125211 (717557), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

Потім, згідно до розробленого алгоритму, обирається схема обробки пласкої, циліндричної, торцевої, або фасонної поверхні (за один чи декілька проходів, по копіру, з дискретною, поперечною або поздовжньою подачею деформуючого елемента або заготовки або ін).

Виходячи з кінематичних особливостей обладнання та пристроїв призначається кількість обертів шпинделя (nш), подача заготовки (S), кількість обертів автономного двигуна (nа. е), ексцентриситет (e) та - параметр, що визначає взаємне розташування нерівностей.

Після призначення технологічних факторів визначаються параметри якості поверхні й поверхневого шару.

Рис.2. Алгоритм цілеспрямованого керування технологічними процесами ОЗО.

Спочатку визначаються глибина (h), ширина (b) регулярної нерівності й висота напливів (hн). Далі, згідно до розробленого алгоритму, визначаються кут сітки (α), крок нерівності по вісі (So), амплітуда безперервної регулярної нерівності (А), питомий об’єм нерівностей (Vк) і відносна площа, що її займають регулярні нерівності (Fн). Оскільки останній параметр є найбільш інформативним та найповніше характеризує експлуатаційні властивості деталей, то для розробленого технологічного процесу встановлено аналітичний зв’язок між режимами обробки і Fн. Це дозволяє відтворювати на поверхні необхідну за умовами експлуатації величину Fн для комбінованого технологічного процесу обробки пласких поверхонь:

де B, L – ширина і довжина деталі відповідно, hk – глибина канавки, Vпр – подача деталі.

Крім того, базуючись на статистичному підході, параметри якості поверхні й поверхневого шару, експлуатаційні властивості деталей обладнання, а також експлуатаційні характеристики обладнання можуть бути визначені за рахунок реалізації технологічної системи, яка передбачає побудову математичних моделей, що пов’язують технологічні фактори, параметри якості деталей, їх експлуатаційні властивості та експлуатаційні характеристики обладнання.

Автором запропоновано розподілити математичні моделі на шість класів (Рис.3). В першому, другому та третьому класах вхідними параметрами є технологічні фактори, а вихідними, відповідно, якість поверхні, експлуатаційні властивості деталей поліграфічного обладнання, а також експлуатаційні характеристики поліграфічного обладнання. Четвертий та п’ятий класи являють собою моделювання залежності від якості поверхні деталей поліграфічного обладнання експлуатаційних властивостей деталей обладнання і експлуатаційних характеристик поліграфічного обладнання, відповідно. До шостого класу математичних моделей віднесено залежність експлуатаційних характеристик поліграфічного обладнання від експлуатаційних властивостей його деталей.

При побудові математичних моделей використовувався індуктивний метод моделювання, що ґрунтується на принципі самоорганізації моделей. При цьому виходили з мінімального об’єму необхідної для моделювання апріорної інформації. Відомості, яких не вистачає, знаходились за допомогою перебирання великої кількості варіантів моделей за деякими зовнішніми критеріями вибору моделей: регулярність, мінімум зміщення, баланс змінних та комбінованих критеріїв. Точність прогнозування вихідного параметра моделі, відновлення значень, а також якість оптимізації і керування технологічним процесом залежить від якості вхідної статистичної інформації, яка використовується для налагодження математичної моделі.

Побудовані таким чином математичні моделі мають різні набори вхідних і вихідних параметрів, що відповідають згаданим шістьом класам математичних моделей. Для кожного вихідного параметру будувалось декілька моделей, і з них обиралась краща. Кількість моделей може бути як збільшена, так і зменшена. Однією з переваг збільшення кількості математичних моделей є те, що вони дозволяють при відсутності одного або декількох вхідних параметрів за наявності вихідного вирішення системи із декількох рівнянь визначити невідомий вхідний параметр.

В результаті реалізації технологічної системи за розробленим алгоритмом взаємні зв’язки між параметрами якості поверхні й поверхневого шару, експлуатаційними властивостями деталей поліграфічного обладнання та якістю друкованої продукції можуть бути представлені у вигляді математичних моделей.

