автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Обработка деталей свободными мелкодисперсными средами

ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО

ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИ» ИНСТИТУТ

На правах рукописи Для служебного пользования Экз. № /

СКРЯБИН Владимир Александрович

УДК 621.923.9

ОБРАБОТКА ДЕТАЛЕЙ СВОБОДНЫМИ МЕЛКОДИСПЕРСНЫМИ СРЕДАМИ

Специальность 05.02.08 — Технология машиностроения

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора технических паук

МОСКВА 1998

Работа выполнена в Пензенском государственном университете.

Официальные оппоненты: доктор технических паук, профессор Тимирязев В. А.; доктор технических паук, профессор Эстерзон М. А.; доктор технических паук, профессор Трилисский В. О.

Ведущее предприятие: акционерное общество «Пензком-прессормаш».

Защита диссертации состоится « 22» 1ЙЯЯ г.,

./.-? ер '

в 71/— часов, на заседании диссертационного совета

Д 105.04.01 при открытом акционерном обществе «Центральный ваучню-шсследовательский" технологический институт» по адресу: 127238, Москва, Дмитровское шоссе, д. 71.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке АО «ЦНИТИ».

Ученый секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Одной из ведущих тенденций промышленного производства была и остается потребность' в улучшении качества, увеличении долговечности к надежности выпускаемых машин и изделий, улучвении их товарного вида. Известно, чю эти показатели 2 большей иер-е обеспечиваются на $иняе-ных операциях за счет управления качеством поверхности и достижения ьысоких эксплуатационных характеристик деталей в завершающей стадии процесса обработки.

3 машиностроении и приборостроении актуальней проблемой з застойнее время является финишная обработки слскнопрофилышх поверхностей деталей. В большинстве случаев применяемые методы обработки таких деталей имеют низкую производительность, не обеспечивают стабильного качества обрабатываемых поверхностей, требуют значительной доли ручного труда. Особенно трудоемкой, а в ряде случаев и невозможной оказывается финишная обработка известными методами тонкостенных колец сложного профиля, деталей типа гильз и стаканов с бортиками, поясками и канавками, плоских деталей, сравнительно крупных деталей типа тел вращения, а тгкжа деталей- типа плоских кулачков и эксцентриков..

Так, например, применение в подобных случаях обработки лезвийными инструментами, а также чистового абразивного и алмазного шлифования требует высокоточных станков, специального профилирования и правки абразивного и лезвийного инструмента. При -наличии жесткой кинематической связи в системе станок-ивстру-изнт-деталь необходимо обеспечить точное базирование к установку детали. Все'это трес'ует применения труда рабочих высокой квалификации. Кроме тохч), установка и захим тонкосхешт /тилей ;; сравнительно крупных деталей с поверхностями вращения слсжнопрофилышх, плоских деталей и деталей типа плоских кулачков и эксцентриков при шлифовании затруднительны и часто приводят к значительным силовым деформация«, что не дает возможности обеспечить требуемое качество обработки.

Применение известных методов обработки подобных деталей свободным абразивом (обработка в галтовочных барабанах с планетарным вращением, виброабразкЕН-ч обработка и т.д.) не оОес-

печивает получения необходимой шероховатости поверхности. Дрс этой, в случае обработки гранулированными средами, особенно плохо обрабатываются радиусы, галтели и другие труднодоступные места.

Использование центробеЕно-планетарных методов обработка деталей инерционно-уплотненным абразивом таюа пыеет ряд недос татков:

1. Наличие движущихся по слоеной траектории контейнеров с деталями усложняет процесс механизации и ьзтсаатЕзацак цикл.; обработки к а операциях загрузки и выгрузки.

2. Дисбалансам силы, неизбежно вознишэдке пря дздздш..' контейнеров, снижают долгозечкость основных узлов установок г требуют дозировки массы загрузки в кандоы контейнере, что ¿l.-логняет процесс обслуживания установок. Кроне того, ввиду ст,-~ цафики обработки (обработка сравнительно ¡¿елкзх слоЕиспрофа-ь-ных деталей типа тел вращения небольиой иассы) на этих установках в большинстве случаев невоакоано осуществлять процесс изготовления плоских длинномерных деталей, деталей с различат! про филеи образующего контура типа кулачков и эксцентриков, ease-жестких деталей, a tekes сравнительно крупных до!'аг.ей :иаг ses вращения слоеного профиля. ■ •

-Следует отметить, что доля ручного н иаломеханизЕроЕанно-го труда на операциях отделочной обработки ег;е сравнительно велика и сосяавляет около 20 % в производствах резлвчного типа, Это объясняется теп, что <*иниееки операция!.' подвергается сборная номенклатура деталей, а используемое оборудование пае« ограниченную производительность и универсальность. Высокая трудоемкость отделочных операций обуславливает актуальность совершенствования этого процесса обработки в направленна пое^-аания его производительности и качества, а также степени механизации производства.

Анализ показал, что эффективная финииная обработка подобного класса деталей ыогэт быть успеэно осуаествлена методой, в основе которого лежат воздействие на обработанную поверхность совокупности-абразивных частиц при. определенном контактном давлении их на поверхность. Практически реализовать ые^-о;

акоЗ обработки позволило уплотнение свободной мелкодисперсной Зрабатываюцей среды сяатнм воздухом посредством эластичной Золочхз з рабочей камере, создающее необходимое контактное явление на обрабатываемую поверхность и позволяющее осуществить как предварительное я чистовое шлифование, так и лслиро-ание поверхностей деталей. Этот метод получил название обра-зтки з среде статически уплотенного-мелкодисперсного абразиьа та каперного метода обработки.

Цель работы и реиаеыая проблема, ¿ссергационкая работа лосзяцена решении крупной научно-техни-зскоЗ проблемы, имеющей ваякое народнохозяйственное значение повышению качества, долговечности изделий, повышении гроизво-!тельнсста и степени механизации труда при финишей обработке зверхностей деталей со сложный профилей.

Целью работы является повышение эффектчьности отделочных тераций путеи создания основ нового метода обработки деталей а-бедными мелкодисперсными средами.

Методы исследования. При выполнении тос— этических и экспериментальных исследований приценялся- аппарат зф;-еренцкального и интегрального исчислений, а такяе методы 1скерсиокного, регрессионного и корреляционного анализов тео~ *и вероятности. Для решения отдельных задач использовались зновные законы динамики относительного движения применительно единичкой абразивной частице, законы механики оплошных сред молекулярной физики граничного трения, теории упругости к частичности, а такзе зависимости адгезионного взаимодействия Зразивных частиц.

Основной -экспериментальный метод исследований - моделиро-акиэ процесса обработки на специальных установках. При иссле-звании производительности и качественных характеристик приле-*лось математическое моделирование процесса. Б эксперимента:::; -¿х исследованиях применялись такге электронно-микроскоппчесг-1е, металлографические и другие специальные методы. Для обра-эткй и анализа данных использовались ЗЕУ.

5

Предметом защиты являются теоретические основы камерного метода обработки деталей мелкодисперсной уплотнённой средой, раскрывающие закономерности и условия формирования работоспособного абразивного слоя» его свойства и режущие способности, особенности процесса абразивного воздействия на обрабатываемую поверхность и его функциональные связи с технологическими параметрами и условиями обработки и практическая реализация основ метода в разработанных способах с целью обеспечения высококачественной и производительной финишной обработки слоннопрофильных поверхностей детале/.

Н а з' ч н а я новизна. Выявлены закономерности и условия формирования уплотнённой обрабатывающей средь' и исследованы её динамические характеристики. Разработана тесрия съема металла при абразивном воздействии за счёт микрорезанкя выступами микрорельефа поверхностей абразивных зёрен.

Раскрыты основы и исследованы физические закономерности процесса микрорезания выступами микрорельефа поверхностей абразивных частиц.

