автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Оптимизация технологических параметров вибрационной отделочной обработки

л На правах рукописи

й

* . I •

ЧААВА Михаил Мегонович

ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВИБРАЦИОННОЙ ОТДЕЛОЧНОЙ ОБРАБОТКИ

05.02.08 -Технология .машиностроения

АВТОРЕФЕРАТ

Диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ростоз-на-Дону - 1997 г.

Работа выполнена в Донском государственном техническом университете.

• Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Тамаркин М.А.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Бутенко В.И.;

кандидат технических наук, доцент Сибирский В.В.

Ведущее предприятие: ОАО «КВАНТ»

Защита состоится 27.01.1998 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д063.27.03. в Донском государственном техническом университете (ДГТУ) по адресу:

344708, г. Ростов-на-Дону, ГСП-8, пл. Гагарина 1, ауд. 252.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ДГТУ.

Автореферат разослан «_»_ 1997г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность Научно-технический прогресс и связанное с ним увеличение количества и сложности создаваемых изделий новой техники приводят к резкому возрастанию трудоемкости и сложности конструкторских и технологических работ. В этих условиях традиционные методы проектирования не могут обеспечить своевременное и качественное выполните работ по технологической подготовке производства новых изделий, сократить сроки и стоимость этих работ возможно на основе систем автоматизированного проектирования технологических процессов (САПР ТП).

В современном машиностроении при выполнении отделочно-зачистных операций (030) рост производительности труда с одновременным улучшением качества продукции обеспечивает примените вибрационной отделочной обработки (ВнОО) в стальных полированных шарах.

Благодаря своим широким технологическим возможностям при обработке деталей сложной конфигурации, высоким технико-экономическим показателям, а также возможности механизации и автоматизации, ВиОО занимает важное место среда ОЗО.

Однако технологическая подготовка процесса ВиОО вызывает серьёзные трудности. Они, в первую очередь, связаны с недостаточной разработкой теории, пригодной для автоматического моделирования и оптимизация.

В первую очередь, это относится к теории формирования шероховатости поверхности обрабатываемых деталей. Не разработаны аналитические зависимости, устанавливающие связь между режимами обработки, размерами шаров, производительностью процесса и качеством обработанной поверхности. Не разработана методика оптимизации технологических факторов, влияющих на результаты обработки, что сдерживает внедрение процесса в производство.

Поэтому следует считать актуальными исследования, направленные на разработку теоретической модели процесса ВнОО, создание которой позволяет формализовать процесс технологического проектирования и перевести его на ЭВМ.

Цель работы - разработка методики оптимизации технологических процессов вибрационной отделочной обработки на основании адекватных моделей механики и статистика контактных взаимодействий частиц рабочей среды с поверхностью детали.

Автор тащищаст:

1. Теоретическую модель процесса единичного взаимодействия частиц рабочей среды с поверхностью детали при ВиОО.

2. Модель формирования профиля установившейся шероховатости поверхности обрабатываемой детали.

3. Методику и результаты экспериментальных исследований влияния технологических факторов на производительность процесса и шероховатость обработанной поверхности.

4. Методику оптимизации технологических параметров процесса ВиОО.

5. Результаты экспериментальных исследований виброакустических характеристик процесса и разработанные на их основе мероприятия по снижению шума до предельных допустимых значений.

Общая методика исследовании

Теоретические исследования выполнялись на базе основных положений технологии машиностроения, теории трения и износа, теории вероятностей, теории случайных процессов. Основные научные результаты в работе полу чены теоретически и подтверждены экспериментально. Решение задачи оптимизации технологических процессов выполняется с помощью ЭВМ, с использованием САПР ТП.

Научная новизна Раскрыты основные закономерности механики и статистики контактных взаимодействий частиц рабочей среды с поверхностью детали при ВиОО. Разработана модель процесса единичного взаимодействия. Получена модель формирования профиля установившейся шероховатости. Разработана методика расчета шероховатости обработанной поверхности и времени обработки. Разработаны алгоритмы и программы оптимизации технологических процессов ВиОО.

