автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Исследование и разработка эффективного оборудования для комплексной электроимпульсной и механической обработки наружных цилиндрических поверхностей

2 1 АПР 19.97

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УКРАЇНИ ДОНБАСЬКА ДЕРЖАВНА МАШИНОБУДІВНА АКАДЕМІЯ

На правах рукопису УДК 621.9.048.4.06(088.8)

Власов Володимир Миколайович

ДОСЛІДЖЕННЯ І РОЗРОБКА ВИСОКОЕФЕКТИВНОГО ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ КОМПЛЕКСНОЇ ЕЛЕКТРОІМПУЛЬСНОЇ ТА МЕХАНІЧНОЇ ОБРОБКИ ЗОВНШІНИХ ЦИЛІНДРИЧНИХ

ПОВЕРХОНЬ

Спеціальність: 05.03.01- Процеси механічної обробки, ; верстати та інструменти

Автореферат

дисертації на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук

Краматорськ - 1997

Дисертація є рукопис.

Робота виконана в ВАТ “ЛуганськПТІМаш”

Науковий керівник: кандидат технічних наук, доцент '

. Сурнін Ю.М.

Науковий консультант: доктор технічних наук, професор,

академік АІН України Струган ський В.Б.

Офіційни опоненти: доктор технічних наук, професор Зарубіцький Е.У. . _. кандидат технічних наук, доцент ' Сердюк О.О.

Провідне підприємство: Державна холдингова компанія

“Лугансыстспловоз”

Захист дисертації відбудеться 23 квітня 1997 р. у 10 годин на засіданні спеціалізованої Ради К 28.01.01 в Донбаській державній машинобудівній академії за адресою: 343913. м. Краматорськ, вул. Шкадінова, 72, навчальний корпус 1, зал засідань. ' .

Довідки по телефону (06264) 5 - 85 - 81. .

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Донбаської державної

• - .‘У

машинобудівної академії.

Автореферат розісланий “22 " березня 1997р.

Вчений секретар спеціализованої Ради Су

кандидат технічних наук, доцент В.М.Гах

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність проблеми. Обробка деталей електроімпульсним методом відзначається високою ефективністю, широкими технологічними можливостями. Дана галузь прикладної науки добре розвинена на Україні та за її межами. Одержані вагомі наукові і дослідно - технологічні результати. ро7£<к> гієно і впроваджено багато різноманітних типів обладнання для електроімпульспої обробки. Одна*., розробка різноманітного складного обладнання потребує значних економичних затрат, тим більше, що воно має вузьку направленість, вимагає кваліфікованого обслуговування і ефективно при масовому використанні або обробці деталей великими партіями. Сучасне виробництво характеризується частою зміноіо промислової продукції, яка виготовляється невеликими виробничими партіями. Особлива це стосується напрямку відновлення зношених поверхонь та їх зміцнення, коли деталі оброблюються, частіше, поштучно. У данному випадку необхідне високоефективне обладнання, яке дозволяє легко переходити від обробки ’ однієї деталі до другої та не потребує висококваліфікованого обслуговування. Крім того, процеси відновлення і зміцнення поверхонь є , як правило, вузькою спеціальною технологічною операцією і потребують подальшої механічної обробки на металорізальних верстатах. Суміщення процесів нанесення покриття та подальшої обробки наплавленого шару ; методами пластичного деформування, і різання, суттєвим чином може ; підвищити ефективність процесів відновлення або зміцнення зовнішних цилінді'н^іих поверхонь, зокрема при ремонтних роботах. . „

Тому виконання досліджень у даній галузі та створення ефективного обладнання, що дозволяє здійснювати комплексну електроімпульсну та механічігу обробку різноманітних зовнішніх циліндричних поверхонь є актуальною науково - технічною проблемою, що має важливе значення для промислового-виробництва.

Для цього необхідно виконати дослідження та визначення кінематичних і фізико - механічних параметрів, математичних залежностей між ними, які забезпечують суміщення процесів електроімпульспої, зміцнюючої га лезової обробки, дозволять виконувати проектування, виготовлення та експлуатацію високоефективного обладнання.

