М. Гидравлические приводы летательных аппаратов, М., & quot-Машиностроение"-, 1967 г.

16. Бекренев Н. В., Савенков Н. В. Доводка отверстий малого диаметра с помощью ультразвука // Электрофизические и электрохимические методы обработки.- М.: Машиностроение.- № 3, 1983.- С. 2−5.

17. Бекренев Н. В. Кудашов В.Я. Абразивно-алмазная обработка прецизионных деталей приборов // Технология авиационного приборо- и агрегатостроения: Сб. -1987.- № 3−4. С. 20−25.

18. Бекренев Н, В. Марков А. И. Качество поверхности отверстий малого диаметра при ультразвуковой доводке алмазными притирами // Сверхтвердые материалы, 1986.- № 6.- С. 56−60.

19. Бекренев Н. В. Марков А.И. Суркова Е. С. Аналитическое определение силовых параметров ультразвукового микрорезания единичным алмазным зерном // Технология авиационного приборо- и агрегатостроения: Сб. 1992. -№ 11.- С. 71−74.

20. Бекренев Н. В. Марков А.И. Влияние направления ультразвуковых колебаний на геометрические параметры процесса микрорезания // Промышленное применение ультразвука: Сб. М.: Металургия, 1985.- С. 67−69.

21. Бекренев Н. В. Марков А.И. Ультразвуковая финишная обработка ' отверстий // Вестник машиностроения, 1992, — № 11. С. 35−40.

22. Бекренев Н. В. Марков, А .И. Влияние направления ультразвуковых колебаний на геометрические параметры процесса микрорезания / Промышленное применение ультразвука: Сб. М.: Металлургия, 1985. — С. 6769.

23. Бекренев Н. В. Марков А.И. Влияние направления ультразвуковых колебаний на геометрические параметры процесса микрорезания конструкционных материалов / Интенсификация технологических процессов в ультразвуковом поле: Сб. М.: Металлургия, 1986.- С. 119−125.

24. Бекренев Н. В. Марков А.И. Качество поверхности отверстий малого диаметра при ультразвуковой доводке алмазными притирами // Сверхтвердые материалы, 1988. № 6.- С. 56−60.

25. Бекренев H.B. Марков А. И. Ультразвуковая алмазная доводка. // Вестник машиностроения, 1990, — № 11.- С. 41−44.

26. Бекренев Н. В. Обеспечение качества деталей высокоточных изделий на основе формирования однородных структур покрытий при их плазменном напылении и абразивно-алмазной обработке с воздействием ультразвука: Дис. докт. техн. наук. Саратов, 2000. — 349 с.

27. Белов К. П. Материалы с гигантской магнитострикцией // Перспективные материалы, 1995. № 2. — С. 5−10.

28. Боровиков Г. А., Николаев В. Я. О некоторых элементах кинематики процесса шлифования с ультразвуковыми колебаниями // Чистовая обработка деталей машин: Сб. Саратов. — СПИ, 1972. — С. 35−40.

29. Бржозовский Б. М. Ультразвуковые технологические процессы и оборудование в машино- и приборостроении: учебное пособие / Б. М. Бржозовский, Н. В. Бекренев. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2009.- 348 с.

30. Верхотуров А. Д. Мурзин JI.M. О механизме электрической эрозии композиционных материалов при электроискровом легировании. & quot-Порошковая металлургия& quot-, № 8, 1973 г., 94−99 с. I

31. Вологин М. Ф. Применение ультразвука и взрыва при обработке и '' сборке / М. Ф. Вологин, В. В. Калашникова, М. С. Нерубай, Б. Л. Штриков. -М.: Машиностроение, 2002.- 264 с.

32. Высокопроизводительное автоматизированное ультразвуковое суперфиниширование. & quot-Станки и инструменты& quot-. М., & quot-Машиностроение"-, № 2, 1978 г.

33. Гебель И. Д., Зыков A.A., Амитан Г. Л. Ультразвуковое суперфиниширование абразивными и алмазными брусками. М.: Машиностроение, 1984. — 80 с.

34. Дегтяренко А. Г. Исследование и разработка процесса и оборудования для ультразвуковой доводки прецизионных деталей топливной аппаратуры. Отчет о НИР., Рубцовск, 1969 г.

35. Евсеев Д. Г. Формирование свойств поверхностных слоев при абразивной обработке. Саратов: СПИ, 1978. — 128 с.