У третьому розділі наведено методичний план роботи і умови проведення експерименту, описано розроблені і виготовлені спеціальні стенди і методики проведення експериментальних досліджень.

Рис.3. Шість класів математичних моделей --відповідно до вхідних і вихідних параметрів.

Для побудови математичних моделей і комплексного аналізу технологічних режимів застосовувалася технологія індуктивної самоорганізації моделей.

Для визначення параметрів якості поверхні й поверхневого шару використовувалися профілограф-профілометр „Калібр” моделі 201, твердометр моделі 2033 ТИР, мікроскоп БМИ, аналітичні ваги моделі ЯДВ-200. Заміри мікротвердості проведені приладом ПМТ-3.

У четвертому розділі показано, як результати теоретичних досліджень були використані при розробці технологічних процесів ОЗО деталей поліграфічного обладнання, що виготовлюються із легованих та нержавіючих сталей, чавуну, кольорових металів. Так, наприклад, під час друку передні та задні зажимні планки офсетного полотна піддаються значному навантаженню. Для підвищення їх експлуатаційних властивостей запропонована ОЗО зажимних планок з режимами: R=2,0 мм; P=300 H; n=125 об/хв; Vпр=200 мм/хв. Режими обробки для направляючих планок: P=80H; R=3,5 мм; nш=80 об/хв; Vпр=315 мм/хв.

У процесі роботи на офсетних друкарських машинах фарби та зволожуючий розчин потрапляють під гумовотканинне полотнище на офсетний циліндр. Хімічна дія цих речовин сприяє появі корозії, і, як наслідок, спостерігається погіршення фарбопередачі, поява розтискування точок, збільшується кількість дефектів зображення. Для протидії цьому запропоновано хромування офсетних циліндрів з подальшим утворенням на поверхні регулярного мікрорельєфу. Це значно підвищує корозійну стійкість вказаних деталей. Режими обробки такі: P=100 H; R=2,0 мм; nш=12,5 об/хв; nп. х=1000 об/хв; e=1,5 мм.

Для контактних кілець, що розміщені на циліндрах в друкарському механізмі офсетної друкарської машини з метою забезпечення плавності ходу циліндрів, зменшення шуму, впливу зміни навантажень, покращення якості друку запропоновано ОЗО з такими режимами: P=200 H; R=2,0 мм; n ш=30 об/хв; Vпр=1,56 мм/об; nп. х=750 об/хв; e=0,5 мм.

Також розроблено технологічний процес комбінованої ОЗО пласких деталей (зажимних планок, направляючих) поліграфічного обладнання шляхом випереджаючого пластичного деформування з наступною обробкою алмазно-абразивним інструментом. При цьому на поверхні деталі утворюють ЧРМР чотирикутного типу з глибиною введення алмазу в оброблювану поверхню, що дорівнює 0,0028-0,0070 мм, з наступною обробкою торцем чашкового алмазно-абразивного інструмента, вісь обертання якого перпендикулярна до поверхні деталі, t = hнапл + Rz / 2, де t – глибина шліфування, hнапл – висота напливів, Rz – параметр шорсткості поверхні.

ОЗО здійснювалась за допомогою розробленого пристрою для комбінованої обробки пласких поверхонь деталей, що має алмазний деформуючий і чашковий алмазно-абразивний інструмент У4К 200х20х3х32–АСМ 3/2 – 100% – БР. Інструменти закріплені у відповідних державках, встановлених у двох шпиндельних вузлах, розташованих паралельно один до одного і кінематично пов’язаних між собою з можливістю регулювання їх швидкостей обертання в залежності від матеріалу, який оброблюється.

Наведені вище технологічні процеси ОЗО дозволили підвищити зносостійкість вказаних деталей в 1,25…1,35 рази.

У п’ятому розділі подано результати досліджень, зокрема, впливу режимів обробки на геометричні параметри поверхні при комбінованому ОЗО деталей поліграфічного обладнання (Рис.4,

5).