Практическая ценность работы Разработаны математические Модели для расчета шероховатости поверхности и времени обработки. Разработана методика оптимизации технологических процессов ВиОО по минимальному времени достижения заданной шероховатости. Предложенный блок САПР ТП может быть включен в состав САПР ТП обработки свободными абразивами, что значительно расширит область ее применения. Разработаны мероприятия по снижению шума вибрационных станков до допустимых пределов.

Реализация работы

Результаты исследовании внедрены на Ростовском заводе копнителей.

Апробация работы

Основные положения диссертации были доложены на:

- ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава ДГТУ в 19%-97г.г.:

- Региональном научно-техническом семинаре «Применение низкочастотных колебаний в технологических целях», г. Росгов-на-Дону, 1997г.;

- II Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности», г. Санкт-Петербург, 1997г.;

- Научно-практической конкуренции "Промышленная экология -97*' г. Санкт-Петербург, 1997г.;

- Юбилейной научно-технической конференции с участием зарубежных специалистов "Повышение качества и эффективности в машино и приборостроении", г. Нижний Новгород, 1997г.

Публикации По результатам исследований опубликовано 6 печатных работ.

Структура и объСм работ Диссертация состоит и:? введения, пяти глав, общих выводов и списка литературы. Она содержт- 150 страниц машинописного текста, 41 рисунок, 22 таблицы, список литературы, включающий 98 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Состояние вопроса и постановка задачи исследований

Описаны сущность и технологические возможности вибрационной отделочной обработки (ВиОО), которая выполняется как правило в среде стальных полированных шаров. ЕС целью, с отличие от вибрационной упрочняющей обработки (ВиУО) является улучшение шероховатости поверхности деталей (полирование деталей). ВиОО используется для улучшения товарного вида деталей и подготовки их под гальванические покрытия

Произведён краткий обзор работ в области ВиОО. Проанализированы основные положения работ А.П. Бабичева, Ю.В. Димоеа, МА. Тамаркина, В.П. Устинова, Е.В. Матюхина, Ю.П. Анкудимова, Г.А. Прокопец, В.Г. Санамяна и др.

На основании анализа работ, посвященных исследованию процесса ВиОО, сделаны следующие выводы:

5

в результате экспериментальных исследований выявлены широкие технологические возможности процесса, получены эмпирические зависимости, описывающие влияние основных технологических параметров на производительность процесса и шероховатость обработанной поверхности; известные теоретические модели ВиОО не отражают в полной мере его физическую сущность, не учитывают угол соударения шаров с поверхностью детали и влияние исходной шероховатости детали на процесс единичного взаимодействия;

не разработана теоретическая модель влияния основных технологических параметров на производительность ВиОО и качество обработанной поверхности;

в некоторых работах отмечено, что процесс ВиОО сопровождается повышенным шумом, однако подробные исследования виброакустических характеристик процесса не проводились;

- не созданы теоретические предпосылки для автоматизации технологического проектирования ВиОО при помощи ЭВМ-

Анализ результатов исследований процесса ВиОО, а также опыта исследований процесса ППД и процессов трения и износа позволяет определить цель работы и сформулировать задачи исследований, проведение которых сделает возможным ускоренное внедрение оптимальных технологических процессов вибрационной отделочной обработки в различных отраслях промышленности.

Задачи исследований:

1. Теоретические и экспериментальные исследования механики единичного взаимодействия частиц рабочей среды с поверхностью детали.

2. Теоретические и экспериментальные исследования статистики контактных взаимодействий.

3. Исследование механизма формирования профиля шероховатости обрабатываемой детали.

4. Теоретические н экспериментальные исследования виброакустических характеристик процесса обработки.

5. Разработка методики оптимизации технологических параметров процесса обработки.

6. Разработка элементов САПР ТП ВиОО.

2. Теоретические исследования основных технологических параметров процесса вибрационной отделочной обработки

2.1. Анализ процесса единичного взаимодействия частиц рзбочей среды с поверхностью детали

При исследовании основных технологических параметров ВкСО - производительности процесса и качества обработанной поверхности одним из важнейших вопросов является моделирование процесса единичного взаимодействия стальных полированных шаров с поверхностью детали.