Мета роботи. Створення високоефективного обладнання, яі дозволяє виконувати комплексну електроімпульсну та механічну обробі зовнішніх ціпіндричних поверхонь деталей, що відновлюються «

зміцнюються. .

Для досягнення поставленої мети розв'язано ряд питань, з яких і захист виносяться наступні:

1. Результати аналізу розробленої автором принципової схем

електроімпульсної обробки ... зовнішних циліндричних , поверхом ковзаючими/періодично контактуючими з деталлю електродами. .. ,

2. Визначення та обгруитуваішя ^якраметрів, що забезпечую!

раціональні умови обробки поверхонь. ' . .......

3. Вивід залежностей між кінематичними та динамічним

параметрами процесу обробки, забезпечуючими проегтуванн

виготовлення та експлуатацію високоефастнвного обладнання. , ;

4. Дослідження процесу нашивки та встановлення раціональні

енергетичних характеристик процесу обробки, які забезпечують знижені енергозатрат! . •

5. Визначення мінімально - необхідного шару покрити, яки забезпечує наступну механічну обробку поверхні з заданими параметрами.

6. Визначення залежностей між кінематичними параметрами пр пластичному деформуванні наплавленої поверхні, а також прн 5 обробі

. різанням. .. ’ • ' V

7. Розробка та апробація високоефективного обладнання дл

комплексної електроімпульсної ’ та механічної обробки зовнішня циліндричних поверхонь. :

8. Розробка науково - обгрунтованих рекомендацій по ефективном використанню розроблсіоі~о обладнання.

Наукова вовизва роботи. Виявлені та вивчені закономірності, яі впливають на процеси обробки зовнішннх циліндричних поверхонь, щ відновлюються чи зміцнюються; на основі теоретичних т експериментальних досліджень отримані залежності, які дозволят

4

визначити раціональш кінематичні, динамічні та енергетичні параметр комплексної електроімпульсної, зміцнюючої та лезової обробкг розроблено високоефективне обладнання, та теоретично об грунтова! основні напрямки його розвитку і вдосконалення.

Реа-іііація науково - практичних результатів робити. На осинім виконаної роботи розроблене високоефективне обладнання для комшіеснсї електроімпульсної і наступної механічної обробки зовнішних циліндричних поверхонь, яке знайшло широке застосування на багатьох промислових підприємствах, зокрема на ВО “Стирол” (м. Горлівка). Атомній електростанції (м. Енергодар), металургійних комбінатах “Запорожсгаль" та “Днілроспецсталь“, Державній , холдинговій компанії “Луганськтепловоз" та інших. . ; .

' ' Апробація роботи. : Основні положенії* дисертації розглянуті і

схвалені на наухово - технічних'конференціях, нар^й,*. семінарах. Зокрема, на науковому семінарі механічного факультету Східноукраїнського державного університету (лютий 1993 р.. жовтень 1995 р.); науково -технічний раді НВО “Луганалстешіовоз’ (жовтень 1996 р.у, науково. -.. технічний раді ВАТ “ЛугайсікТГПМапГ (травень 1995 р., листопад 1996= р.)і міжнародній науково - практичній конференції “Автоматнзаш^: проектування і виробництва виробів у машинобудуванні (14 - 17 травня • 1996 р., Луганськ); міжнародній науково - технічний конференцій -“Прогресивна техніка і технології в машинобудуванні- (вересень 1996 р.. Севастополь); міжнародній науково - технічний конференції “Організація £ технологія ремонту механізмів, машин, устаткування” (28 - ЗО травня 1996 р., Крим - Київ).

Практична цінність роботи полягає в розробці та дослідно » промисловій перевірці обладнання для комплексної слсхтроімлульсної і механічної обробки зовнішних. циліндричних поверхонь. Встановлені основні параметри обладнання, які рекомендуються для використання при проектуванні, виготовленні та експлуатації комплексного обладнання. Дані конкретні конструктивні пропозиції по розробці вузлів обладнання і вдосконаленню методів комплексної електроімпульсної та механічної обробки зовнішних циліндричних поверхонь.

