Підвищення якості поверхонь деталей, виготовлених і відновлених комплексним методом

Abstract

Робота присвячена розробленню комплексного методу виготовлення і відновлення поверхонь деталей типу тіл обертання хімічною обробкою і дифузійним хромуванням, в тому числі процесам фінішної обробки таких поверхонь для досягнення потрібних якісних показників. Розроблено технологічні операції і режими нанесення хімічного покриття і дифузійного хромування, технологічний маршрут комплексного методу. Розроблено теоретичні передумови впливу елементів режиму різання на топографію зміцненої поверхні; каскадні графи комплексної обробки деталей типу тіл обертання; метод оптимізації вибору технологічних чинників з метою забезпечення точності і шорсткості кінцевої механічної обробки деталей тіл обертання, в тому числі програму оптимізаційного процесу фінішної механічної обробки. Представлено результати експериментальних досліджень та промислових випробувань і практичні рекомендації виготовлення і відновлення деталей машин комплексним методом, проведено техніко-економічне обґрунтування комплексного методу.

Работа посвящена разработке комплексного метода изготовления и восстановления поверхностей вращающихся деталей комплексным методом химической обработки и диффузионного хромирования и финишной механической обработки таких поверхностей. Комплексным методом формируются композиционные слои различной морфологии, которые позволяют изготавливать и восстанавливать детали машин, работающие в различных условиях. Установлен механизм формирования упрочненного поверхностного слоя комплексной обработкой. Разработаны теоретические предпосылки влияния элементов режима резания на топографию упрочненной поверхности. Установлено и экспериментально подтверждено, что шероховатость обработанной поверхности существенно зависит от составляющей формы инструмента и кинематики его перемещения, деформации материала в зоне контакта с инструментом, шероховатости рабочей части инструмента, и несущественно зависит от колебаний резального инструмента. Получены рациональные режимы и параметры геометрии инструмента для обработки восстановленных поверхностей комплексным методом, который разрешает обеспечить шероховатость обработанной поверхности не выше Rz<10 мкм или Ra < 2 мкм. Геометрические параметры упрочненного слоя, полученного после комплексного метода, разрешают применять метод ремонтных размеров для восстановления изношенных поверхностей и использовать в качестве заготовок изношенную деталь, которая упрощает технологический процесс восстановления, сокращает его время и снижает затраты на детали при эксплуатации. Приведена программа и методика проведения экспериментальных исследований, представлена конструкция экспериментальных и натурных образцов. Проведено планирование и методику математической обработки результатов исследований параметров качества поверхностей после финишной механической обработки деталей, изготовленных комплексным методом. Приведены результаты экспериментальных исследований для установления технологических условий для управления показателями качества упрочненного поверхностного слоя при разных условиях эксплуатации деталей машин, а также влияние рациональных режимов финишной механической обработки на геометрические параметры (шероховатость и прирост толщины) обработанной поверхности. Разработаны каскадные графы комплексной обработки вращающихся деталей, разработан метод оптимизации выбора технологических параметров с целью обеспечения точности финишной механической обработки деталей тел вращения, в том числе блок-схему алгоритма оптимизации технологических параметров на финишной операции механической обработки и программу оптимизационного процесса финишной механической обработки деталей тел вращения, проведено технико-экономическое обоснование разработанного комплексного метода.

Work is sanctified to development of complex method of making and proceeding in the surfaces of rundles chemical treatment and diffusive chrome-plating, including to the processes of finish treatment of such surfaces for the achievement of necessary quality indexes. Technological operations and modes causing of chemical coverage and diffusive chrome-plating, technological route of complex method, are worked out. Theoretical pre-conditions of influence elements of the cutting mode are worked out on the topography of the fixed surface; cascade columns complex treatment of rundles; method of optimization choice of technological factors with the aim of providing of exactness and roughness of the eventual tooling of details of bodies of rotation, including program of optimization process of the finish tooling. The results of experimental researches and industrial tests and practical recommendations of making and proceeding in the details of machines are presented by a complex method, a feasibility study is conducted complex method.