Чтобы построить модель процесса единичного взаимодействия при ВнОО, воспользуемся методикой, предложенной И.В. Крагельсккм я Е.Ф. Непомнящим при исследовании трения и износа под воздействием струи твердых сферических часта«.

Пусть стальной полированный шар радиусом R, движущийся со скоростью I'd под углом а к поверхности детали ударяется о ие2 с силой, достаточной для пластического деформирования локального \шк-рообъ2ма, тогда сбъ£м металла, деформированного на пути скольжения Xq'.

гг _ хо -

V = --Jr. I h2-dx. (1)

2 О

Введём безразмерные координаты:

ft max h max

После преобразований:

rr г- &К&) I

v -—"ш-h- j

2 о

(2)

Взаимодействие шара с деформируемым полупространством, ограниченным плоскостью, описывается системой уравнений:

<t2fi m, km-т—у - —Pn

$ - О)

. d х ■ km-т--г- = -Рг

dt2

где m - масса шара;

km - коэффициент, учитывающий влияние соседних шаров при

ВиОО: г - время.

Учитывая дискретность контакта гладкого шара с шероховатой поверхностью детали и используя известное соотношение из теории пластического контакта сферического индентора с деформируемым полупространством (Михин Н.М.) можно записать:

Pn = xR-h-ks-c-oa, (4)

где os - предел текучести материала детали;

с - коэффициент, оцс1швающий несущую способность контактной поверхности; К, - коэффициент, учитывающий влияние шероховатости поверхности детали на площадь фактического контакта.

Pr^f-PN, (5)

где /» коэффициент трения скольжения шара по материалу обрабатываемой детали. Решая систему уравнений (3) с учетом применения соотношения (4) определим максимальную глубину внедрения шара:

И тах = 2 • кш0 5 •V0-R• sin а • J——-, (6)

V 3-Ь'С-(к

где fku - плотность материала шара.

Значение l'o можно найти, пользуясь известной зависимостью А,П. Бабичева:

Vo = kv-A-(o, (7)

где А - амплитуда колебаний рабочей камеры; со- частота колебаний;

к\> - коэффициент потери скорости при удалении гранулы от

стеики рабочей камеры. Для проведения теоретических расчетов введЗм понятие эффективной скорости при ВиОО:

Узф = кт05 ■ У О = km0S-KvA-CO (8)

ы обобщающий коэффициент 3(})фсктивной скорости:

Ьф-кт0 5 -kv (9)

Величин коэффициента кэф будет определена при проведении зксперкме1ггальных исследований.

Величину полуосей эллипса контакта можно определить путём решения двух дифференциальных уравнений с разделяющимися пере-

Ь

менкыми, описывающих траекторию движения шара в продольном направлении.

Учитывая, что по данным работ А.П. Бабичева, М.Е. Шаииского, М.А. Тамаркина для общепринятых режимов ВиОО а имеет среднее вероятностное значение 28 после преобразований получим:

Ь = <Jr2 - (R - hmaxУ ; (10)

a = ^-(ctga-f)-hmax+b, (11)

где a »b- соответственно большая и малая полуоси эллипса контакта.

В начале процесса взаимодействия шар соприкасается с вершинами неровностей обрабатываемой поверхности по дуге. Длина этой дуги увеличивается по мере перемещения шара в соответствии с направлением вектора начальной скорости вплоть до частичной или полной деформации микронеровностей. Сизы трения на поверхности контакта затрудняют деформацию неровностей в окружном направлении. Возникающие в результате этого касательные напряжения имеют максимальную величину на контактной поверхности, они уменьшаются по мере удаления от поверхности вглу бь материала, образуя характерные для сжатия конусы напряжений. Увеличивающиеся на поверхности контакта неровности с шаром давления приводят к пластическому течению материала, прилегающего к бокам клиньев в направлении свободной поверхности впадины неровностей, т.к. в этом направлении сопротивление минимально. В результате такого распределения усилий впадины неровностей «поднимаются» вследствие пластической деформации вплоть до контакта с поверхностью шара.

