Повышение качества поверхностного слоя изделий из титанового сплава методом ультразвуковой обработки, страница 4

В результате было установлено очевидное преимущество ультразвуковойобработки, поскольку накатывание не позволяетдобитьсянаименьшегозначенияшероховатости поверхности титановых сплавов, а выглаживание неприменимо ввидуадгезионного налипания частиц титана на алмаз.Наоснованииисследованийрезультатовбылразработанпроведённыхтеоретическихалгоритм оптимизациииэкспериментальныхтехнологическогопроцессаультразвуковой обработки с использованием полученных аналитических и регрессионныхуравнений и выявленных эмпирических закономерностей. В общем виде он заключается вследующем: после чистовой лезвийной или абразивной обработки заготовки определяютсяисходные значения шероховатости Rz исх и твёрдости HBисх или HVисх (МПа), затеминженером-технологомназначаютсяпараметрыпроцессаУЗО,обеспечивающиеупрочняющий режим обработки (3·σт < p < HBисх или HVисх) с формированием очагадеформации 3-го вида (hmax / Rz исх ≈ 1).

Исходя из обозначенных граничных условий степениперекрытия отпечатков от действия индентора, производительности процесса и необходимойстепени упрочнения выбираются скорость главного движения и величина подачи. Дляобработки изделий из титанового сплава ВТ6 с Rz исх < 5 мкм возможно использованиеполученных регрессионных уравнений. Таким образом, назначенный режим УЗО будетнаучно обоснован и позволит достичь наилучших значений геометрических и физикомеханических характеристик поверхности.Используяполученныеэкспериментальныхзнанияисследованийивопытрамкахприпроведениивыполнениятеоретическихсовместнойинаучно-исследовательской работы ФГБОУ ВПО «МГИУ» и ОАО «РСК «МиГ» была разработана,опробована и внедрена в опытное производство технология финишной обработки штока5.12.5301.1006.98 при варианте его изготовления из титанового сплава ВТ6 методомультразвукового поверхностно-пластического деформирования.

Применение настоящейтехнологии позволяет улучшить значения шероховатости, микротвёрдости, остаточныхсжимающихнапряженийсуперфинишированияэксплуатационныхиглубиныоригинальногосвойств.наклёпапотехпроцессаЭксплуатационныесравнениюприиспытаниясоперациейобеспечениитребуемыхобработаннойдеталипроводились самостоятельно специалистами ОАО «Российская самолётостроительнаякорпорация «МиГ» и их результаты не подлежат разглашению.22ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫВ рамках настоящей диссертационной работы была решена важная научнопрактическая задача повышения качества поверхностного слоя рабочего штока летательногоаппарата 5.12.5301.1006.98, изготавливаемого в ОАО «Российская самолётостроительнаякорпорация «МиГ», для обеспечения требуемой коррозионной стойкости и износостойкости.Для реализации поставленной цели были проведены многосторонние теоретические иэкспериментальные исследования по изучению влияния технологии ультразвуковогоповерхностно-пластического деформирования на состояние поверхностного слоя изделий изтитанового сплава ВТ6:1) В результате проведения теоретических исследований была усовершенствованаматематическаямодельконтактноговзаимодействияповерхностью и получен ряд аналитическихинденторасобрабатываемойуравнений для расчёта силовых икинематических параметров процесса обработки;2) В результате проведения экспериментальных исследований было установленовлияние режимов ультразвуковой обработки на параметры качества поверхностного слоядеталей из титанового сплава, впервые проанализирована взаимная совместимостьполучаемых геометрических и физико-механических характеристик и получен рядрегрессионных уравнений для технологического управления качеством выпускаемыхизделий;3) Припроведениисравнительногоанализаотделочно-упрочняющихметодовтехнологического обеспечения качества поверхностного слоя изделий из титановых сплавовбыло установлено преимущество ультразвуковой обработки перед накатыванием ивыглаживанием;4) Используя полученные аналитические и регрессионные уравнения и выявленныеэмпирическиезакономерностибылиразработаныпрактическиерекомендациипооптимизации технологического процесса УЗО;5) В рамках реализации результатов исследований был разработан, опробован ивнедрён в опытное производство ОАО «Российская самолётостроительная корпорация«МиГ» технологический процесс ультразвуковой обработки поверхности рабочего штока5.12.5301.1006.98 при варианте его изготовления из титанового сплава ВТ6, позволяющийобеспечить требуемые значения эксплуатационных свойств.23ПУБЛИКАЦИИ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ РАБОТЫ1.