Виявлено можливість відновлення геометричних параметрів деталей поліграфічного обладнання за рахунок застосування технології ОЗО, що є важливим для оперативної заміни імпортованих деталей. Величина відновлення геометричних параметрів може досягати 10 мкм.

Відновлення розмірів може здійснюватись за рахунок напливів, що виникають при утворенні ЧРМР. Його можна утворювати в місцях зношення деталей. Параметри напливів для різних матеріалів представлено на Рис.5.

Запропонована технологія дозволяє відновлювати розміри деталей і збільшити термін їх експлуатації в 1,3…1,45 рази.

Досліджено також вплив технологічних факторів процесу обробки на фізико-механічні параметри поверхневого шару.

Рис.4. Залежність глибини (h) і ширини (b) нерівностей

від зусилля вдавлювання при ОЗО.

Рис.5. Залежність площі нерівностей в поперечному перетині (Sк)

для різних матеріалів і висоти наливів (hн) від зусилля вдавлювання при ОЗО.

При запропонованій технології відбувається розпад залишкового аустеніту і перетворення його в мартенсіт. Кількість залишкового аустеніту в поверхневому шарі деталей зі сталі зменшується на 10…15%.

ОЗО супроводжується зміцненням поверхневого шару в місцях утворення ЧРМР. Мікротвердість при цьому збільшується на 17...21%.

Для отримання стабільних результатів мікротвердості був застосований метод оцінки її стабільності за значенням коефіцієнту варіації мікротвердості.

ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ

На базі теоретико-експериментальних досліджень вперше створено параметричну систему комбінованого технологічного процесу ОЗО, яка є основою для цілеспрямованого керування і отримання заданих режимів обробки, параметрів якості поверхні і поверхневого шару, експлуатаційних властивостей деталей поліграфічного обладнання та експлуатаційних характеристик поліграфічного обладнання.

За допомогою теоретичних і експериментальних досліджень отримано аналітичні залежності, які встановлюють взаємний зв’язок між режимами обробки, відносною площею і питомим об’ємом нерівностей, що дозволяє визначити оптимальні режими комбінованої ОЗО деталей поліграфічного устаткування.

Розроблено алгоритм цілеспрямованого керування комбінованим процесом ОЗО, при якому на поверхні утворюють ЧРМР. Алгоритм взаємно пов’язує технологічні фактори процесу обробки, параметри якості поверхні та поверхневого шару, а також експлуатаційні властивості деталей поліграфічного обладнання.

Запропоновано розподіл математичних моделей, що пов’язують технологічні фактори, параметри якості деталей, їх експлуатаційні властивості та експлуатаційні характеристики поліграфічного обладнання, на класи відповідно до вхідних та вихідних параметрів, що дозволило побудувати узагальнюючі моделі з урахуванням проміжних.

Запропоновано методики досліджень, що дозволяють достовірно оцінити вплив технологічних факторів процесу обробки, параметрів ЧРМР і якості поверхневого шару на експлуатаційні властивості деталей поліграфічного обладнання.

Розроблено і досліджено технологічні процеси ОЗО: комбіновану ОЗО пласких деталей поліграфічного обладнання (зажимні планки офсетних полотен, направляючі), що дозволила підвищити продуктивність обробки і зносостійкість в процесі експлуатації в 1,25 … 1,35 рази; технологію ОЗО для відновлення розмірів деталей (до 10 мкм, за необхідності) в місцях їх зносу, яка дозволяє збільшити термін їх експлуатації в 1,3 … 1,45 рази.

Розроблено пристрій та інструмент, що дозволяють здійснювати комбіновану ОЗО деталей поліграфічного обладнання.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ АВТОРОМ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Олійник В.Г., Киричок П.О. Теоретичні дослідження утворення регулярних мікрорельєфів на металевих поверхнях // „Технологія і техніка друкарства”. – Київ: НТУУ „КПІ” ВПФ, 2003. - №2. – С.66-72.

2. Киричок П.О., Олійник В.Г., Киричок Т.Ю. Зміцнення поверхонь металевих деталей // Навч. посібник. – Київ: „Преса України”, 2004. – 204 с.