Для приближенной оценки величины фактической площади Koirraicra воспользуемся стандартным показателем опорной длины профиля (р:

Бфакт = 2 • к • R- h max• lp( Л max) . (12)

Величина tp(h max} - будет определять значение введенного выше коэффициента учёта влияния шероховатости поверхности детали на площадь фактического контакта: ks = lp(h max) и может быть определена из профилограмм.

2.2. Формирование профиля установившейся шероховатости

Образование микрорельефа поверхности в процессе ВиОО происходит путем многократного наложения и пересечения следов единичных взаимодействий, оставляемых при соударении с пог.ерхносшо дс-

<!

тали. Очевидно, что в первую очередь шары будут контактировать с выступами исходной шероховатости, при этом будет происходить постепенное скруглсние выступов. В процессе обработки высотные параметры профиля исходной шероховатости будут уменьшаться, а шаговые параметры будут изменяться незначительно.

Продолжение процесса ВиОО приведёт в большинстве случаев к полному передеформнрованию выступов исходной шероховатости за исключением деталей с высокой твёрдостью и значительной исходной шероховатостью. В этом заключается отличие ВиОО от виброабразивной обработки, при которой исходная шероховатость всегда удаляется полностью за вполне реальное значение времени обработки.

В результате ВиОО на поверхности детали образуется новый специфический микрорельеф. Этот рельеф характеризуется однородностью свойств по всем направлениям и при продолжении процесса обработки постоянно воспроизводится, его параметры не будут изменяться с течением времени, если только не наступит перенаклеп, что для режимов ВиОО требует значительной длительности обработки. Правильное построение геометрической схемы, отражающей физическую сущность процесса ВиОО, позволит установить качественное влияние различных технологических факторов на процесс образования шероховатости поверхности и получить достаточно точные теоретические зависимости.

Как уже отмечалось в процессе ЕиОО поперечное сечение следов единичного взаимодействия имеет форму дуги окружности. Анализ литературных источников и опыт собственных исследований позволили установтгь. что соотношение размеров поперечного сечения следов обработки, а именно ширины 2-Ъ и глубины h лунки находится в определённых пределах, примерно 44 - 55 раз, так что для технологических расчетов .можно сделать допущение:

2-b*50-hi. (13)

В процессе ВиОО происходит перекрытие следов, оставленных стальными шарами, в результате чего ширина контакта каждого шара с обрабатываемой поверхностью неодинакова, а края следов расположены на различном уровне. Это обуславливает сложность описания функции распределения глубин внедрения шаров в обрабатываемую поверхность. Воспользуюсь опытом описания глубин следов единичного взаимодействия при абразивной обработке (Королёв A.B.. Та марким М.А) с учетом того, что лишь небольшая доля шаров от их общего числа будет оста одеть следы глубиной близкой к h шах, аппроксимируем эту функцию распределения степенной "зсисимостью:

ni = 0.5-n0-\ — l НО

\k

, при O <, hi < НО (14)

где ni - число отпечатков на уровне ¡i от отпечатка наибольшей глубины - Ьтах:

пО - номинальное количество активных шаров над квадратом упаковки рабочей среды;

НО - ршновысошость активных шаров: к ~ показатель распределения глубины отпечатков. Величина Но соответствует глубине залегания половины из всех отпечатков, измеренной от дна наиболее глубокого отпечатка при условии, что функция распределения глубин в начальной части была справедлива для слоя отпечатков.

Под условной высотой неровностей обработанной поверхности Нус будем понимать расстояние от средней линии, проведённой между вершинами неровностей в данном поперечном сечении детали, до уровня самых глубохих впадин, имеющихся на этой поверхности.