Таратынов О.В., Порошин В.В., Харченко В.В. Ультразвуковая обработка какпрогрессивная технология финишной обработки материалов // Итоги и перспективыинтегрированной системы образования в высшей школе России: образование - наука инновационная деятельность: Труды конференции / Под редакцией проф. Л.В. Кожитова.

–М.: МГИУ, 2011. – С. 493-495.2. Таратынов О.В., Порошин В.В., Харченко В.В. Расчёт давления в зоне контактаинструмента и заготовки при ультразвуковой обработке // Технология, экономика иорганизация производства технических систем: межвузовский сборник научных трудов /Под редакцией О.В. Таратынова, Е.А. Резчикова – М.: МГИУ, 2012.

- С. 60-66.3. Таратынов О.В., Порошин В.В., Харченко В.В. Расчёт энергии, затрачиваемой надеформирование металла при ультразвуковой обработке // Технология, экономика иорганизация производства технических систем: межвузовский сборник научных трудов /Под редакцией О.В. Таратынова, Е.А. Резчикова – М.: МГИУ, 2012. - С. 66-75.4. Харченко В.В. Расчёт степени перекрытия отпечатков от действия индентора приультразвуковойтехническихобработкесистем://Технология,межвузовскийэкономикасборникнаучныхиорганизациятрудов/производстваПодредакциейО.В. Таратынова, Е.А. Резчикова – М.: МГИУ, 2012.

- С. 214-222.5. Таратынов О.В., Порошин В.В., Харченко В.В. Расчёт высоты выступов профиляобработанной поверхности с учётом степени перекрытия отпечатков индентора приультразвуковой обработке // СТИН, 2012. - № 6. - С. 30-35.6. Таратынов О.В., Боровин Ю.М., Харченко В.В. Улучшение микрогеометрииповерхностного слоя изделий из титанового сплава методом ультразвуковой обработки //Вестник МГТУ «СТАНКИН», 2012.

- № 1 (18). – С. 44-47.7. Таратынов О.В., Харченко В.В., Корнеев Д.В. Улучшение физико-механическиххарактеристик поверхностного слоя изделий из титанового сплава методом ультразвуковойобработки // Технологии упрочнения, нанесения покрытий и ремонта: теория и практика:В 2 ч. Часть 1: Материалы 14-й Международной научно-практической конференции / Подредакцией Н.А. Соснина и П.А. Тополянского. – СПб.: Издательство Политехническогоуниверситета, 2012. – С. 386-392.8.

Таратынов О.В., Харченко В.В., Корнеев Д.В. Анализ взаимной совместимостигеометрических и физико-механических характеристик поверхностного слоя изделий изтитанового сплава после ультразвуковой обработки // Известия МГТУ «МАМИ», 2012. № 1 (13). – С. 211-218.249. ТаратыновО.В.,ПорошинВ.В.,ХарченкоВ.В.Повышениекачестваповерхностного слоя изделий из титанового сплава методом ультразвуковой обработки //Наукоёмкие технологии в машиностроении, 2012. - № 10. - С. 13-19.10.

O.V. Taratynov, V.V. Poroshin, V.V. Kharchenko. Calculations of machined surface’sprofile peaks height with an allowance for indentor imprints overlapping degree under ultrasonicmachining // Russian Engineering Research, 2013. − V. 33. − № 1.25.