LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Технологія металів. Машинобуд. → Підвищення якості фінішної обробки отворів з переривчастою поверхнею


ОДЕСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ




ОНИЩЕНКО СЕРГІЙ МИХАЙЛОВИЧ



УДК 621.952





ПІДВИЩЕННЯ ЯКОСТІ ФІНІШНОЇ ОБРОБКИ ОТВОРІВ

З ПЕРЕРИВЧАСТОЮ ПОВЕРХНЕЮ




Спеціальність 05.02.08. – Технологія машинобудування









АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук




















Одеса - 2008 р.


Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Одеському національному політехнічному університеті Міністерства освіти і науки України


Науковий керівник доктор технічних наук, професор

Лінчевський Павло Адамович,

Одеський національний політехнічний

університет, завідувач кафедри

технології машинобудування


Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор

Джугурян Тигран Герасимович,

Одеська державна академія будівництва

та архітектури, завідувач кафедри

нарисної геометрії та креслення


кандидат технічних наук, доцент

Тіхенко Валентин Миколайович,

Одеський національний політехнічний

університет, доцент кафедри

металорізальних верстатів, метрології і

сертифікації


Захист відбудеться "21" листопада 2008р. об 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої Ради Д41.052.02 у Одеському національному політехнічному університеті за адресою: 65044, м. Одеса, пр. Шевченка, 1.


З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Одеського національного політехнічного університету за адресою: 65044, м. Одеса, пр. Шевченка, 1.


Автореферат розісланий "17" жовтня 2008р.


Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Оборський Г.О.


ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ


Актуальністьтеми. Ускладнення конструктивних форм деталей машин припускає збільшення співвідношення переривчастих процесів різання у загальному об'ємі механічної обробки. Обробка точних отворів, що мають переривчасту поверхню, є одним з найбільш важких і трудомістких технологічних процесів. Така поверхня утворюється при наявності пазів, вибірок, а також при перетинанні оброблюваного отвору з іншими і т.д.

Переривчасте різання визначається як процес зрізання стружки, який чергується з холостим пробігом різального інструменту. Фази "врізання" й "виходу" різального інструменту протікають із складними характеристиками взаємодії ріжучої частини інструмента з оброблюваним матеріалом, а саме: площадкою контакту, що постійно змінюється; підвищеним рівнем вібрацій; температурними умовами.

Підвищений рівень вібрацій, що виникає при переривчастому різанні, викликає інтенсивне зношування різця, що у свою чергу відбивається на точності форми й розмірів розточених отворів, а також приводить до значного зниження якості обробки. При цьому в деяких випадках коливання визначають макро-, а в деяких випадках мікронерівності.

Отже вирішальним фактором, що впливає на висоту нерівностей, є рівень і частота коливань, а також співвідношення частот коливань борштанги до частоти її обертання. Таким чином, забезпечення параметрів якості обробки шляхом зниження рівня коливань розточувального інструмента в умовах тонкого розточування переривчастих отворів є актуальною задачею.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалась на базі тематичних планів науково-дослідних робіт №543-27, "Ресурсо- та енергозберігаючі технології в промисловості", виконаних на кафедрі технології машинобудування Одеського національного політехнічного університету.

Мета та задачі досліджень. Метою роботи є підвищення точності обробки та якості обробленої поверхні конструкторсько-технологічними засобами під час тонкого розточування отворів з переривчастою поверхнею.

Для досягнення поставленої мети розв'язувались такі задачі:

  • Розробити конструкції борштанг для обробки отворів з переривчастою поверхнею;

  • Розробити методику вибору області прийнятних значень режимів обробки отворів з переривчастою поверхнею;

  • Спроектувати різальний інструмент, що дозволяє обробляти отвори з переривчастою поверхнею;

  • Розробити методику розрахунку геометрії різального інструменту;

  • Провести експериментальне дослідження спроектованого ріжучого та допоміжного інструмента з метою встановлення параметрів якості;

  • Впровадити в умовах виробництва розроблений інструмент для розточування отворів з переривчастою поверхнею.

Об'єкт дослідження – технологічний процес розточування отворів з переривчастою поверхнею.

Предмет дослідження – показники якості поверхонь виробів в умовах переривчастого розточування та їх залежність відпараметрів режимів обробки та конструктивних параметрів розточувального інструмента.

Методи дослідження. Теоретичні дослідження проводились з використанням основних положень вищої математики, теоретичної механіки, наукових основ технології машинобудування, теорії різання металів, теорії планування експерименту. Аналіз отриманої математичної моделі здійснено за допомогою прикладного програмного забезпечення MathCAD, а також з використанням розроблених автором програм для ЕОМ, у програмному середовищі BASIC. Експериментальні дослідження здійснювались на спеціально розробленому стенді в лабораторних умовах з використанням математичного планування багатофакторних експериментів.

Наукова новизна одержаних результатів:

Розвинена динамічна модель технологічного процесу розточування отворів з переривчастою поверхнею, що дозволяє досліджувати рівень згинальних коливань розточувального інструмента.

Розроблена та експериментально досліджена в умовах розточування отворів з переривчастою поверхнею розточувальна борштанга з пружними елементами, що дозволяє підвищити точність та якість обробки порівняно з обробкою борштангою традиційної конструкції.

Вперше розроблена та досліджена математична модель процесу розточування отворів з переривчастою поверхнею, борштангами з пружними елементами.

Вперше отримано рішення диференційного рівняння з кусочно-постійним характером змінення коефіцієнтів в лівій частині рівняння, та ступеневою функцією зміни збурюючої сили у правій частині рівняння, що описує коливання борштанги в умовах переривчастого розточування. Рішення диференційного рівняння отримано за допомогою чисельного метода кінцевих різностей.

Запропонована методика розв'язання оптимізаційної задачі з вибору оптимальної конструкції розробленої розточувальної борштанги з пружними елементами та призначенню режимів обробки.

Розроблена та експериментально досліджена конструкція розточувального різця зі спеціальною геометрією, що дозволяє підвищити стійкість та знизити знос різця на 25 % порівняно з різцями традиційної геометрії, в умовах