Определены особенности механизма действия смазочных сред при ыикрорезании, позволяющие повысить эффективность диспергирования металла с поверхности детали свободной мелкодисперсной средой.

Установлены реяущие способности и свойства рабочей среды как реющего инструмента, автоматически формирующегося в начальной стадии процесса полирования.

Предложена математическая модель процесса микрорезания при обработке в уплотнённой абразивной среде, которая позволила перчить зависимость для определения производительности.

Определены основные технологические параметры и установлено их влияние не производительность и качественные характеристик/. процесса обработки. .

Разработана методика определения не ЗаМ основных техно- лог:гческих параметров камерной обработки.

Практическая ценность. Результаты исследований позволили сформулировать научко-сбосновагшгс рекомендации по проектированию технологии и оборудования для камерной обработки, обеспечивающие многократное повышение производительности и качества обрабатываемых дета- . гей, а такяе улучшения их эксплуатационных показателей.

Результаты работы использованы при разработка гамгл; установок камерного типа для обработки деталей различных габаритов и нэзначения.

Р е а л з я ц и я работы. Технологии и оборудование для камерной обработки внедрены на предприятиях среднего и тяжёлого транспортного машиностроения, а татгаэ на предприятиях для производства товаров тродн^го, потребления (17Ш.

Опитио-прсмкяленнне образцы установок ,гля обработки птолеи :-:п?:ерчкм методом с уплотнением обрабатывающей сротда о-атсм воздухом изготовлены на АО "Пенздизелькаэ", -V "ПенекомпроссоркапГ» АС "Коломенский ганпногтроительнм.1 гп в од", -¡ПО "Арсенял" и др. На ряс проЕпрппти! г.-зр^тча гс:>уко::тащу? на новнЯ . изтод финишной обработки; дл>> пнед-

А п р о б 5 ц и я работ ьк Оснсянвд .Tvsrrema работы были дслО'-рны и получили одобрение: m ног rjn-

учна-технической конференции "Прогрессивные у-зто.ф отделмч-нс.1 обработки деталей мзеи" и приборов" (г.Пензз, ISc'5 г.); на сбдзстной научно-практической кон.7зренчкк "Прогрессивна« технология обработки, k2-o-fVtk:i>- деталей" (г.Тольятти, Vl'St г.); на пональнон се?'', чарэ "Ссеопоче::по точности не-ханич-зско.1 обработки в Я?.ТС?.;Пткьнроелннсу проп?нодсти?" Íг.Пяя?а, IS'OG г.); на регнсчнльнсЗ научно-тгг-чнчесгс/. конференции "Повышенна качества изготовления детг/пй мэзнн • методами отдслочнс-уплстчяю-цой оСрч-

' 'У

ботки" (г.Пенза, 1991 г.); на Международной научно-технической конференции "Совериенствование процессов финишной обработки в машино- и приборостроении, экология и защита овдгающей среды" (г.Цинск, 1995 г.); на Международной научно-технической конференции "Проблемы управления точностью автоматизированных производственных систем" (г.Пенза, 1996 г.); на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Пензенского государственного технического университета (г.Пенза, 1385...1996 гг.).

П у б л п к а ц и и. По теме диссертации опубликовано работы, в том числе I монография, 5 авторских свидетельств СССР и I патент на изобретение, которыми защищены способы обработки и устройства для реализации каперного метода обработка деталей.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, восьми глав и общих выводов, изложенных на 288 страницах машинописного текста, содержит 116 рисунков, таблиц , список литературы, включающей 127 источников, а такие 4 приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность темы диссертационной работы, дана ее общая характеристика.

ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ КАМЕРНОЙ ОБРАБОТКИ (ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ' ИССЛЕДОВАНИЙ)-.

В настоящее время разработано и исследовано большое количество различных чистовых методов обработки деталей. Все они могут быть объединены в четыре -группы: методы обработки лез-, еийныыи инструментами, связанным и несвязанным абразйвон, а так&е методы, основанные на пластическом деформировании поверх-

8

ностного слоя. Анализ качественных характеристик и практического применения перечисленных методов обработки показал, что как-дый из них имеет определенные преимущества и недостатки, ограничивающие область их возможного применения, для широкого класса деталей со сложным профилем поверхностей (тонкостенные кольца сложного профиля, детали типа гильз и стаканов с бортиками, пояска!;;! и канавками, деталей типа роликов со сферической поверхностью, плоских кулачков, эксцентриков * осей со сферической поверхностью, плоских длинномерных деталей и т.д.) применение известных методов финишной обработки не обеспечивает требуемого качестве и производительности на финишных операциях.

В работе обосновывается возможность применения для финишной обработки поверхностей деталей со слонный профилем камерного ммода с уплотнением мелкодисперсной обрабатывающей среды в специальных устройствах. При этом уплотненная обрабатывающая срсда, контактируя с обрабатываемой поверхностью, копирует ее фор';:/, создает необходимое контактное давление, а при относительном перемещении производит съем с обрабатываемой поверхности. Теоретическими и экспериментальными исследованиями была установлена возмонность применения уплотненной массы абразивных частиц для обработки поверхностей вращения с различным .профилем образующего контура, поверхностей с отклонением геометрической .¡.орш от круглости, а-также плоских поверхностей деталей. При зтом обработка деталей производится одним методом, определяемом состоянием абразивных частиц и их воздействием на обрабатываемую поверхность.'Данный метод представляет собой процесс, з котором обработка происходит в результате контактного взаимодействия обрабатываемой поверхности I с обрабатывающей средой 2, уплотнение которой происходит при деформировании эластичной оболочки 3 камеры 4 специального устройства под -действием приложенного давления снатого воздуха 5 (рис. I). Показз-но, что способы обеспечения относительного 'перемещения обрабатываемой поверхности и уплотненной абразивной массы могут быть различными.

Метод обработки детален несвязанный уплотненным абразивом относится к финишным методам абразивной обработки,_различные

Рис. ï. Схема камерного устройства для обработки деталей

виды и отдельные аспекты которой обстоятельно исследованы и освещены в ряде работ.

Установлено, что в основе физико-механического процесса-абразивного воздействия легшт абразивное разрушение поверхности тала, т.е. абразивный износ. Научные основы абразивного износа освещены в работах П.А.Ребиндера, И.В.Крагельского, ü.M. Хруцова, М.А., Бабичева, В.Н.Кацсева'и др.

исследованию физической сущности явлений, происходящих з зоне контакта абразивного зерна с металлом при шлифовании и других видах абразивной обработки, посвящены работы E.H. Масло-ьа, Н.И.Богомолова, С.Н.Корчака, Д.В.Худобина, А.А.Сагарды, Г.Д.Полосатяина, А.Н.Мартынова и ряда других исследователей.

Баяноз злиянив на процесс абразивного резания'оказывабт форма абразивных частиц и геометрия их ренущих элементов. Изучении данных параметров абразивных зерен посвящены работы Д-Б.Ваксера, И.В.Лаврова, Л.З.Худобина, М.Ф.сомко, А.В.Короле-ьа, Л.Г.Зайцева, А.Н.Мартынова и др.

Любой метод фшишной обработки характеризуется производительностью, структурой и иероховатостьз обработанной поверхности, а такзе качественными характеристиками поверхностного слоя, Исследования этих вопросов освецены применительно к различным гидам абразивной обработки в работах П.И.йдерицына, А.Л.Маталина, С.Г.Редько, А.Н.Мартынова и др. -

Влияние на качественные характеристики в процессах абразивной обработки СС2, температур з зоне контакта, методов правки абразивного инструмента и режимов обработки освецены б работах Л.В.Худобина, А.В.Королева, А.Н.Филимонова и других ученых.

