Диссертация (1143852), страница 16

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 16)

Результаты исследованияпредставлены на Рисунке 4.15, а параметры отклонения по круглости сведены вТаблицу 4.5.Рисунок 4.14 – Кругломер Mahr MarForm «MMQ 200»130Таблица 4.5 – Отклонения от круглости формы деталиОтклонения формы, мкмRoundМеханическая обработка сТрадиционная(№ сечения)применением метода ПЛПДмеханическая обработка13.6718.41524.219.89633.2713.482426.7647.74259.98731.372а)б)Рисунок 4.15 – Параметры отклонения от круглости поверхности детали, где: а –поверхностьпосле механической обработки с применением ПЛПД; б – поверхность после традиционногоизготовленияРезультатыэкспериментапричистовоймеханическойобработкепрецизионной поверхности детали «опора» с применением метода локальногопластического деформирования показали, что на всем диапазоне результатовизмерения установилась тенденция к снижению геометрических отклоненийформы от круглости в сравнении с традиционным методом обработки деталей.1314.5Влияниепредварительноголокальногопластическогодеформирования на процесс стружкообразования при формированиипрецизионной поверхности детали «опора» из титанового сплаваПри проведении исследований по обеспечению заданных показателейкачества поверхности и точности формы при изготовлении прецизионныхповерхностей детали «опора» с применением метода локального пластическогодеформирования было попутно установлено, что лезвийная обработка ссозданнойизмененнойструктуройпозволяетвлиятьнапроцессстружкообразования [111, 112].

Получение равномерной сегментации сотрезками стружки определенной длинны обусловлено изменениями физикомеханических свойств металла в локальной области в сравнении с основнымметаллом,чтопозволяетсудитьоповышениипроизводительностимеханической обработки и упрощении утилизации опасной стружки.Результаты исследований были получены в результате чистового точениятитанового сплава Ti-4.5Al-2V с предварительным локальным пластическимдеформированием поверхности на станках токарной группы 16К20 иуниверсальном токарном станке для высокоточной комплексной обработкидеталей малого размера EMCO MAXXTURN 25 (Рисунок 4.16) с режимнымипараметрами, установленными в технологическом процессе. В качествережущегоинструментабылииспользованырезцыствердосплавнойпластинкой из ВК8 и державкой со сменными керамическими пластинами SFS05F.132Рисунок 4.16 – Механическая обработка детали «опора» с локально-измененной структуройна станке EMCO MAXXTURN 25По результатам проводимых экспериментов было установлено, что притрадиционном способе изготовления с режимными параметрами = 60 м/мин; = 0.021 мм/об; рез = 0.05 мм происходит образование сливной стружки,которая оказывает негативное влияние на качество обработанной поверхностии затрудняет процесс изготовления (Рисунок 4.17).Втовремякакпримеханическойобработкесприменениемпредварительного локального пластического деформирования на тех жережимныхпараметрах( = 60 м/мин; = 0.021 мм/об;рез = 0.05 мм, = 0.02 мм.) (Рисунок 4.18) была получена равномерная сегментация стружки.Для примера и подтверждения экспериментальных исследований повлиянию глубины созданной неоднородной структуры на механическуюобработкунаРисунке4.19представленасегментированнаястружка,полученная в результате механической обработки с режимными параметрами = 60 м/мин; = 0.021 мм/об; рез = 0.05 мм, = 0.06 мм.133Рисунок 4.17 – Вид сливной стружки после механической обработки безпредварительного локального пластического деформирования: V = 60 м/мин; = 0.021 мм/об; рез = 0.05 ммРисунок 4.18 – Вид сегментированной стружки после механической обработки слокально-измененной структурой: = 60 м/мин; = 0.021 мм/об; рез = 0.05 мм;с = 0.02 мм134Рисунок 4.19 – Вид сегментированной стружки после механической обработки слокально-измененной структурой: = 60 м/мин; = 0.021 мм/об; рез = 0.05 мм,с = 0.06 мм4.6Рекомендациимеханическойдляобработкилокальнымпластическимтребуемыхпараметроввыборадеталиоптимальных«опора»сдеформированиемточностипредварительнымдляформыпараметровиобеспеченияшероховатостипрецизионной поверхностиДля обеспечения в технологическом процессе заданных параметровшероховатости поверхности по параметру , а также круглости формы иточности размеров при механической обработке детали «опора» необходимособлюдатьрекомендации,которыеразработаныиаргументированыпроведенными исследованиями.Во-первых, на этапе чистового точения необходимо предварительносоздать зону с локально измененной структурой по прямой траектории,обеспечивая снижение амплитуды автоколебаний, возникающих в процессемеханической обработки, что положительно сказывается на параметрахкачества и точностных характеристиках формы обрабатываемой детали135«опора».Этоподтверждаетсяпроведеннымиэкспериментальнымиисследованиями (Рисунок 4.12, 4.15).Для обеспечения снижения уровня интенсивности автоколебательногопроцесса на чистовом этапе механической обработки детали «опора»определены границы допустимых значений глубины измененной структуры,при которых обеспечивается стабильность процесса точения, попутно решаявопрос по процессу стружкообразования (Рисунок 4.17, 4.18) и оказываяположительноевлияниенастойкостьрежущегоинструмента(Рисунок 4.6, 4.7, 4.8).Анализ проведенных экспериментальных исследований при чистовойоперации точения показал, что диапазон допустимых значений глубиныраспространения пластической деформации в процентном содержании должениметь не более 38 … 50% от глубины снимаемого припуска (Рисунок 2.9, 2.10).Особое внимание стоит уделить тому факту, что создавая на поверхностизаготовки зону локального пластического деформирования, необходимообеспечитьсоблюдениеусловияс ≤ 50% от рез .Несоблюдениеэтоготребования приведет к изменениям эксплуатационных свойств изделия из-заизменения механических свойств поверхности и больших остаточныхнапряжений.Во-вторых, при чистовой механической обработке детали с локальнонеоднороднойструктуройобрабатывающеговажнуюинструмента,врольиграетособенностиприправильныйработесвыбортакимивысокопластичными и труднообрабатываемыми материалами как титан исплавы на его основе.В ходе изучения научно-технической литературы было установлено, чтодля обработки титановых сплавов, в основном, применяются режущиеинструменты с твердосплавными пластинами из вольфрамокобальтовыхсплавов.