Підтвердженням практичного значення дисертаційної роботи та одержаних наукових результатів є присудження автору у 1994р. Державної премії Украіни в області науки та техніки за роботу, однією з основних складових частин якої було розроблене високоефективне обладнання для електроімпульсної обробки зовнішніх циліндричних поверхонь.

Публіка ції. За результатами виконаних досліджень надруковано вісім робіт, у тому числі монографія [8].

Структура і обсяг роботи. Дисертаційна робота містить 164 сторінки машинописного тексту. 53 малюнка. 2 таблиці; складається із вступу, п'яти глав, заключения, списку литератури, що включає 129 * назв, а також додаток.

Основні результати, представлені в дисертації, одержані автором самостійно.

ОСНОВНИЙ 3biIv.Tr РОБОТИ

У вступі обгрунтована актуальність теми дисертаційної роботи, викладені дані про основні дослідження, апробацію роботи, наукову та практичну цінтсіь і впровадження роботи у виробництві. - :

, У першому розділі наведені результати інформаційних досліджень по темі Виконано аналітичний огляд бібліографічних джерел, які стосуються електрофізичних методів обробки металів. Різноманітні методи едектроімпульсної обробки та зміцнення поверхонь потребують розробки складного спеціального обладнання і призначені дня використання у масовому виді виробництва, або при обробці деталей великими партіями. При цьому необхідні досить великі економічні та енергетичні затрати, кваліфіковане. -; обслуговуваних. Крім того, відана чається, ' що продуктивність методів змінюється у широких межах. Наприклад, саму високу продуктивність має електрошлаковий метод. Але цей метод, як і багато других, не дозволяють виконати обробку циліндричних поверхонь невеликих, розмірів, та складної форми. Облічуючи, що сучасне виробництво характеризується частою зміною промислової продукції, яка .виготовляться невеликими виробничими партіями, а також необхідність відновлення і зміцнення зношених поверхонь' деталей при ремонті, зроблено висновок про неефективність використання в казанного обладнання, та необхідність подальших досліджень і розробки більш гнучкого, високоефективного обладнання.

Електроімпульсна обробка має, як правило, вузьку спеціальну направленість і потребує подальшої механічної обробки - пластичним деформуванням наплавленої поверхні або різанням. Аналіз літератури показав про недостатню вивченість процесу електроімпульсної обробки цилиндричних поверхонь у комплексі з наступною механічною обробкою.

Б

Суміщення процесів електроімнульсної га подальшої обробки іаплавленого шару на одній установці, суттєвим чином може підвищити фектнвність процесів відновлення або зміцнення зовнішній циліндричних юверхонь.

Процес обробки поверхонь електро імпульсним методом залежить від >ізноманіпшх факторів, зла розділяються на кілька різнорідних груп. Вплив [>ахгорів, пов'язаних з параметрами джерела імпульсного струму та фізико хімічними параметрами, що визначают>. властивості наплавленого шару <еталу, вивчено кращеніж суто механічні фактори (відносні швидкості; , нас в зоні контакту, тощо). *• • .. - . . .

Зважаючи на вище сказане, у заключній часті розділа зроблено шеновок про актуальність подальших досліджень у напрямку розробки іисокоефектнвного обладнання для відновлення та зміцнення зовнішніх . щліндрнчннх поверхонь; механічних аспектів комплексної технології цккгроімпульсної тамеханічної їх обробки, розглянуті основні задачі, які іеобхідно при цьому вирішити. . - . . , .. : 1

Літій розділ присвячений розгляду принципової схеми лепро імпульсної установи, яка показана на рис. 1. Принципова схема юзроблеяа з урахуванням компоновки різноманітного устаткування для зіекіроімпульсної обробки зовнішних циліндричних поверхонь деталей на їазі металорізального верстата токарної групи.