Выполненными исследованиями было установлено, что камерный метод обработки деталей свободной мелкодисперсной средой обладает рядом характерных особенностей, отличающих его от известных методов финишей обработки. К наиболее важным особенностям относятся: возмокность его применения для Циничнои обработки различных видов поверхностей, управляемость процесса обработки, автоматическое формирование ре-куцего.инструмента любой- формы в виде уплотненной абразивной среды, возможность

одновременной обработки большого количества деталей, высокая сплошность контактирования абразивной среды с обрабатывающей поверхностью, низкая температура в зоне обработки, не превышающая 420 К, снижение энергозатрат при обработке за счёт предельно простой кинематики оборудования, возможность обработки деталей с различным профилем образующего контура, плоских длинномерных деталей, сравнительно крупных сложнопрофильных деталей типа тел вращения, а также маложёстких деталей.

Отмеченные особенности метода обработки деталей уплотнённой абразивной средой обуславливают необходимость разработки, широкого комплекса вопросов, составляющих основу истода и необходимых для его практической реализации.

Fia основании анализа исследований и существующего положения в области финишной обработки, с целью разработки основ нового метода, в данной работе поставлены следующие задачи:

I) выявить закономерности и условия формирования уплотнённой обрабатывающей среды, исследовать её динамические характеристики; ; , _ _

• 2) установить режущие способности и„свойства.уплотнённой обрабатывающей среды, как режущего инструмента и исследовать качественные характеристики процесса-обработки; ;: • V

3) раскрыть'физико-механические основы процесса воздействия образивной среды на обрабатываемую поверхность; / .4) разработать рекомендации по рациональному-использованию различных схем обработки и Определению её эффективных режимов и условий; ■ 4 .... " V

5) разработать оборудование и технологию обработки деталей различного назначения. , ' ;

'ГЛАВА 2. ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ РЕАЛИЗАЦИИ МЕТОДА .

' ' ДЛЯ ОБРАБОТКИ РАЗШЧЫХ ВИДОВ ПОВЕРХНОСТЕЙ.

Для практической реализации'камерного метода обработки уплотнённой обрабатывающей средой предложены способы» позволяющие обрабатывать различные виды поверхностей деталей. Все эти способы 'защищены авторскими свидетельствами и патентами.

В ряботе проводятся описания принципиальных схем реализации метода г.ля обработки различных видов поверхностей дета' ' 12

лей, на базе которых могут разрабатываться определённые конструктивные решения и проектироваться конкретнее установки.

Рассмотрены принципиальные схемы .обработки:

- наружных поверхностей с простым вращением детали;

- наружных поверхностей "с планетарным движение*детали;

- наружных поверхностей с вращением и возврятно-посту-г.атсльным перемещением деталей;

-.плоских поверхностей деталей;

- наружных поверхностей деталей с различным' правилен при планетарном движении относительно вращающегося шпинделя станка; ■ «

- наружных поверхностей деталей с различным профилем на спмоустаипвливяющейся эксцентриковой оправке с вращением детали и при возвратно-поступательном перемещении камеры с обрабатывающей средой.

Разработанные принципиальные схемы способов обработки были апробированы з экспериментальных, исследованиях и при эксплуатации опытно-промышленных установок. По каждому способу были проведены широкие исследования технологических зсннолностей метода'обработки и его качественных: характеристик. Исследования подтвердили возможность практической реализации и высокуп эффективность разработанного метода обработки сложнопро-тглльных поверхностей деталей.

Выполненные исследования по разработке нового метода камерной обработки деталей позволили систематизировать и обобщить все возможные способы помилования деталей "этим

^ 4

методом.

Па этой основе в работе определены области рационального использования технологии камерной обработки свободными абразивными средами деталей различных типоразмеров и назначения.

ГЛАВА 3. ХАРАКТЕРИСТИКА СВОЙСТВ УПЛОТНЕННОГО АБРАЗИВА КАК ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОБРАБАТЫВАЮЩЕЙ СР1£Ы.

Одной из основных задач при разработке нового метода финишной обработки является раскрытие основных закономерностей формирования работоспособной обрабатывающей среды, исследование ее свойств и динамических характеристик.

При обработке деталей в уплотненной абразивной среде ■ в качестве инструмента используют влажные абразивные частицы зернистостью 2 = М5...М0 в уплотненном и напряженкой состоянии.

Одной из основных характеристик процесса обработки б уплотненной среде является ее давление на поверхность детали.

В работе установлено, что при полировании деталей имеет место иагруаение цилиндрического тела снимающими силами, разноверно распределенными по внешней поверхности. В этом случае могут быть применены уравнение равновесия сил и уравнение совместимости деформаций элементарного объема обрабатывающей среды, которые мокно записать в следующем виде:

с/б« п _ /г" _ (=: .

вбь

(I)

где II - радиус очень узкого кольца материала обрабатывающей среды внутри стенки цилиндра; бй и - соответственно нормальные компоненты напряжения в радиальном и окружном направлениях; уЦ - коэффициент Пуассона уплотненной обрабатывающей среды.

Анализ системы уравнений (I) показал, что в установившем-' ся режиме работы при Я = £ 0 (в. 0 - радиус эластичной ободоч-

ки камеры устройства) радиальное напряжение определяется следующим образом:

(3« = ?, . . .

где Р - давление снатого воздуха на эластичную оболочку камеры. " ■ Расчет давления абразивной срейы при обработке длинномерных плоских деталей производится аналогично предыдущему.случаю, исходя из уравнений равновесия элементарного объема обрабаты-вающей'среды и условия отсутствия деформаций в направлении осей ОУ и 02 . . 4

На основании установленных результатов определены интервалы значений давления-подводимого сжатого воздухй при которых обеспечивается высокая производительность и качество обработки.

Исследование свойств уплотненой абразивной среды показало, что ее режущая способность в значительной степени зависит от взаимодействия иезду зернами.

На основании анализа множественных теневых отпечатков и результатов электронно-микроскопических исследований предложены модели абразивных частиц и их микро- и субмикропрофиля, которые дают возмогность количественной оценки процесса контактирования абразивных частиц с обрабатываемой' поверхностью и расчета его производительности. :

В работе показано, что абразивные зерна в первом приближения можно моделировать эллипсоидом вращения, на поверхности лс-'орого ь ычг прерывистых кольцевых выступов находятся ыик-рснероэнооти с расположенными на них суггикронер'лгкострни. Исходное уравнение эллипсоида врадения ::кеех ьед:

Х2 ^ у2 -2 а^ с^ с?

(2)

где а и с - полуоси элмшсоида вращения,

Площадь эллипсоида вращения определяется в виде:

а

и о

^ Х^ГГ^Г

ггт^ ¿, = —- - эксцентриситет эллиассада.

Количество микронеровностей на поверхности абразивного Зор.-.а рассчитывается с помощью следукдето выражения:

пн

(ч)

г - *

где А* - количество следов контакта;

¿ - число окружностей в сечении эллипсоида вращения,

на которых располагаются шифонерозности с опреде- . ленным шагом -¿м ; !Сп - коэффициент, учитывающий прерывистость никрозеро£-ностей.

Суммарное количество субиинронеровностей поверхности единичного абразивного зерна, имеющего форзгу эллипсоида граненая, кокно представить в гиде:

где /7СТ - статическая глубина внедрения зерна в поверхность детали;

ёои - сирина субшнфокеровности; • У* ~ радиус округления микровыступа;

{ - передний угол единичной шифонеровности; о' - :;йнтралъ'шй угол единичной микронеровности; ■

„ геометрический параметр-гервины микропрофиля абра-оявного зерна.

;5>35 оценке-характера абразивного воздействия .'частиц упдсс— ,'йннсй об'раО'атлваидб'к среды на поверхность гетали яслози-гова-.