36. Еган О. М. и др. Изменение некоторых характеристик слоя в зависимости от взаимного распределения материалов основы и покрытия при электроискровом легировании. & quot-Электронная обработка материалов& quot-, № 4, 1977 г., 25−27 с.

37. Заявка Японии № 49- 18 335 от 09. 05. 1974 г., фирмы К. К. Иноуэ дзяппакусу кенкюдзе.

38. Золотых Б. И. Связь чистоты поверхностного слоя электроэрозионной обработки с параметрами единичных лунок. & quot-Вестник машиностроения& quot-, 1959 г, № 10, 22 с.

39. Иванов Г. П. Технология электроискрового упрочнения инструментов и деталей машин. М. Машгиз, 1961 г.

40. Изготовление основных деталей и узлов авиадвигателей. Под ред. доктора технических наук проффессора A.B. Подзея. М., & quot-Машиностроение"-, 1972 г.

41. Киселев М. Г., Соломахо В. А. Влияние кинематических особенностей взаимодействия поверхностей в поле ультразвуковых колебаний на их абразивный износ // Приборостроение, 1979. вып. 2. — 75 с.

42. Костюкович С. С., Бойков Г. В., Киселев М. Г. и др. К вопросу использования ультразвуковых колебаний при абразивной обработке // Приборостроение, 1979.- № 2. С. 5−8.

43. Кравченко Б. А., Нерубай М. С., Старков Ю. В. Алмазное хонингование с применением ультразвуковых колебаний // Алмазы, 1974. № 8. — С. 25−30.

44. Кравченко Б. А., Нерубай М. С., Штриков Б. Л. Влияние ультразвуковых колебаний на показатели процесса микрорезания алмазным зерном // Синтетические алмазы, 1976. № 2. — С. 41−44.

45. Кузнецов В. П., Киселев М. Г., Бойко Г. В. Электроконтактное измерение амплитуды колебаний. & quot-Промышленность Белорусии& quot-, 1971 г, № 6. 174

46. Коновалов Е. Г. Костюкович С.С. Киселев М. Г. Влияние ультразвуковых колебаний на снижение силы трения скольжения при начале движения. Доклады А Н БССР, том XVI, № 12, 1972 г.

47. Королев A.B. Исследование процессов образования поверхностей инструмента и детали при абразивной обработке. Саратов: изд-во СГУ, 1975. -210 с.

48. Королев A.B., Березняк P.A. Сопротивление резанию-царапанию при абразивной обработке / Чистовая обработка деталей машин: Сб. вып. 4. -Саратов: СПИ. — 1978. — С. 24−27.

49. Королев A.B., Плотников В. М. Аналитическое исследование процессов суперфиниширования с дополнительным движением бруска / Чистовая обработка деталей машин: Сб. вып. 1. — Саратов: СПИ, 1975. — С. 3337.

50. Крагельский И. В., Добычин М. Н. Расчетные зависимости и методы экспериментального определения износа при трении. М.: Машиностроение, 1968. — 345 с.

51. Крагельский И. В., Марченко Б. А. Износ элементов машин // Труды американского общества инженеров механиков, 1982. — серия F. — № 1. — С. 342−350.

52. Красовина М. А. К выбору зазора «инструмент-образец» при ультразвуковой металлизации // Физика и химия обработки материалов, 1996. -С. 100−107.

53. Кравченко Б. А., Нерубай М. С., Старков Ю. В. Алмазное хонингование с применением ультразвуковых колебаний. Алмазы, № 8, 1974 г.

54. Костюкович С. С., Бойков Г. В., Кисилев М. Г. и др. К вопросу использования ультразвуковых колебаний при абразивной обработке материалов. Приборостроение, № 2, 1979 г.

55. Куниаки Унно. Ультразвуковое шлифование керамических материалов. № перевода 773/1 (П-8006) 1988 г.

56. Лазаренко Н. И. Электроискровое легирование металлических поверхностей. М. & quot-Машиностроение"-, 1976 г., 46 с.

57. Лазаренко Н. И. Современный уровень и перспективы развития электроискрового легирования металлических поверхностей. & quot-Электронная обработка материалов& quot-, № 5 (17), 1977 г., 46−58 с.

58. Лазаренко Н. И., Лазаренко Б. Р. Электроискровое легирование металлических поверхностей. & quot-Электронная обработка материалов& quot-, № 3, 12, 1977 г.