Обладнання включає електродну головку, привод обертання головки. генератор технологічного струму та комунікації. Схема компоновки головки з приводом на супорті верстата показана на рис. 1. При обертанні головки електроди періодично контактують з поверхнею цеталі, що установлена в шпііщелі верстата і повільно обертається. Струм •

від генератора проходить через спеціальний токопідвїд, деталь і електроди. Між поверхнею деталі і електродами мають місце електроімпульсні розряди, частота котрих розраховується. Вони спричинюють розплав металу електродів і перенос його на поверхню деталі. Далі встановлені /мови фізичного .іріування процесу, виявлені та обгрунтовані основні геометричні відношення, забезпечуючі раціональні умови обробки. Безперервний електричний контахт електродів і деталі має місце у тому . випадку, коли кут повороту головки за час механічного контакту електрода і деталі більший, ніж кут між електродами. Це забезпечується при певній кількості електродів та певному діаметрі розміщення їх осей обертання. Визначено, шо довжина електрода, яка змінюється в процесі обробки.

. Рис. Г. ПрйкциповА стемі.гіпвіаромеханічної частини,іуствтк^яик* дій електроІмпулшгоТ обробки установлених циліндричних деталей натокарно«; гвинторізному верстаті:м * ■

• • .• ‘; ^ '.'І* ' ’• .• . • ,•

1 -суппорт верстат*;.. .V... Г ; • б - ось повороту електроду;

' 2 • обробляема деталь; ' • ' ; 7 -електродна головка;

3 • напрямок обертання деталі;. ' _ ': ''8 «електрод;.

4 • напрямок повороту елеетроду; . V, ' ■ 9 • електричний двигун;

5 -напрямок обертання електродно! головки;. : . • .• , Ю • регулюемиВ електропривод;

звинна знаходитись також « певних межах. Мінімальна довжина іектрода визначається умовою постійного електричного контакту, а апазон мошіивої максимальної довжини електрода визначається умовою ібсзпечення початкового кута контакту електрода і деталі.

іаходження кінематичних параметрів і виконано кінематичний аналіз (аємодії електродів з поверхнею деталі.

також визначено відносну швідисть ковзання електроду по поверхні палі ;

: 7л • відносне зміщення в часі осі обертання електрода;

N0 - відносна відстань від осі деталі до осі обертання електрода;

сю, піп - кутова швидкість електродної головки та число обертів ппгінделя верстата відповідно.

Розрахунки по формулам (1) і (2) показали, що в процесі обробки -іачення кута тії і "значення швидкості V- залишаються практично зстійними і складають близько 70° і 0,5 м/с відповідно. Характер зміни видкості згідно залежності (2) ілюструється графіком наведеним на рис. З іункгнрна лінія). В кінці періода контактування електрода і деталі иіежнісіь (2) дає невідповідні дійсності завищені значення швидкості" звзання. '

Виведені залежності між кінематичними параметрами, уточнюються ляхом врахування динамічних процесів, що мають місце при повороті іектрода. Динамічні параметри мають велике значення при виконанні

У третьому розділі визначена принципова розрахункова схема для

На рис. 2 наведена схема основних кінематичних параметрів, що тзначені в процесі аналізу. Зокрема визначено поточний кут контакту гектроду з поверхнею деталі у вигляді залежності '

(0

2 М-2* +2*І)-рІ^■-2? -1] 60 ’

Рис. 3. Валив динамічних процесів, виникаючих при повороті електроду на кінематичні параметри контактування електродів; та деталі (суцільними лініями показані кути повороту .електроду є та швидкість ковзання V, одержані з урахуванням динамічних процесів, пунктирними лініями - ті самі параметри без урахування динаміки). . - • ' ; "'

процесу на плавки і впливають на якість наплавленого шару та ефективність процесу.

Встановлено, що динамічні процеси мають визначальне значення на початку і в кінці контакту електроду і деталі. Шляхом вирішення диференційного рівняння, що описує рух електроду знайдено значення фактичної швидкості ковзання Уф . Розрахунок по одержаній залежності, виконаний на ЕОМ, наведений на рис. 3. Там же показані розрахункові кути повороту осі електроду, зокрема значення куга & який враховує динамічні процеси при ударі електроду по деталі. Ці дані є основою для визначення сили взаємодії електроду з поверхнею деталі. Одержана залежність сипи від зміщення осі електрода приведена на рис. 4. Вона близька до Уусочно - лінійної залежності, перша частина якої відповідає удару електрода по деталі, а друга процесу ковзання. По значенню сили знайдено тиск в зоні контакта, величина якого складає Рд = 0,1 ...0,3 МПа.