лись известные положения из теории абразивного изнашивания. Было установлено, что в данном методе обработки съем материала . с поверхности детали монет происходить в результате воздействия следующих реяущих элементов абразивных частиц: вершин, микропрофиля и субмикропрофиля. Было установлено, что в данной методе обработки в зависимости -от давления, прикладываемого к абразивным'частицам абразивное воздействие мокет быть' в форме упругого и пластического деформирования, а такие микрорезания. Причем, при неболвших контактных давлениях, разрушение металла от микрорезания выступают микрорельефа абразивного зерна будет доминирующим. \

Поскольку выступы микрорельефа поверхностей абразивных зерен в данном методе обработки выполняют функции основных режущих элементов, в работе выполнены исследования по определению параметров микро- и субмикрорельефа абразивных материалов стандартных зернистостей. Показано, что размерные параметры микро- и субмикрорельефа не зависят от размеров абразивных зерен и,определяются только свойствами абразивного материала, а .их количество возрастает с увеличением номера зернистости абразива. На основании электронно-миедоокопических исследований установлено, что выступы микрорельефа срезают с обрабатываемой поверхности частицы металла толщиной 0Д...1 мкм.

Определены граничные условия перехода от упругого контакта к пластическому деформированию и условия перехода пластического деформирования в микрорезание для вершин абразивных частиц и выступов микропрофиля.

ГЛАВА ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОЦЕССА МИКРОРЕЗАНИЯ

ЕДИНИЧНЫМИ АБРАЗИВНЫМИ ЗЕРНАМИ.

«

Процесс микрорезания выступами микрорельефа поверхности абразивных зерен отличается от микрорезания верпинами абразивных зерен глубиной резания, скоростью деформации, температурой и другими характеристиками. В связи с этим были выполнены исследования закономерностей процесса микрорезания выс-

тупами микропрофиля поверхности абразивных частиц, необходимые для раскрытия физической сущности этого процесса.

При изучении процесса стружкообразования было установлено, что высокие напряжения сдвига при микрорезании поверхности металла выступами микрорельефа абразивных зерен по сравнению с обычным микрорезанием вершинами- частйц ( £5 до 1300 Ш1э) свидетельствуют о высоком сопрохльлониг иатериала сдвигу. ¡-:-г» объясняется Солее ярупгош характеров разрушения метала при микрорезашш выступани микрепрофгля.

Значение коэффициента внешнего грения в этом получаете;; примерно равным значений этого коэффициента при упкрореэ&нак вершинами абразивных зерен.

Значения напрякения пластического сдвига Тс и коэффициента внешнего трения абразива по металлу получены в виде:

и £м - параметры выступа микрорельефа абразивного

зерна;-

г - передний угол режущей- крошш высаупа цикро-

"рельефа (рис. 2);

/ - угол между линией среза и равнодействующей

А среза;

- угол сдвига;

Я - коэффициент внешнего трения абразива пс металлу;

А* - величина династического внедрения выступа ыг

рорельефа (толщина среза). Установлено, що для закаленных сталей наярякениэ сдвига

"Ьмгбм

€.м

у

я// ^ / £

/

V.

2. Форма единичного выступа кольцевого микропрофиля поверхности абразивного зерна

достигает ад00...^500 Ш1а, а коэффициент внешнего тренйя находится в диапазоне.0,28...0,30.

Показано, что удельный вес работы трения выступаю: иикро-рельефа поверхности абразивного зерна нике по сравнению с обработкой связанным абразивным зерном на 20...30%, что свидетельствует об отсутствии налипания металла на частицы уплотнен кого .абразива и незначительной пластической деформации материа ла поверхности обрабатываемой детали.

¿ля принятой модели выступа микрорельефа (pre. 34'0 -> р.— боте установлена суммарная величина деформируемого объоаа •

талла, необходимая для расчета теоретический производйтельно;--ти: ' §

о о ,

- (8)

где h^ _ динамическая глубина внедрения единичной неровности;

V - угол изменения формы полуволны окружности деформированного металла, из которой затем часть металла удаляется в струнку );

К - коэффициент.пропорционалъностк раЕны-й 4г/5Г

( Т - радиус окружности в плоскости сечзкия палу-волны деформируемого металла при <Р- ).

В работе проведены теоретические исследования по определению величины внедрения'выступов микрорельефа при статическом нагружении, соответствующих рекомендуемому диапазону нагрузок. Разработанная методика определения глубины внедрения выступов микрорельефа при микрорезании в условиях статического и динамического нагрукения получила экспериментальное подтверждение. Результаты исследований необходимы для определения' толщин снимаемых стружек и деформированных объемов ме-f талла при оценке- производительности процесса мпкрорезани?. '

№

Рис. 3. Характер изменения радиуса окру'кности полуволны деформированного металла от угла V

абразивного зерна в поверхность детали

Б работе исследован механизм съема материала уплотненной обрабатывавшей средой. Показано, что объяснение процесса диспергирования металла ¡-¡икровыступами абразивных зерен является недостаточный для раскрытия физики процесса резания. Выяснено, что удаление металла происходит з результате взаимодействия с поверхностью детали как микро- так к субмикрорельефа абразивных частиц.

Устновлено, что а^агочно-охлаздавпап кпдкость более зф-

г.-^гп^ао под г.^'.тькем проо-окиого долялшя прошгк-ст ъ .,-ктс-

при их оптикукскцуйтргцик окь.ьц'Еакт г^счч^лъ-нг* но яодьги.::о провзьодгяеаьясзп: ;т качества обрабо-

танной поверхности. При оптимальней оставс »вдкок. баз:-: обраба-?.мзавс.82 среды съем металла возрастает г 1,5...2 роза.

ГЛАВА 5. ОСОБЕННОСТИ ДИНАШШИ ПРОЦЕССА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛИ С ОБРАБАТЫВАЮЩЕЙ СРЩОл ПРИ КАМЕРНО!! ПОЛИРОВАНИИ •

В работе дана оценка состояния вопроса-динамики взаимодействия уплотненной обрабатывающей среды с поверхностью де- • тали.

Установлено, что основными технологическими параметрами, определяющими качество формируемой поверхности при камерном полировании являются: давление, прикладываемое к эластичной оболочке, соотношение радиальных размеров обрабатываемой детали и эластичной оболочки, а такне зернистость абразивной средн.

В работе приведена зависимость силы, действующей на единичную абразивную частицу рабочей среды, необходимо!: для формирования требуемой пероховетости поверэзюсти:

где а и с - соответственно большая и малая полуоси абразивного

зерна в виде.эллипсоида вращения; НВ твердость материала детали; В. а- требуемая шероховатость поверхности детали.

По определенному, в соответствии с теорией упругости, значению Р2 было получено давление, которое необходимо подвести к эластичной оболочке камерного устройства:

Р-

в

1 ■ . (Ю)

Г, \ji-K 1

где к - радиус уплотненного абразиьного слоя, юняаяюфуз-( цего с эластичной оболочкой; Р* ^ - радиус детали;

)) - коэффициент Пуассона обрабатывающей среды. Возможность исследования определенных таким образом параметров камерной обработки проверяется по коэффициенту устойчивости абразивных частиц, имеющему следующий вид:

, п2

А~ ----'

Ф

тр ■

(II)

/- гТ

ф

J

газ х, - коэффициент, хоршяврнзув^!'! используемый абразив-материал; . , •

За -- коэффициент внутреннего трлшя абразивных частиц

мелкодисперсной ерады; . . •

К - коэффацяеиг, характеризука* прочность замедления абразивных частиц в обрабатывавшей среде, онрадегшз-мый зксяорикентально.

Если■ Л < I, то подучить требуемую иороховатостъ-при ' шнсрорезапии вершинам/ абразивных частиц и конкретных .параметров процесса нельзя; Если Л > I, то требуемую шероховатость повррдгоотн получить можно.