Этот выбор обусловлен химической активностью титаносодержащихметаллов к повышенному содержанию углерода и легирующим примесям, атакже агрессивностью СОЖ, применяемых при обработке. Исходя из этого, для136изготовлениядеталейтипа«телвращения»былипринятырежущиеинструменты с твердосплавными пластинами из ВК8, металлорежущейкерамики 05 и 1105 с учетом минимального вылета инструмента ижесткого закрепленияВ-третьих, при отработке усовершенствованной технологии изготовлениядеталей из титановых сплавов с предварительно измененной структурой влокальной области на практике было установлено, что требуемые параметрыкачества поверхности и точности формы изделия обеспечивались как настанках токарной группы 16К20, так и на современных высокоточных токарныхстанках с ЧПУ и операционных центрах.Это позволяет увеличить выпуск готовой продукции и снизитьсебестоимость изготовления в условиях обеспечения заданных параметровточности и качества поверхности с соблюдением геометрических параметроввысокоточных прецизионных поверхностей.4.7 Результаты и выводы по четвертой главе1.

Ряд проведенных экспериментальных и теоретических исследований повлиянию предварительного локального деформирования поверхностного слояизготавливаемого изделия доказал, что периодическое изменение физикомеханических свойств в зоне снимаемого припуска приводит к изменениюусловий виброактивности процесса и вводит систему в устойчивое состояние.2. Проведенные экспериментальные исследования позволяют сделатьвывод, что применяемые параметры создаваемой неоднородной структуры вповерхностномслоеприразличныхсоотношенияхрежимоврезанияобеспечивают заданные показатели точности и качества прецизионныхповерхностей,повышаяпроизводительностьмеханическойоперации,номенклатуру используемого оборудования, и увеличивают срок службылезвийного инструмента.1373.

Проведенный анализ результатов комплекса испытаний механическойобработки детали «опора» из титанового сплава с применением методалокального пластического деформирования на этапе чистового точенияпозволил обеспечить требуемый класс шероховатости поверхности посравнению с традиционном процессом механической обработки.4. Результатысравнительныхиспытанийдетали«опора»послемеханической обработки позволили выявить снижение отклонения от точностиформы обработки в условиях применения метода предварительного локальногопластического деформирования в сравнении с параметрами, получаемыми входе традиционного точения.5.

Проведенныеэкспериментальныеисследованияпообеспечениюзаданных геометрических параметров прецизионной поверхности детали«опора» при механической обработке с применением метода локальногопластического деформирования показали, что попутно была решена остраяпроблема по сегментации и дроблению высокоактивной стружки, что являетсяактуальной задачей при механической обработке титановых сплавов из-засклонности ее к возгоранию.6. Наоснованииэкспериментальныхипараметров,теоретическихполученныхврезультатеисследований,предложенусовершенствованный технологический процесс изготовления детали «опора» вопытном и мелкосерийном производстве с обеспечением заданных показателейшероховатости поверхностного слоя, геометрических параметров точностиформы, с сокращением технологического процесса вследствие отказа отконечных операций шлифования или доводки, что положительно сказываетсяна себестоимости выпуска продукции и увеличении производительности.7.

Представлены рекомендации, позволяющие в усовершенствованномтехнологическом процессе изготовления детали «опора» обеспечить заданныепоказатели качества и точности прецизионных поверхностей при механическойобработке детали с локально измененной структурой.138ЗАКЛЮЧЕНИЕ1. Выявлены основополагающие закономерности изменения параметровкачества и точности формы при изготовлении изделий типа «тел вращения» изтитановых сплавов.2. Определено влияние интенсивности возникающих автоколебаний вподсистемах «инструмент» и «заготовка» на технологическое обеспечениепоказателей качества прецизионных поверхностей типовых изделий на примередетали «опора», изготавливаемых из титаносодержащих сплавов.3.

Характеристики

Список файлов диссертации