Рис. 4. Закон зміни нормальної сили взаємодії електроду та деталі в початковий момент їх контактування

У четвертому розділі на основі досліджень кінематичних та динамічних властивостей обладнання розроблена дослідно - промислова установка для комплексної електроімпульсної та механічної обробки зовнішніх циліндричних поверхонь. Наведені характеристики окремих вузлів установки та дані його дослідно - промислової апробації. Відзначено, що малий тиск у зоні контакту , розрахункова швидкість ковзання електроду по деталі вилучили з процесу наплавки ефект

“прилипання" електроду до поверхні деталі, якість наплавленого шару забезпечує міцну сцепку з основним матеріалом деталі, покриття рівномірне, його сплошність досягає 95%.

На основі аналізу робочого процесу сформульовані припущення для розрахунку енергетичних характеристик процесу наплавки. Обгрунтована залежність еквівалентного опору контакту у вигляді дробно * лінійноі функції абсолютної температури. Із розгляду рівняння теплового балансу одержана лінійна залежність температури від часу із стабілізацією температури при певних умовах. На цій основі одержані функціональні залежності струму в імпульсі від напруги при прямокутній та трапецісвидній формах імпульсів напруги. Розрахункові залежності відповідають експериментальним даним виміру струму і напруги. По функціональним залежностям визначені умови підвищення ефективності процесу наплавки. ■

У заключній часті розділу сформульовані основні результати досліджень, щодо визначення мінімально необхідної товщини покриття, яка забезпечує виконання наступної механічної обробки наплавленої поверхні у відповідності з технічними вимогами. По результатам обробки контрольної партії деталей визначені кількісні параметри процесу, зокрема продуктивність по масі за один прохід (0.15...0.2 г/хв), по площі поверхні (3...4 см3/хв), використання маси електродів. Знайдено статистичні характеристики випадкового профілю поверхні наплавленого металу. Профіль являє собою суму випадкових значень мікрошорсткості та хвилястості. Випадкова поверхня хвилястості визначена експериментально для осьового (рис.5) і тангенційного напрямків обробленої поверхні. Експериментально визначена статистична вибірка ординат значень хвилястості, в результаті статистичної обробки якої знайдена гістограма і закон розподілу‘ймовірностей появи відповідних значень ординат кривої хвилястості профіля. Закон розподілу ймовірностей відповідає нормальному закону з математичним сподіванням У то і середньоквадратичним відхиленням со.

Рис. 5.Результати вимірювання хвилястості ( обгинаючого профіля ) обробленою електроімпульсним методом циліндричної поверхні в повздовжньому напрямку.

Шляхом композиції законів розподілу ординат хвилястості та мікрошорсткості знайдений закон розподілу ймовірностей ординат профіля в цілому. Він близький до нормального і ймовірність

де У - змінна ордината профіля;.

Ау - величина зміщення середньої лінії кривої мікрошорсткості від кривої хвилястості; а і середньоквадратичне відхилення ординат кривої

мікрошорсткості.

Всі параметри які входять в (3) визначені експериментально. Зокрема величина зміщення середньої лінії визначена о ви л ^ загального об'єму наплавленого металу Да Ду = У„ - Дт /(рихИ), а о„ « Ду /3.

У п'ятому розділі сформульовані основні результати досліджень, що стосуються вдосконалення обладнання і технологічного процесу комплексної електроімпульсної і механічної обробки зовнішних цилиндричних поверхонь.