установлено, что наиболее благоприятные условия обработки будут у деталей, радиальные размеры которых по отношению к радиальным размерам эластичной оболочки отличаются незначительно и находятся з следующих пределах: I ^/ц 23,33. При соотнесении радиальных размеров, превышающих величину 3.33, увеличивается вероятность проворота абразивных частиц относительно поверхности детали, вследствие чего обработка практически прекращается. увеличение даялеиил так?:е ведет к току, чю увеличивается вероятность пропорота абразия»-':;: частиц. ¿ьслор:'-ментальнке исследования показали, что д^я кадзкного исклк'Чсн::й возможности проворота абразивных частиц относительно поверхности обрабатываемой детали значение коэффициента долкко находиться в диапазоне 1,2...1,5» После этого подбирается зернистость абразива, которая смокет обеспечить при данном давлении требуемую шероховатость поверхности. Результаты расчетов на ЭБМ представлены в виде номограмм для определения осноеных параметров процесса камерного полирования.

Изучены динамические характеристики при взаимодействии поверхности деталиеразличнкм'профилей образующего контура с уплотненной обрабатывающей средой.

Показано, что в данном методе обработки имеет место полярно-симметричное распределение напряжений.

При этом функция напряжений % зависит только от радиуса Т и удовлетворяет следующему дифференциальному уравнению:

у Г* Г агАТГг* г сГг)- ~аг*4 г3' °> (12)

где Т~ - радиус-вектор некоторой точки малого элемента обрабатывающей среды.

Из общего решения уравнения (12) получены рзленпя ряде задач о полярно-симметричном распределении напряжений без учета объемных сил. Соответствующие компоненты 1..чг.>яа*ь:'?. имеют вид:

= = ~ 7* + 6 ^

(13)

где 0Г , <5& и - соответственно нормальная компонента

в радиальном направлении, нормальная компонента в окружном направления и касательная компонента н&прякениЛ.

В работе установлено, что при определенных значениях угловых скоростей вращения детали и при определенных давлениях уплотненной обрабатывающей среды обеспечивается разномерная качественная обработка всего контура поверхности.

1 ; -ГЛАВА. б.\ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ -И КАЧЕСТВЗШЫН

ХАРАКТЕРйСТШСИ МЕТОДА ОБРАБОТКИ. ■ '

В работе выполнены экспериментальные исследования по определению влияния технологических факторов и условий обработка на производительность процесса, физико-механические характеристики поверхностного слоя, а такке точностные параметры обработанных деталей, выполнение указанных исследований обуславливалось необходимостью изучения технологических возможностей и характеристик нового метода финишной обработки поверхностей деталей. При этом проверялись также установленные основные теоретические положения.

3 работе дается характеристика метода с позиций общих

ьакономеркостей с иллюстрацией отделки... .,.;спзр1шенталышх исследований на примере способа обработки наружных поверхностей вращения уплотненной обрабатывающей средой,- Моделирование процесса обработки-производилось на экспериментальной установке пги.шйрокбн варьировании технологически режимов и условий обработки.

Теоретически показано и экспериментально подтверждено, что на производительность процесса и иероховатость обрабатываемых поверхностей влияют одни и те se факторы:

- степень уплотнения- свободного абразива, характеризующаяся давлением обрабатывающей среда; «

- с.-.орость ота ос» i е льнот- о' л ер эд ече :".;ri улдосиблясй v i-ре"атяьаемо:; ловерхиосш;

- зернистость л сьопсттг? t-бразизног^

- гремл обработки;

~ состав лидко;! <7;зы обрсЗатыБ&щ«»- ср--->.;;ы.

С-ксиериг/сктел.-чы^ ;:сследс2айиямк £нло установлено, что о у;:й,чеь; :-■:■' степени уплом-яш и скорости относительного перемещения съем «еталла возрастает, а исходная иероховатость интенсивно уменьшается за одно к токе время обработки. Увеличение степени уплотнения обрабатывающей среды приводит к возрастанию абразивного воздействия на обрабатываемую поверхность к интенсифицирует процесс обработки. Показано, что на съем металла . наибольшее влияние рказывают скорость резания и давление подводимого сжатого воздуха.

На величину шероховатости поверхности наибольсее влияние оказывает давление подводимого езётого воздуха. Вид зависимое- ' ти высоты'неровностей от давления носит' экстремальный характер, который определяется, главным образом, твердостью обрабатываемого материала. Даны-рекомендации по выбору величины подводимого давления сгатого воздуха для различных твердостзй материала детали.

С увеличением зернистости абразивного материала cí>e;i металла возрастает, а исходная шероховатость при этом уменьшается более интенсивно.

В данном случае более крупные абразивные зерна за одинаковое время диспергируют больший объем металла, так как с увеличением рабочей поверхности частиц возрастает количество ьчету-пог, микрорельефа, располагающихся на ней и /частзувцих з удавз-неи металла. В момент контакта с обрабатываемой поверхностно более т-групкце зерна своими размерами перекрывают таг кероЕнос-Tcil исходной поверхности и коктаг-стирую? микро- и суб1глкрорелье-

фом преимущественно с выступами неровностей поверхности детали При этом съем металла осуществляется главным образом с вершин неровностей и нивелирование поверхности идет быстрее по сравнению с более мелкими абразивными зернами обрабатывающей среды Кроме того, за счет охрупчивания абразивных частиц в процессе обработки, на формирование шероховатости поверхности дополнительно влияют мельчайшие сколы зерен, соизмеримые с параметрами микрорельефа. .

Полученные зависимости шероховатости обрабатываемых поверхностей от зернистости абразивного материала отличаются от известных зависимостей в других.методах абразивной обработки и дают экспериментальное подтверждение разрушения материала при абразивном воздействии за счет микрорезания поверхности де тали выступами микрорельефа поверхности абразивного зерна. Зависимость съема металла от времени обработки носит'.практичоски линейный.характер. Это обстоятельство дает возможность прогнозирования процесса по времени цикла обработки. Исследованием установлено, что при заданных режимах обработки формируется достижимая шероховатость обработанной, поверхности, которая" в дальнейшем о увеличением времени обработки .практически не изменяется,. . : ., _ ' : : - •

Исследованиями установлено, что изменение степени уплотнения, скорости относительного перемещения и зернистости влияе главным, образом на интенсивность уменьшения исходной шероховатости, т.е. на время обработки, необходимое для достижения заданной шероховатости обработанной поверхности. Метод даот возможность за один переход, боз изменения технологических рехц-«05 и условий обработки, уменьшить шероховатость обрабатываемой поверхности о К £.= .1,6...0,8 мкм до Ц },= 0,05...0.хб мки• т.е. исключает необлидкмость илифонанил. 1

В работе иеследованк удельныа сьзм металла к верохоьа-тость поверхности при обработке деталей из различиях каяериа-лоз. Цо качественный характеристикам поверхностного слоя"и шероховатости обработанных поверх; -ч новый метод относится к тонким процессам финишной обрабох;■..!.

При исследовании уплотненной абразивной массы в главах 1 и 5 было установлено, что ее динамические характеристики рактическн не .зависят от формы профиля уплотненной среды, олируюдей поверхность детали. Уплотненная мелкодисперсная аб-озивнея среда обладает определенными реолог/тесюши свойствами ьяэкоитш г. упругостью), ко-с..ие сОьо'к•»иьают прек^-че"^ ут-••«е^РО'2. кснгекгное.давлекке ь; все учгсткк профиля обг.-о т^зае-поьзрхносаи. 5 этих услогакге съеи металла с различных учеат-•ой лро$кльнс2 поверхности сс^аббглгискьу. детьлеГ. практически

/.ПН&ДОЬ.

