LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Технологія металів. Машинобуд. → Підвищення якісних характеристик деталей та РІ завдяки адаптивному управлінню технологічними параметрами плазмово-іонної та комбінованої обробки

17



Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського

"Харківський авіаційний інститут"





Юаньдун Сін



УДК 621.865.8






Підвищення якісних характеристик деталей та РІ

завдяки адаптивному управлінню технологічними

параметрами плазмово-іонної та комбінованої обробки






Спеціальність 05.03.07 –

процеси фізико-технічної обробки







Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук







Харків-2007

Дисертацією є рукопис.


Робота виконана в Національному аерокосмічному університеті ім. М.Є. Жуковського "Харківський авіаційний інститут" Міністерства освіти і науки України.


Науковий керівник: доктор технічних наук, професор Костюк Геннадій Ігорович, Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського "Харківський авіаційний інститут", м. Харків, завідувач кафедри.


Офіційні опоненти: доктор технічних наук, ст. наук. співробітник Хороших Володимир Максимович, Національний науковий центр "ХФТІ", м. Харків, завідуючий відділом;


кандидат технічних наук, доцент Чистяк Володимир Григорович, Харківський національний економічний університет, м. Харків, доцент кафедри техніки і технології.


Провідна установа: Інститут машин і систем НАНУ та Міністерства промислової політики України, м. Харків.


Захист відбудеться " 18 " травня 2007 р. о 14:00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д64.062.04 в Національному аерокосмічному університеті ім. М.Є. Жуковського "Харківський авіаційний інститут" за адресою: 61070, м. Харків, вул. Чкалова, 17.


З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського "Харківський авіаційний інститут", 61070, м. Харків, вул. Чкалова, 17.



Автореферат розісланий " 16 " квітня 2007.



Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Застела О.М.



Загальна характеристика роботи


Актуальністьтеми. На цей час в світі багато проводиться досліджень в області плазмово-іонних технологій та їх впровадження. Це фірми Unixis, Bodycoat Group з дочірними фірмами Ionbond u Eifeler, Cen, Platit, Sandvik Coromant, Kennametal, Kyocera, але ці фірми використовують традиційні карбіди, нітриди та оксиди, правда, починають використовувати складні покриття (нітриди, карбіди, карбонітриди декількох металів), одно- і багатошарові покриття, але одержуваних результатів досліджень не публікують, бо вони є власністю фірм. У результаті їх прогнозів фірми одержують підвищення стійкості і вона досягає 10-20 хвилин для чорнового і напівчорнового різання.

У країнах СНД займалися плазмово-іонними покриттями ХФТІ, ВНДІEТО, НВО Eлектротерм, Саратов, ЦНДТІ, НПО Ротор та інші. Процесами нанесення покриттів займалися такі дослідники, як Аксьонов І. І., Верещака О.С., Внуков Ю.М, Костюк Г.І., Кривобоков В.П., Мацевитий В.М., Мєсяць Г.А., Романов А.А., Толок В.Т., Хороших В.М. На цей час досягнуто такі результати: підвищення стійкості різального інструменту в 3 – 3.5 раза, загальної зносостійкості у 2.7 – 3.2 раза, корозійної стійкості до 2 разів, але результат є нестабільним і залежить від кваліфікації оператора.

Альтернативою можуть бути іонно-променеві та лазерні технології, за якими досягаються практично такі ж результати, але установки та їх eксплуатація стають дорожчими, що суттєво підвищує вартість обробки. Завдяки застосуванню комбінованої технології можна суттєво підвищити якісні характеристики обробки, але співвідношення "ціна – якість" залишається вищою, ніж при плазмово-іонній обробці.

Все це говорить про те, що створення теоретичних і експериментальних основ адаптивного управління плазмово-іонною обробкою (ПІО) є актуальною задачею, яка дозволить отримувати стабільні фізико-механічні характеристики покриттів.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами.Робота виконувалась за пріоритетним напрямком "Новітні технології та ресурсозберігаючі технології в енергетиці, промисловості та агропромисловому комплексі" секція 13 "Аерокосмічна техніка і транспорт", за науково-дослідною роботою "Створення фізико-технічних основ підвищення якості матеріалів покриттів аерокосмічних конструкцій", ДР 0103И004034 та госпдоговірними темами і договорами про співдружність.

Мета і задачі дослідження.Розробити фізико-технічні основи адаптивного управління нанесеням плазмово-іонних покриттів та їх використання у комбінованих технологіях завдяки дослідженню фізичних процесів. Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі задачі:

1. Розробити і вирішити сумісну нестаціонарну задачу про теплофізичні та термомеханічні процеси при механічній обробці РІ з покриттям (одно- та багатошаровим) для знаходження полей температур і температурних напружень, а також прогнозування стійкості РІ.

2. Створити методики вибору сполучень двошарових покриттів "хімічна сполука – чистий метал", "чистий метал – чистий метал", таких, що ефективно працюють в умовах динамічного і стаціонарного теплових режимів та в обох режимах дії температурних напружень.

3. Розробити системні основи адаптивного керування та впровадити їх при створенні реальної адаптивної системи управління зі зворотним зв'язком по товщині покриття та температурі деталі, вимірюваних у реальному масштабі часу.

5. Дослідити можливості адаптивної системи управління нанесенням покриття для досягнення підвищених якісних характеристик покриттів та комбіновано зміцнених шарів.

6. Розробити фізико-технологічні основи нанесення покриттів та їх застосування у комбінованій обробці, які дозволили б вибирати покриття (одно- та багатошарове) та знайти або стійкість, або ресурси роботи РІ або деталі, визначити технологічні параметри нанесення покриття (тиск реакційного газу, напругу на підкладинці, струм фокусуючого магніту, струм дуги, температуру деталі, товщину покриття з метою одержання максимальної стійкості