Виходячи з закону розподілу ординат профіля наплавленої поверхні знайдені статистичні параметри процесу обробки наплавленої поверхні оізанням. В залежності від діаметра О оброблена різанням поверхня буде

(У-У,+А,)’

1

(3)

ч/2х-/°ї +°ї

мати вигляд сукупності площин випадкової величини і форми. Математичне сподівання величини площі визначається залежністю

ас Ф

а

V ' .Лш

- функція, інтеграл ймовірностей;

- діаметр деталі до обробки;

• середній диаиетр наплавленої поверхні <3. = сі+2(Ув

Визначені- також дисперсія : величини площі та сл»гл.тичні характеристики об'єма зрізуваного з виступів профіля металу. Зокрема математичне сподівання об'єму зрізуваного металу визначено залежністю

Ж

в

(0-0

нш

<А

Розглянуто процес ббробки наплавленої поверхні методами пластичного деформування. Запропоновано обробку проводити спеціальними молоточками, які встановлюються в електродну головку на місце електродів (рис.6). В залежності від форми робочої частини молоточка можна одержати різний рельєф обробленої поверхні. .

Визначені основні кількісні параметри процесу обробки. Зокрема середня за прохід величина сплющення мікровиступів

Уо. = +0/2)4 'НЯС.

"'аі

де ш - маса молоточка; *

юз • кутова швидкість обертання головки;.

НЯС - твердість наплавленої поверхні.

Ефективність обробки значно підвищується прй умові спів падання : фази колихання вільно встановленого на осі молоточка фазі взаємодії молоточка з деталлю, як ко показано на рис. 6. При цьому швидкість молоточка при ударі буде максимальною. Умовою цього с вибір швидкості обертання головки згідно рівняння

Сп/І- ------------ К=1.2.

і/2+2«К)2-т*|Х(Х+0/2)1.

де "Сп - кутова жорсткість пружини; '■

Іт - момент інерції молегточха відносно осі обертання. Запропонавано ряд удосконалень комплексної технології епепроімпудьсної та механічної обробки і обладнання. Зокрема запропонована обробка з наплавкою шару металу змінної товщини. Вона базується на запропонованій інженерній методиці визначення товщини та глибини проникнення в деталь матеріалу електрода. З метою підвищення . продуктивності обгрунтовано схемне і конструктивне рішення обладнання, що використовує кільцевий обертовий електрод. Встановлені раціональні співвідношення параметрів запропонованої конструкції. ■

Такни чином при виконанні теоретичних та експериментальних досліджень одержано ряд нових наукових і технічних рішень, які дозволили розробити високоефективне обладнання для комплексної обробки зношених поверхонь або для їх зміцнення. Позначені перспективи вдосконалення цього обладнання, які потребують подальших досліджень по розширенню його технологічних можливостей.

ОСНОВІ ВИСНОВКИ

1. Розроблена принципова. схема устави для електроімпульсної обробки зовнішних циліндричних поверхонь, ковзаючими, періодично контактуючими з деталлю електродами. На основі аналізу схеми визначені

>вні кінематичні та динамічні параметри, що впливають на ггивність процесу електроімпульсної та механічної обробки зовнішніх ндричних поверхонь ковзаючими, періодично контактуючими з ллю електродами.

2. Встановлено, що в процесі обробки має. місце складний

одичний рух інструмента (електрода), який взаімодіє з поверхнею лі, при цьому здійснюється відносне зміщення кінця електрода та :рхні. що визначається швидкістю обертання електродної головки і лі. кутом міх нормаллю до оброблюваної поверхні та віссю електрода, імінюсться в часі. : * ;

3. В аналітичному вигляді одержані залежності кінематичних іметрів процесу від геометричних розмірів оброблюваної деталі, сини електродів та відстанню між осями деталі та електродної головки.

4. По результатам розрахунків на ЕОМ, що здійснені на основі

гжаннх аналітичних залежностей, побудовані графіки дня визначення азона зміни максимальної довжини електрода, раціональних кутів та цкосгей обертання електродно! головки і деталі в функції діаметра >блюваної поверхні. . .,