Йссле^оьанис тсчнсс-г;' х параметров обработанных ¡ю^рхьоз-е 11 показало, что метод не ухудшает исходные значения отклонс-аВ формы (волнистости и огранки), а ь ряде случаев позвеже-? меньшить их на

На основании выполненных теоретических и эксперименталь-ых исследований предложена методика расчета величины съема еталла в зависимости от его физико-механических свойств, ис-одной шероховатости обрабатываемой поверхности, режимов и ус-овий обработки. Получено выражение для определения съема ме-алла при микрорезании выступами микрорельефа абразивных зерен брабатавающей среды в виде: . '

"/з^-^н) )/Ло^м)^А/Г ■ ■ Кж, (">

де р> - плотность обрабатываемого материала; Кс=1-£и - коэффициент стрункообразования;

£и - коэффициент навалов, характеризующий степень пластической деформации материала;

Урез ~ скорость резаник;

- время цикла обработки деталей; В0 'и Ь0 - соответственно шир|.йа :: г.-^'бина царапины, оставляемой единичные мккрозыступс:-; абрсз:*гнсго зерна с исходным ни:форелъ?<ро:»' еа исследуема-, "..•атериалс в средней части абразивного слон;

- радиус 01фуглзния микрозыступа единичного абразивного зерна;

- суммарное количество абразивных зерен на дуге контакта {обрабатывающей среда с поверхностью детали;

- коэффициент, учитывающий поворот абразивных частиц;

Ку - коэффициент, увеличения режущей способности абразивны

частиц;

К,„ - коэффициент, учитывающий влияние исходной шероховатое

1Д

ти обрабатываемой поверхности;

Кж - коэффициент, учитывающий влияние жидкой фазы абразивной среды.

Разработанная методика определения съема металла в процессе микрорезания с применением средств вычислительной техники. позволяет прогнозировать производительность в каждом способе обработки деталей данным методом.

ГЛАВА 7. ПРОЦЕСС'КАМЕРНОЙ ОБРАБОТКИ Л "РАСЧЕТ""4:..

РЕЕИМНЫХ ПАРАМЕТРОВ '

В работе.показано, что технология камерной обработки разрабатывается в зависимости от материала детали, ее размеров и конфигурации, характеристик оборудования и возможностей производства. '■

Разработаны практические рекомендации по выбору рабочих жидкостей и абразивного-наполнителя, установлено, что выбор абразивного наполнителя необходимо производить, исходя из егс основных характеристик, таких кг-к зернистость и киноеостой-.-:ос?-., «гхоркс определяют краткость и с польз о в аник «лифоредь-ьогс материала при обработке. Рабочие жидкости долены включая химические добавки, которые благоприятно влияют на кроиьводи-телгность « качество обработки» для определенного набегз составов СС& получены численные оценки это^о влияния. В качестве рабочих жидкостей при камерной обработке, как и при других видах финишной абразивной обработки, используются водные раса-воры щелочей, -кислот к солей с доС........ми, обладающими моющими, травящими, пассивирующими, блескообразующими и другими свойствами.-

Состав рабочей еидкости существенно влияет на съем метал: и качество обрабатываемых поверхностей. Это влиянйвобуслов-:но особенностями воздействия рабочей жидкости на абразивный толнитель и обрабатываемую поверхность, которые выражаются следующем:

- химическое воздействие'на обрабатываемую поверхность глучгает обрабатываемость, физико-механические характеристики

шероховатость поверхностного слоя;

- предотвращается коррозия обрабатнзыекнх поверхностей,

яучузется рч отрака^едгная способность и декоративные свойст-1»

- под действием давления СОЯ блине, чей во всех известных зтодах абразивной обработки, подходит к точкам контактирования Эразива и металла, что уменьшает коэффициент трения уплотнен-зго абразива по металлу обрабатываемой поверхности и приводит резкому снижению контактной температуры в зоне резания. При

гом отсутствуют приноги и незначительны структурные превраще-ия в поверхностном слое;

- хорошие условия охлаждения и стабильный характер проте-ания процесса обработки обеспечивает довольно высокую изно'со-тойкость и работоспособность абразиваКроме того, наличие

ОЕ в камере с уплотненной обрабатывающей средой обеспечивает даление абразива, металла или других материалов.

В работе установлены соотношения мекду основными конструк-ивными параметрами установки и размерами обрабатываемых дета-ей, а также соотношение между исходной шероховатостью поверх-ости детали и зернистостью абразивного материала, что позво-яет более эффективно осуществлять процесс обработки.

Исследования показали, что обрабатывающая среда выбирает-я в зависимости от материала детали, ее конструктивного ис-олнения и требований к качеству обработанной поверхности.

В работе исследована микротвердость поверхностного слоя ;етали после полирования. Выполненными исследованиями было стдновлено, что при обработке свободными уелкодиспе-рсными :редо!.ш пмкротвердость поверхностного слоя в большинстве слу-¡аев повышается на 10...30/^.

.Разработаны рекомендации по технологии обработки деталей различного'назначения в соответствии с производственными условиями изготовления.

Характерной особенностью обработки средне- и крупногабаритных деталей, преимущественно тел вращения сложной формы, плоских и маложестких деталей, а так&е деталей с различным профилем образующего контура осуществляется в специальных камерных устройствах. Обработка таких деталей, кроме выбора режимов и обрабатывающих сред включает определение положения де талей в рабочей камере и угловой скорости ее вращения»

Предложен критерий расчета' и разработана методика он ределениярациональных рекимных параметров полирования деталей из разных материалов с различной твердостью и обрабатываемых на установках камерного типа при различных условиях обработки

■ - ГЛАВА 8. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И

. ' ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ РАЗРАБОТАННОГО • .МЕТОДА ФИНИШНОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ.

Разработанная • классификация способов обработки к принципиальные схемы, для их реализации, изложенные б главе 2, дают -возможность проектировать установки для финишной обработки • поверхностей деталей различного вида. При атом конструктивные решения могут быть различными в зависимости от размеров и особенностей формы обрабатываемых деталей, серийности производства и конкретных производственных условий. В связи с эти) в работе приведены общие рекомендации по разработке конструкций установок и отдельных узлов специального.функционального назначения, исходя из.опыта изготовления экспериментальных и опытно-промышленных образцов установок. Даются рекомондаци. по расположению основных узлов, регра-Зоткв конструкции камер .и оправок для установки деталей, опор, уплотнений,■ узлов для подачи обрабатывающей среды и выгрузки обработанного абразив ного материала, а такне рекомендации по другим вопросам.

■' Производительная и эффектная обработка данным методом возможна .при обоснованном регламентировании режимов и услови

5работки. В работе даются рекомендации по выбору скоростей :новного и относительного движений, марок и зернистости бразивного материала, состава жидкой фазы обрабатывающей реды, времени обработки и припиской на1 обработку.

: Все рекомендации по проектированию установок и обосно-ание для выбора режимов и условий обработки базируются на ыполненных теоретических и экспериментальных исследованиях о разработке основ йпвого метода финишной обработки дета-с". 13 р.чбс:то мретоди-::,; данные о нкедрении результатов ис-ледований и, апробация метода на ряде промышленных предпр.;-тий, а также указаны типы деталей, финишная обработка кото-ых может быть эффективно выполнена камерным методом с уп-отнением обрабатывающей среда сжатым воздухом через элас-ичную оболочку камерного устройства.

Результаты внедрения подтверждены соответствующими :окуыентами.

общ вывода

1. Решена актуальная научная•проблема отделочной обработки деталей мелкодисперсными абразивными средами, имеющая юльшое народнохозяйственное значение, обеспечивающая много-гратное повышение долговечности изделий, производительности, (ачества и механизации финишных операций при. обработке дета-7ей и изделий различного назначения.

2. Разработан новый высокопроизводительный метод камерой абразивной обработки деталей машин и приборов, рабочая камера которого состоит из неподвижного или вращающегося -сордуса с эластичной оболочкой и примыкающего к нему враща-ощегося или возвратно-поступательно перемещающегося шпинделя. Обработка осуществляется за счёт уплотнения мелкодисперсной абразивной среды давлением, деформирующим эластичную оболочку.