59. Лазаренко Б. Р. и др. Некоторые характеристики разряда и плазменного потока при нанесении покрытий из порошковых материалов. & quot-Электронная обработка материалов& quot-, № 6, 1974 г., 29−31 с.

60. Маслов E.H. Теория шлифования материалов. М.: Машиностроение, 1974.- 355 с.

61. Маслов E.H., Постникова Н. В. Основные направления в развитии теории резания абразивным, алмазным и эльборовым инструментом. М. ,"Машиностроение", 1975 г.

62. Марков А. И. Ультразвуковая обработка материалов. М.: Машиностроение, 1980. — 250 с.

63. Марков А. И. Ультразвуковое резание труднообрабатываемых материалов. М.: Машиностроение, 1968. — 368 с.

64. Марков А. И., Ермак П. А. Технологические характеристики ультразвукового алмазного хонингования наружных поверхностей. & quot-Электрофизические и электрохимические методы обработки& quot-. Москва, & quot-Машиностроение"-, № 7, 1982 г.

65. Марков А. И. Испытание материалов царапанием при ультразвуковых колебаниях индентора // Прочность материалов и элементов конструкций при звуковых и ультразвуковых частотах нагружения: Сб. Киев: Наукова Думка, 1984. — С. 52−58.

66. Марков А. И. Оптимизация и управление процессом резания труднообрабатываемых материалов // Вестник машиностроения, 1996.- № 10. -С. 19−22.

67. Мицкевич М. К. и др. Изучение динамики процесса переноса материала электродов в сильноточном импульсном разряде. & quot-Электронная обработка материалов& quot-, № 4, 1977 г., 18−19 с.

68. Мощные ультразвуковые поля / под ред. проф. Л. Д. Розенберга.- М.: Наука. -1968. -268 с.

69. Нерубай М. С. Особенности алмазно-абразивной обработки с применением ультразвуковых колебаний. Реферативный журнал & quot-Технология машиностроения& quot-. Выпуск 2, 1977 г, 53−56с.

70. Орлов П. И., Сагателян Г. Р. Доводка труднообрабатываемых материалов свободным абразивом с наложением ультразвуковых колебаний. -М.: Машиностроение, 1983. 100 с.

71. Олейников Н. П. Исследование особенностей процесса и качества поверхности при высокоскоростном шлифовании. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, Харьков, 1972 г., 21с.

72. О природе соединения разнородных материалов при ультразвуковой металлизации / Технология судостроения, 1972, вып.З. С. 15 — 19.

73. Патент США № 3 239 965, 1986 г.

74. Патент ФРГ № 1 277 700, 1985 г.

75. Патент США № 3 139 543, 1985 г.

76. Патент США № 3 272 682, 1987 г.

77. Патент США № 3 273 288, 1987 г.

78. Патент ФРГ № 1 502 379, 1987 г.

79. Патент Японии № 8996/66, 1987 г.

80. Патент Японии № 18 648/63, 1986 г.

81. Патент Японии № 18 649/63, 1986 г.

82. Патент Р Ф № 2 404 884. опубл. 27. 11. 2010 Бюлл. № 33

83. Применение ультразвука в промышленности. Под редакцией Марк-кова А.И., М., & quot-Машиностроение"-, София & quot-Техника"-, 1976 г.

84. Перевертун А. И., А. А. Бугаев, В. А. Скороход. Электроэрозионное легирование с наложением ультразвуковых колебаний / Опыт применения ультразвуковой техники и технологии в машиностроении: Тез. докл. М., 1985. -С. 141−142.

85. Резников А. Н., Федосеев О. В. Выбор режимов шлифования синтетическими сверхтвердыми материалами по заданной шероховатости поверхности изделия // Вестник машиностроения, 1976. № 6. — С. 23−27.

86. Родзянко Е. Д., Либкинд Ф. Я. Формообразование микрогеометрии при алмазной ультразвуковой доводке отверстий с применением крутильных колебаний. Л.: РИСХМ, ЦНИТА, 1983. — 85 с.

87. Рыжов Э. В., Чистяков А. Ф., Фарберов З. А. Температурные деформации направляющих станин при шлифовании. & quot-Станки и инструмент& quot-, 1976 г, № 7.

88. Разумов В. П. и др. Некоторые особенности механизации процесса электроискрового легирования. & quot-Электронная обработка материалов& quot-, № 4, 1977 г., 22−24 с. '

89. Рябинина О.Н.и др. Структурные изменения в спеченных объектах и материалах оснастки при электроразрядном спекании смесей металлических порошков. & quot-Порошковая металлургия& quot-, № 11,1976 г., 16−21 с.