5. Розроблена установа електроімпудьсного відновлення зовнішніх

опричних поверхонь деталей на базі токарно - гвинторізного верстата Ю, головні кінематичні параметри обладнання якої одержані на основі унтованих результатами досліджень залежностей. Установа дозволяє звлювати поверхи у деталей діаметром до 100 мм. які виготовлені із шаштних матеріалів. Рекомендується кількість електродів у головці -анімальна довжина електродів-60-100 мм, максимальна довжина- 110 швидкість ковзання електрода по деталі на протязі контакта практично ійна і схладає вотчину порядка - 0,5 м/с. При цьому ііат. металу, що ситься на поверхню заготовки, складає 0,І5.„ОД г/хв. площа біленої в 'одиницю часу поверхні 3...4 смУхв, втрата матеріалу гродів на 20...30% більше наплавленого на оброблювану деталь металу, рачена загальна довжина електродів в одиницю часу складає 8...9

в. •

6. Встановлено, що в контактній зоні між електродом і деталлю гь місце складні фізичні процеси, які формують електропровідну сть, між електродом і деталлю мають місце багаточисельні електричні акти, що характеризуються випадковими параметрами, які залежать їнергетичних характеристик процесу і визначаються властивостями

генератора технологічного струму та умовами взаємодії електрода та деталі.

7. Одержані аналітичні залежності для визначення енергетичних втрат, зниження яких досягається за рахунок зменшення активного та реактивного опорів ланцюга підвода напруги до електродів і деталі, шляхом збільшення відношення активного опору зовнишнього ланцюга до реактивного, а також підвищення середньої потужності імпульса струму.

у * Встановлено, що ращональною форыодЛмпульса напруги є трапецієвидна ■ .; нрупш переднім фрОЙгтом, з амплитудою напруги - 65 В., тіиваліспо ■*\ 150...300 мкс. імпульса струму - близька до тралецієвидної з Хиіі'литудою до 150 А та частотою імпульсів близько 100 Гц.

8. Розроблена інженерна методика визначення мінімально -необхідної товщини покриття, що забезпечує виконання наступної механічної обробкинацлааленої поверхні у відповідносгі з технічними вимогами. В її основу покладаюкомгокхеннй розглядпараметрів поверхневого шару в процесі різання, пластичного деформування і наплавки. При цьому встановлено, що глибина проникнення металу

. електроду в поверхню деталі складає 0,1...0,15 им, що забезпечує міцне зчеплення покриття з матеріалом деталі ' - '

9. На основі проведених досліджень та результатів апробації розробленого обладнання визначені шляхи його вдосконалення та підвищення ефективності комплексної технології відновлення чи зміцнення поверхонь. При цьому, з мстою підвищення ефективності обробки різанням запропонована обробка наплавленої поверхні на цьому ж обладнанні пластичним деформуванням за допомогою молоточків різної форми, що встановлюються замість електродів на електродній головці. Здійснення цієї операції дозволяє рівномірно деформувати не тільки виступи, а і впадини наплавленого шару металу. Перспективним методом підвищення продуктивності є використання електродів спеціальної форми. Зокрема запропоновані схема і конструктивна реалізація обробки деталі одним суцільним кільцевим електродом, що значно підвищує площу контакта, а відповідно і продуктивність обробки.

10. Розроблене обладнання дозволяє наносити покриття змінної товщини. При відновленні зношених поверхонь деталей, що мають різну ступінь зношеності по довжині" (сідловидність. бочкоподабність, огранка) запропоновані відповідні схеми технологічних процесів. Раціональний вибір параметрів обробки, правильна організація технологічних процесів

іення дозволили підвищити його ефективність у порівнянні з кою по всій поверхні в 1.2... 1,8 раз. ‘

ПУБЛІКАЦІЇ АВТОРА ПО ТЕМІ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Элеггроимпульсная обработка цилиндрических поверхностей і. // Луганский ЦНТЭИ, № 43 - 95. Март. 1996 г., 6с. (соавторы: і Ю.М., Сгрутинский В.Б.).

!. Технология и оборудование злеюроэрозионного восстановления і. // ^Организация я технология ремонта механизмов, машин,' * :и“. Тезисы докладов международной научно - технической енции. 28 - 30 мая 1996 г. - Крым - Киев. 1996 г., 1с. (соавторы: «ов Г.Н.) ..ч.-.'