3. Теоретически установлены и экспериментально подтве; ждены условия формирования работоспособной обрабатывающей среда в различных вариантах реализации предложенного метод; изучены динамические характеристики и характер воздействие на обрабатываемую поверхность уплотнённой среды и отдельны: абразивных частиц. Показано, что абразивные зёрна с определённой степенью точности можно моделировать эллипсоидом вращения с микро- и субмикропрофилем, параметры которого определены теоретическими и электронно-микроскопическими и: следованиями.

4. Максимальная, производительность метода обработки соответствует условиям, когда в мдкрорезании учзсзугст

вкраины и ыикровыступы абразивного зерна. Это соотзетствус условиям резания с глубиной в пределах I ыкм. При этом об; печивается хрупкий характер разрушения металла, что подтгк ждается высокими напряжениями сдвига по сравнению с напряш ниями сдвига при обычном микрорезании только вершинами абрг зивных зёрен.

5. Рассмотрен це :анизм контактирования выступов микро-п субмикрорельефа абразивных зёрен с обрабатываемой поверхностью. Предложена математическая иодель процесса ннкроре-зания, е помощью которой при кзьестках значениях деформируемого объёма металла, геоыетркчоекг.х параметров микро- и субмикрорельефа абразивных зёрен, а.;;з:;хо-механических характеристик обрабатываемого материала, коэффициента струякс образования К , а такке рекимоз к условий обработки, ыонкс прогнозировать производительность процесса обработки деталей мелкодисперсной статически уплотнённой абразивной средой.

5. Экспериментально подтверждено слияние химического состава жидкой фазы обрабатывающей среди на производительность и качество обработки. Показано, что при оптимальном содержании'поверхностно-активных ведеств в СС£ производительность обработки увеличивается в 1,5...Z раза.

7. Установлено, что основными технологическими параметрами, определяющими производительность обработки и качество ёормируемой поверхности в камерном методе являются: давление, 1рикладываемое к эластичной оболочке, 'соотношение радиальных размеров обрабатываемой детали и эластичной оболочки, а так-лв зернистость абразивной средь;. Для конкретных условий обработай существует определённый предел давления воздуха на ?С'разивную ерэду, в'кае которого процесс обработки прекращается. что ссяггпо з уселкчением вероятности прсворотг еОрз--квных чсстиц относительно поверхности .летели. - Спредс-леты условия, обеспечивающие разномерною обработку детялей различного. преркля.

Ь. На основании выполненных теоретических и экспериментальных исследований характера и параметров абразивного воздействия рабочей среды на обрабатываемую поверхность получе-ы аналитические зависимости, позволяющие определить технологические режимы обработки.

9. Показана высокая эффективность камерного метода для обработки деталей типа тел вращения сложной фермы, деталей с различным профилем образующего контура, а такие плоских длинномерных деталей. Установлено, что достигаемая в результате камерного метода обработки деталей свободными мелкодисперсными средами шероховатость поверхности определяется только свойствами материала деталей и условиями обработки. Получены зависимости для расчёта численных значений достижимой пероховатости.

10. Показано, что камерный метод даёт возможность за един переход уыенышть шероховатость обрабатываемой поверхности с ^ - 1,6...0,3 у,км до д = 0,1...С.СЬ мю.: и уве-

2 ^ личить производительность е 1,5...2 раза го сравнение с известными устодапи обьё'.'ной обработки. При рто** -''оруируут-ся сстат&чнго напряжения, а нихрзтаесдосгъ псьзрх-

нссткого слоя повышается на 1С...305. Тсчясстлые параде г?:

Точностныо параметры обработанных поверхностей-не ухудшаются относительно исходных (волнистость и огранка), а в ряде случаев возможно их уменьшение на 40...50$. Кроме того, камерная обработка обеспечивает-увеличение ресурса работы деталей в парах трения в 1,2...1,5 раза.

II. На основании результатов проведённых исследований спроектированы и изготовлены различные варианты опытно-про-мыпленных установок. Данное оборудование и разработанная технология камерной обработки используется на промышленных предприятиях для обработки деталей дизелей, компрессоров, прядильных и крутильных машин, а также деталей - товаров народного потребления.

ОСНОВНЫЕ ПОЛСШВД И РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЩЯ РАБОТАХ

1. Мартынов АЛ!., Скрябин В.А., Шестопал L.T, Голубятников М.К. Контактные взаимодействия при обработке свободным абразивом// Новые процессы изготовления деталай и сборка автомобиля: Иежвуз. сб. науч. тр. - М.: Москобск. автомеханический ин-т, 19Ь0. - С, 160-166.

2. Скрябин В.А., Шестопал Ю.Т. Условия мпкрорезяккя при обработке деталей уплотнённым слоем свободного абразпеа// Алмазная и абразивная обработка д-пталэй мазин и клетру-ыента: Межвуз. сб. науч. тр. - Пенза: Понз. политохк. ин-т, ISoO. - Вып. 9. - С. 77-еI.

3. A.C. о974ЬЗ, СССР, iSü: ¡124 ü 55/С2. Способы обработка пзд-.~ лпй абразивными кругами/ А.Н.1.зрте:ноз, ü.С,Григорьев,

•i.Д. Дорсфэез.а.¿.Скрябин. - Опубл. 2C.I2.c-I. йод. ;? 47,

4. Скрябин З.А., Виноградов Ä.U. Трение б условиях пластического контакта// Организация яре -..одстза и прогрессивная технология: Произв.-техн. сб. Ц5Лс\ТС!аЛ"СИ, 19ЬЗ,''-

:*. 4. - С. 28-32, о. Скрябин Б,А', Расчёт теоретической произБоди-гельностн

процесса абразивного микроскобления// Алмазная и абразивная обработка деталей машин и инструмента: .Межвуз. сб. науч.. тр. - Пенза: Пенз. полит'ехн. ин-т, 1983. - Вып. 12.

- С. 100-103.

6'. Скрябин В.А., Пшеничный О.Ф. Оптимизация режимов обработки при алмазном субмикрорезании// Прогрессивные методы обделочной обработки деталей машин и приборов: Тез..докл. конф. - Пенза, i960. - С. 89-92. 7. Скрябин В.А., Пшеничный О.Ф. Воздействие смазочных -сред ¡¡ри микрорезании поверхности металла выступами микрорельефа абразивных зёрен// Алмазная и абразивная обработка деталей машин и инструмента: Межвуз. сб. науч. тр. - Пенза: Пенз. политехи, ин-т, 1986. - Вып. 14. - С. 91-95. G. Мартынов А.Н., Пшеничный О.Ф., Скрябин В.А. Точность обработки наружного профиля деталей незакреплёнными абразивными зёрнами// Машиностроение: Респ. межвед. сб.

- Минск: Вышэйн. шк., 1986. - Вып. II. - .С,-67-71.

9. Скрябин В.А., Пшеничный.О.Ф. Финишная обработка деталей в уплотнённой абразивной среде// Аяшзная и абразивная обработка деталей машин и'инструмента:.Межвуз.сб. науч.тр.

- Пенза: Пенз,политехи.;~ин-т* 1987. - Вып.: 15.-.С..- 59-63. . !0. Скрябин В.А.,' Пшеничный О.Ф. Моделирование процесса мик-.-':.

рорезаник-при обработке..деталей уплотнённым слоем незакреплённого абразива// Машиностроение: Респ.. межвед. сб. -Минск: Вышэйн. шк.,:.1988., - Вып. 13. -'С. "33-37.: 'I. Скрябин В.А.", Пшеничный O.S. .0 работе трения при" полировании деталей незакреплёнными абразивными зёрнами// Алмазная и. абразивная обработка деталей'машин."и'инструмен-'" та:.Межвуз. сб. науч..тр. - Пенза: ПолитехН'.~ин-т, 1988.

- Вып. 16. - С. 99-103. ' . .. ..