90. Северденко В. П., Клубович В. В., Степаненко А. В. Обработка металлов давлением с ультразвуком. Минск, 1973 г.

91. Самсонов Г. В. и др. Электроискровое легирование металлических поверхностей. Киев, & quot-Наукова Думка& quot-, 1976 г., 220 с.

92. Самсонов Г. В. и др. Процесс деформирования и характеристики упрочненного слоя при электроискровом легировании твердыми сплавами. & quot-Порошковая металлургия& quot-, № 10, 1976 г., 34−39 с.

93. Северденко В. П., Клубович В. В., Степаненко А. В. Ультразвук и пластичность. Минск, & laquo-Наука и техника& raquo-, 1976 г, 448с.

94. Соколов С. П. Тонкое шлифование и доводка. М. Л. «Машгиз», 1961 г.

95. Стародубцев Г. С. Исследование доводки цапф твердосплавным рифленым кругом. Труды НИИ ЧАСПРОМ, вып. 3 (6), 1971 г, 95с.

96. Тер-Азарьев И. А. Влияние амплитуды ультразвуковых колебаний на силовые показатели микрорезания металлов. & quot-Электрофизические и электрохимические методы обработки& quot-. Москва, & quot-Машиностроение"-, № 9, 1977 г.

97. Тер-Азарян Г. И. Качество поверхностного слоя титановых сплавов и чугуна при ультразвуковом алмазном шлифовании. Алмазы., № 4,1979 г.

98. Трение и граничная смазка: Сб. Статей / Под ред. д.т.н., проф. И. В. Крагельского. М.: Иностранная литература, 1953. — 288 с.

99. Танович М. Л., Рыжов Э. В. Изучение микрорезания керамических материалов // Сверхтвердые материалы, 1994. № 1. — С. 49−53. ' ' ,

100. Ультразвуковые преобразователи. Под редакцией Е. Какучи, М., & laquo-Мир»-, 1972 г, 424с.

101. Фирсов В.M. Электроразрядное формирование абразивоподобного покрытия металлического шлифовального инструмента / В. М, Фирсов, Н. В. Бекренев, С. Н. Барабанов, А. А. Караваев, В. Н. Гамалеев // Технология металлов,-№ 2. -2009. -С. 46−49

102. Фирсов В. М. Моделирование характера технологической среды при комбинированной резке дисковым электродом- инструментом / A.M. Долгих, В. М. Фирсов, C.B. Коноплянкин, Е. А. Яковлев // Справочник. Инженерный журнал. -№ 5.- 2010. -С.

103. Фирсов В. М. Исследование особенностей шлифования труднообрабатываемых материалов инструментом с режущими микронеровностями путем ультразвукового микрорезания / Н. В. Бекренев Н.В., А. П. Петровский, В. М. Фирсов // Вестник СГТУ. № 3 (48). 2010- С. 33−37

104. Фотеев Н. К. Расчет характеристик шероховатости поверхности обработанной электроэрозионным способом. & quot-Электронная обработка материалов& quot-, № 5,1977 г.

105. Фотеев Н. К. Влияние режимов электроэрозионной обработки на характеристики микрогеометрии поверхностей сталей и сплавов. & quot-Электронная обработка материалов& quot-, 1976 г, № 9, 5−7с.

106. Худобин JI. В. Гурьянов В. Ф. Гидроаэродинамический способ подачи СОЖ при круглом шлифовании. & quot-Вестник машиностроения& quot-, 1973 г, № 7.

107. Bekrenev N., Markov A. Ultrasonic Diamond Borason Cutting Force Computation // Aerospace MAI Journal, 1996. — v3.

108. Maslov E.N. Probleme des Schnellsleifens von Metallen. «Fringeratetechnik», Berlin, 1953, H. 6, S. 281−284.

109. Murray M.I., Mutton P.I., Watson I. D, Abrasive Wear Mechanisms in Steels, ASME № 1,1982 (F).

110. Nejedly P., Ja. Neumann, Ja. Vitek Ultraschall beim galvanischen Abscheiden // Metalloberflache 45 (7) 1991. s. 283−286.

ПоказатьСвернуть

Содержание

6.5 Выводы

1. Разработаны схемы финишной обработки деталей дисковым инструментом с возобновляемой режущей поверхностью.