5. Электроэрозионное восстановление деталей. // Международная практическая конференция “Автоматизация проектирования в эдства изделий в машиностроении”. Тезисы докладов. Луганск:

14 - 17 мая. 1996 г.. С. 55. (соавторы: Анисимов Г.Н., Сурнин Ю.М.).

I. Определение и исследование параметров, влияющих- на эгические характеристики алестроэрознонного восстановления і. // . Международная научно • практическая конференция іатизацкя проектирования в производства изделий в хггроении”. Тезисы докладов. Лугаисх: ВУГУ, 14 - 17 мая. 1996 г., оавторы: Анисимов ГЛ.. Сгрутинский В.Б., Сурннн Ю.М.). ->. Особенности рабочих процессов электрофизической обработки і скользящими электродами. II “Современные проблемы хтгроенкя и технический прогресс". Тезисы . докладов ародной научно - техничесго? конференции. 10 - 13 сентября 1996 г. :ДонГГУ. 1996 г.. С.42. - , 5 ;,.

». кинематический анализ закономерностей работы оборудования [астрофизической обработки цилиндрических поверхностей. // менные проблемы машиностроения и технический прогресс”, докладов международной научно - технической конференции. 10 -ібря 1996 г. Донецк : ДонГГУ. 1996 г.. С. 217. (соавторы: Анисимов грутинский В.Б).

Совершенствование оборудования для электроимпульсной пси цилиндрических поверхностей скользящими электродами. // сий ЦНТЭИ. № 1 - 97. Январь. 1997 г.. 6 с. ’

8. Оборудование для обработки и восстановления деталей электроимпульсным методом и пути его совершенствования. // Монография. Луганск: Изд-во ВУГУ. 1997 г., 86 с.

fВласов В.Н. Исследование и разработка эффективного ^Дооборудования для комплексной эяектроымпульсной и механической

1й,!обработки наружных цилиндричеасих повфхностей. Диссертация на •?#.а>икэсание ученой степени кандидатана)« по специальности V. !05.03.01 - Процесса мсханьчес^оЦ обработки, станхи и инструмент.

. Донбасская государственная машиностроительная академия. Краматорск, 1997. . '/

Защищается 8 печатных работ, в том числе монография. .

: Работа содержит' результаты теоретических и экакфиментальных;';

исследований и описаниеразработанного ва их основе эффективного ';

оборудования дня комплексной элсктроимпульсной в последующей

'механической обработки •" наружных цилиндрических поверхностей.' Разработана инженерная методика определения минимально необходимой ^толщины покрытия, которая обеспечит выполнение последующей его механической обработки в соответствии с техническими требованиями. Определены пути дальнейшего совершенствования разработанного

оборудования и технологии механической обработки наплавленной поверхности.

Осуществлено промышленное внедрение разработок на ряде . предприятий Украины. '

Vlasov V.N. The investigations and design effective equipments for complex dektric impulse and the machine working out of cylindrical surfaces. Thesis for the candidate of technic sciences degree, speciality 05.03.01 - processes of machanical machining, machine - tools and tools. Donbass statement machine - building academy. Kramatorsk, 1997. •

The paper has the results of theoretic and experimental investigations and describes the equipments designed on the basis of the investigations complex dektric impulse and the following machine working out of cylindrical surfaces. New mathod for evaluating of smoller needed area of cover which will make the following working out possible according tto technical requirement has been worked out. Future ways of improving worked out equipments and technology

mechanic working out of building up by welding surface have been amined. . ■ '

This metod has been used in several industrial plants of Urkaine.

Ключові слова:

Відновлення деталі; зміцненім поверхні; ковзаючі, періодично ггактуючі електроди; електродна головка; наплавлений шар; пластичне юрмувания; технологічний струм; кільцевій електрод.

Піллікгано до ttpyvy 20 03.1997 р. Формат 60х$4 !Л6

Нямпл 100. Замоилемкя Умов. псч. арк. 1.

Отпгчвтаяо на участке оператквнов гкнкгрвфин *,Л>тлнсхІ1‘П!Мжія*‘ 548017. г. Лугянас, уя. Оборонная. М-А