'.Z. Мартынов А.П., Скрябин В.А., Пшеничный 0.$. Контактирование незакреплённых абразивных зёрен с обрабатываемой поверхностью// Гибкие технологические-п{ оцессы и системы в механосборочном производстве: Межвуз. науч. сб. - Сара-'тов: Сарат. политехи, ин-т, 1988. - С.-75-83. :3. Скрябин В.А. Оптимизация режимов обработки при абразивном

микрорезании// Алмазная и абразивная обработка деталей машин и инструмента: Межвуз. сб. науч. тр. - Пенза: Пенз. политехи, ин-т, 1989. - Вып. 17. - С. 86-89.

14. Скрябин ВД., Лемин В.А. Моделирование процесса субмикро-резания при обработке деталей незакреплённым абразивом, уплотнённым инерционными силами// Изв. вузов: Сер. Машин;

'строение, - М.: МГЕГим. Н.Э.Баумана, 1989. - & 12. - С. I18-122. '

15. Скрябин З.А. Исследование процесса субмикрорезания при обработке деталей незакреплённым абразивом// Алмазная и абразивная обработка деталей машин и инструмента: Межеуз сб.. науч. тр. - Пенза: Пенз. политехи, ин-т, 1990. - Вып 18. - С. 81-86.

16. Скрябин В.А., Пшеничный O.S. Субмикрорезание при обработке поверхностей деталей незакреплённым абразивом, уплог-

. нённым инерционными силами// Машиностроение: Респ. межЕе сб. - Минск: Вышейн. шк., .1990. - Вып. 15. - С. 42-43.

17. СкрябинJ3.А., Пшеничный 0.5. Производительность процзсса 'субмикрорезания при обработке деталей уплотнённым слоем

незакреплённого абразива// Машиностроение: Респ. межвзд. сб. - Минск: Вышэйк. шк., 1990. - Вып, 15. - С. 46-50.'

18. Скрябин В.А., Пшеничный 0.5; Моделирование формы абразив ных зёрен и геометрических параметров их режущих элементов// Совершенствование процессов абразивно-алмазной к .упрочняющей обработки в машиностроении: Межвуз. сб. нау-.' тр. - Пермь: Пермский политехи, ин-т, 1990. - С. 64-70,

19. A.c. I179740 СССР, ЫКИ В24 В 31/05. Способы абразивной обработки деталей/ А.Н.Мартынов, В.А.Скрябин, 3.1-,5едооз ев. - Опубл. 23.07,90. Бол. 9 27. .

20. Мартынов А.Н., Скрябин В.А., Лёмин В.А. Определение оснс ных технологических параметров камерного способа абразив ной обработки деталей// Изв. Сер. Машиностроение, - IL: ЫГТУ и-.!. Н.Э.Баумана, 1990. - № 9, - С. 95-100.

21. Скрябин В.А. Определение массы и удельной поверхности ас разива и -Обрабатываемой детали, при субмикрорезания с пр йенеНием смазочных сред// Алмазная и абразивная обра боа

деталей машин и инструмента: Межвуз. сб. науч. тр. - Пенза: Пенз. политехи, ин-т, 1991. - Вып. 19. - С. 54-57. .

22. A.c. № I67858I СССР, МКИ В24 В 31/16. Способ абразивной

' обработки деталей типа кулачков и устройство для его осу. ществления/ Л.Н.Мартынов, В.А.Скрябин, В.А.Лёмин, В.М.Федосеев, Г.В.Бэбаджа'н. - Опубл. 23.09.91. Бюл. № 35.

23. Скрябин В.А. Основы процесса субмикрорезания при обработке деталей незакреплённым абразивом. - Пенза: Кзд-во ИВАНУ, 1992. - 120 с.

>-:•;. Пат. IB0330B. РФ, Жй В24 ü 31/104. Способ обработки деталей/ В.А.Скрябин. - Опубл. 23.03.93, сил. "il.

25. Скрябин В.А. Обеспечение производительности и качества обработки детален абрззивннми микропорокезми. - Пенза: "/»зд-ьо Пенз.гос. техн. ун-та, 1994. - 40 с.

26. Скрябин.В.А. Производительность процесса обработки деталей статически уплотнённых слоем абразивного микропорошка//' Изв. вузов. Сер. Машиностроение. - М.: МГ1У им. Н.Э.Баумана, 1994. - № 4-6. - С. 129-130.

•27. Скрябин В.А., Слётов A.A. Особенности процесса обработки деталей уплотнён.«™ слоем абразивного микропорошка// Совершенствование процессов финишной обработки в машино- и приборостроении, экология и защита окружающей среды: Тез. докл. международной науч.г-техн. конф. - Минск, 1995.

- С. 123.

28. Скрябин В.А. Особенности обработки несимметричных деталей е среде статически уплотнённого абразивного слоя// Изв. вузов. Сер. Машиностроение. -М.: МПУ им. Н.Э.Баумана,"1995.

- № 1-3. - С. 118—121.

29.. Скрябин В.А. Особенности динамики процесса взаимодействия поверхности детали с дискретной инерционно-уплотнённой обрабатывающей средой при планетарном полировании// Изв. зузез. Сер. Машиностроение. - М.: МТУ им. Н.Э.Баумана, 1°°5. - 7-9. - С

30. Скрябин Ü.A. Устройство для обработки несимметричных деталей в среде статически уплотнённого абразивного слоя// Машиностроитель. -.'..: йзл-зо "Ьпваж-пентр", 1396. 3

- -О— i-з.

31. Скрябин В.А., йгонин А.И. Расширение технологических возможностей бескопирного формообразования криволинейных поверхностей// Проблемы управления точностью автоматизированных производственных систем: Сб. статей международной науч.-техн. конф. - Пенза: Приволжский дом знаний, 1996.

- С. 192-194.

32. Скрябин В.А., Ыиронычев H.A. Энергозатраты технологии финишной обработки уплотнённым абразивом// Технология и автоматизация производственных процессов ь машиностроении: Сб. учёных тр. ун-та. Сор. Машиностроение. - Пенза: Изд-во Пенз. гос. техн. ун-та, 1995, - Вып. I. - С. 55-57.

33. Скрябин H.A., Миронычев H.A., Лёми.ч В.А. Обеспечение качества автоматизированной технология финитной обработки деталей типа труб// Технология и автоматизация произ-зодстввенных процессов в машиностроении: Сб. учёных тр. ун-та. Сер. Машиностроение. - Пенза: Изд-во Яенэ. гос. техн.-ун-та. 1996. - Вып. I. - С. 97-99.

34. Скрябин В.А., Зверовщиков А.Е., Доронин В.В. Установка для обработки деталей// Машиностроитель. - М,: Иод-ао

"Вираж-центр", 1996. - № 12. - С. 20-22.

35. Скрябин В.А., Дорож.н В.В. О характере воздействия частиц обрабатывающей среды на поверхность детали при обра' Сотке уплотнённым абразивом// Изв. вузов. Сер.'Мпшино-

' строение. - М.: МГТУ им. Н.Э.Баумана, 1996. - 9 10-12.

- С. 95-97.

36. Скрябин В.А. Обработка сложнопрофильных деталей статически уплотнённой средой// Техника машиностроения. - М.; Изд-эсГ "Бираж-цантр", 1997. -i.il. - Cf_90-S8.

37. Скрябин В.А., Машков А.П., Зверовщиков'А'.Е;, Просвирник jO.IL Точностные характеристики метода обработки деталей уплотнённой обрабатываний средой// Точность автоматизированных производств: Сб. статей мек.-народной науч.-техн. конф. - Пенза: Приволжский дом знаний, 1997. - С. 51-55.

38. Скрябин В.А., Машков А.Н., Зверовщиков А.Е., Просвир-нин Ю.Н., Доронин В.В. Оптимизация режимных параметров

■ процесса обработки деталей уплотнённой обрабатывающей