2. Определены рациональные режимы нанесения микронеровностей и обработки вязких конструкционных материалов дисковым инструментом с неровностями, обеспечивающие заданные точность размера, шероховатость и износостойкость поверхности деталей.

3. Разработана методика расчета и принципиальная конструкция ультразвукового преобразователя — металлического диска с режущими — - микронеровностями. Рассмотрены способы возбуждения ультразвуковых колебаний при чистовой обработке специальными кругами.

4. Разработаны технические предложения по введению ультразвуковых колебаний в зону резания. Рассмотрены два варианта введения ультразвука: путем сообщения колебаний обрабатываемой заготовке и вращающемуся металлическому кругу — инструменту. Рекомендуемые частоты ультразвуковых колебаний /= 18- 22 и 44 кГц. Амплитуда ультразвуковых колебаний не менее, А = 4−5мкм.

5. Разработаны конструкции электродного блока и бункерных загрузочных устройств для установки на серийное шлифовальное оборудование.

6. На основании проведенных исследований и полученных практических результатов, в НИТИ было разработано и изготовлено следующее оборудование:

— Экспериментальная установка для электроискрового изготовления специального упругого дискового инструмента для зачистных работ УНМ-901.

Станок зачистной ленточный СЗЛ-901, предназначенный для предварительной обработки кромок корпусных деталей, полученных литьевым способом, для предприятий авиационной промышленности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе проведенных теоретических и экспериментальных исследований решена актуальная научно-практическая задача повышения эффективности и качества финишной обработки прецизионных деталей из вязких высокпрочных материалов путем ультразвуковой обработки металлическим инструментом с микронеровностями, возобновляемыми в процессе резания электроискровым нанесением, имеющая важное значение для совершенствования механообрабатывающего производства России. При этом получены новые теоретические и практические результаты.

1. Предложена и обоснована технология обработки вязких материалов металлическим инструментом с твердыми микронеровностями на рабочей поверхности, отличающаяся от существующих тем, что режущую способность и геометрические размеры инструмента восстанавливают в процессе обработки за счет электроискрового нанесения неровностей.

2. Получена модель нанесения микронеровностей на инструмент, позволяющая определить режимы, при которых радиус округления микронеровности соответствует процессу резания, что позволяет заменить м -абразивное шлифование. Получена модель формирования микрорельефа поверхности детали инструментом с микронеровностями, позволяющая определить рациональные технологические режимы шлифования.

3. Разработана методика расчета и принципиальная конструкция ультразвукового преобразователя — дискового металлического инструмента с микронеровностями.

4. Разработаны технологические рекомендации по электроискровому нанесению микронеровностей на поверхность металлического инструмента и по обработке таким инструментом вязких труднообрабатываемых материалов.

5. Проведены экспериментальные исследования процессов электроискрового нанесения микронеровностей на дисковый инструмент, микрорезания на малых и больших скоростях, обработки металлическим инструментом, в целом подтвердившие теоретические предпосылки возможности и эффективности данного метода обработки. Наложение ультразвуковых колебаний на индентор в процессе микрорезания увеличивает глубину царапин в 1,5−8 раз, ширину в 1,2−8 раз. Технически целесообразная амплитуда колебаний находится в пределах А= 4−5 мкм. Сопротивление разрушению поверхностных слоев при ультразвуковом микрорезании по сравнению с обычным снижается в 5−18 раз. Установлено снижение температуры нагрева деталей в 1,3−1,8 раза по сравнению с обычным шлифованием, что исключает появление прижогов. Возможно регулирование в процессе резания степени остаточного наклепа поверхности детали. Точность обработки — до 7 квалитета, достигнута шероховатость Яа=0,16 мкм. Износостойкость обработанных поверхностей повышается в сравнении с обычным шлифованием в 1,8−2,5 раза.

6. Разработан и защищен патентом РФ № 2 404 884 от 27. 11. 2010 года способ ультразвуковой обработки металлическим инструментом с возобновляемой рабочей поверхностью, формируемой электроискровым нанесением микронеровностей. V

7. На основании проведенных исследований и полученных практических ^ результатов, в НИТИ (г. Саратов) было разработано, изготовлено и внедрено на предприятиях оборудование: экспериментальная установка для электроискрового изготовления специального дискового инструмента для зачистных работ УНМ-901- станок зачистной ленточный СЗЛ-901, предназначенный для предварительной обработки корпусных деталей, полученных литьевым способом, для предприятий авиационной промышленности.

Заполнить форму текущей работой