3. Олійник В.Г., Киричок П.О., Кушик В.Г. Підвищення надійності і довговічності деталей широкодіапазонних цангових затискних патронів токарних автоматів // Вісник Черкаського державного технологічного університету. – Черкаси, 2004. - №4. – С.161-167.

4. Олійник В.Г., Киричок П.О., Кушик В.Г. Прогнозування конструкцій затискних патронів підвищеної надійності // „Технологія і техніка друкарства”. – Київ: НТУУ „КПІ” ВПФ, 2004. - №1. – С.55-60.

5. Олійник В.Г. Підвищення довговічності деталей цільових механізмів технологічного обладнання // „Технологія і техніка друкарства”. – Київ: НТУУ „КПІ” ВПІ, 2004. - №4. – С.44-48.

6. Олійник В.Г. Нові конструкції елементів цільових механізмів технологічного обладнання підвищеної надійності // „Технологія і техніка друкарства”. – Київ: НТУУ „КПІ” ВПІ, 2005. - №1. – С.90-94.

7. Олійник В.Г. Теоретичне і експериментальне дослідження опоряджувально-зміцнюючої обробки деталей поліграфічного обладнання // „Технологія і техніка друкарства”. – Київ: НТУУ „КПІ” ВПІ, 2006. - №1-2. – С.149-153.

8. Олійник В.Г. Алгоритм керування технологічним процесом оздоблювально-зміцнюючої обробки деталей поліграфічного обладнання // „Технологія і техніка друкарства”. – Київ: НТУУ „КПІ” ВПІ, 2007. – №1-2. – С.188-195.

9. Киричок Т.Ю., Олійник В.Г. Керування технологічними процесами оздоблювально-зміцнюючої обробки деталей поліграфічного обладнання // „Технологія і техніка друкарства”. – Київ: НТУУ „КПІ” ВПІ, 2007. – №3-4. – С.74-80.

10. Патент України №18482, МПК В24В39/00. Спосіб комбінованої обробки поверхонь деталей / Киричок П.О., Хмілярчук О.І., Олійник В.Г. – №u200604703; Заявл.27.04. 2006; Опубл.15.11. 2006, Бюл. №11.

11. Патент України №18495, МПК В24В39/00. Пристрій для комбінованої обробки плоских поверхонь деталей / Киричок П.О., Хмілярчук О.І., Олійник В.Г. – №u200604718; Заявл.27.04. 2006; Опубл.15.11. 2006, Бюл. №11.

АНОТАЦІЯ

Олійник В.Г. Підвищення якості й експлуатаційних властивостей деталей поліграфічного обладнання. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.01. – Машини і процеси поліграфічного виробництва. – Національний технічний університет України „Київський політехнічний інститут”, Київ, 2008 р.

В дисертаційній роботі представлено теоретико-експериментальну систему керування технологічним процесом оздоблювально-зміцнюючої обробки (ОЗО) для покращення експлуатаційних властивостей та характеристик деталей поліграфічного обладнання, а також відновлення їх розмірів при ремонті шляхом отримання необхідних параметрів якості поверхні і поверхневого шару. Для розробленого технологічного процесу створено математичні моделі для цілеспрямованого керування ним. Встановлено аналітичні залежності між параметрами регулярного мікрорельєфу і технологічними факторами.

Розроблено алгоритм цілеспрямованого керування ОЗО, новий пристрій та інструмент для утворення регулярного мікрорельєфу. Результати теоретичних та експериментальних досліджень впроваджено у виробництво.

Ключові слова: оздоблювально-зміцнююча обробка, параметри регулярного мікрорельєфу, експлуатаційні властивості, відновлення деталей, зносостійкість, поліграфічне обладнання.

АННОТАЦИЯ

Олийнык В.Г. Повышение качества и эксплуатационных свойств деталей полиграфического оборудования. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.05.01. – Машины и процессы полиграфического производства. – Национальный технический университет Украины „Киевский политехнический институт”, Киев, 2008.

Характеристики

Список файлов реферата