Пользуясь тем, что средняя линия между вершинами всех неровностей з данном нормальном сечении детали находится на том уровне, где сумма ширины всех шаров, прошедших через данное сечение детали, равна ширине обрабатываемого участка, а также соотношением (13) можно записать:

пссч псеч псеч

2 2 • bi = £ 100-hi = ¡00- ^hi - ieó. (15)

;=/ i=l /=/ Переходя от суммирования к интегрированию, пользуясь уравнением траектории движения шара, получим зависимости для определения h)v и ra установившейся шероховатости:

I hmox- led по

Нус = 0.16■ у---; (16)

„ „ „„ |¡¡так • 1ед

Яа уст = 0.03-.-. (17)

у по

Величину по определим из теоретико-вероятностного анализа покрытия любой точки кзадрата упаковки пятном контакта с использованием схемы повторения опытов Бернудли и с учСтом перекрытия отпечатков:

25.5 -R2

»0 =-:—• (18)

a-b

Тогда окончательно получим:

n п л«/ Ihmax-a-b-led

Ra vcm ~ 0.006 •,-. (19)

V У?

2.3. Разработал методики расчёта времени обработки

Известно, что зависимость уменьшения шероховатости обрабатываемой поверхности от времени обработки имеет экспоненциальный характер и её молото представить в виде:

Ra(t) = (Ra ucx - Ra yem)- e~kut + Ra уст, (20)

где Ra ucx - сроднее арифметическое отклонение профиля исходной шероховатости;

ки - коэффициент интенсивности изменения шероховатости;

I - время обработал.

Тогда после соответствующих преобразований время достижения заданного значения Ra j среднего арифметического отклонения профиля установившейся шероховатости обрабатываемой поверхности можно определить следующим образом:

1 , Ra з — Ra vcm

Ь = —-— In--=-. (21)

ки Ra ucx — Ra уст

Получив в результате экспериментальных исследований соответствующий банк данных величин ки (в зависимости от А, л>, R, о$) молено проводить соответствующие расчёты времени обработки для достижения любого значения Ra з в пределах err Ra ucx до Ra уст.

3. Экспериментальные исследования процесса вибрационной отделочной обработки

В начале главы изложена методика экспериментальных исследований. Далее изложены результаты экспериментальных исследований. Путём сравнения размеров единичных следов, полученных на специальном приспособлении со следами обработки в рабочей камере, получено значение коэффициента К„¡,.

Для проверки приведенных выше моделей изменения шероховатости поверхности обрабатываемых деталей в процессе ВиОО проведена серия экспериментов на. специальных образцах из различных материалов. Результаты экспериментов подтвердили теоретические предпосылки к расчету шероховатости поверхности. Установлено, что шероховатость обработанной поверхности не зависит от исходной только после определенного критического значения для каждого материала (в отличие от виброабразивной обработки). Изменение угла наклона сторон неровностей профиля соответствует изменению Яа. Опорные кривые шероховатости обработанной поверхности располагаются выше, чем у исходной. Изменение вида корреляционной функции профиля указывает на исчезновение периодической составляющей профиля по мерс приближения к установившейся шероховатости.

Радиу с скругления впадин профиля с увеличением времени обра-

Ra,

мкм

1.1

0.6 0.5 0.4 0.3

«

• * •

• •

'Í V >< х

s fe &

та ГгТ^' ..... .....

щ 'Г?«.

Г*

400

600

800 ст. МПа

Рис. 3.1. Сравнение теоретических (показаны сплошной линией) и экспериментальных (показаны пунктирной линией) зависимостей

1 -шары 04мм;

2 - шары 06 мм;

3 - шары 08 мм.

ботки растет, т.е. деформируются не только выступы, но и впадины профиля, они как бы «поднимаются», что и приводит к увеличению их радиуса.

Для комплексной проверки адекватности теоретической модели формирования профиля шероховатости поверхности при ВиОО была проведена серия экспериментов по обработке специальных образцов нз различных матсриалоа и различных рабочих средах. Результаты исследований представлены на рис. 3.1.

Анализируя представленные результаты можно сделать следующие выводы:

1. Теоретическая модель формирования профиля шероховатости поверхности

при ВиОО правильно отражает влияние механических свойств иа-териата детали и размеров рабочих сред на высотные параметры установившейся шероховатости;

2. Теоретическая модель ^юрмированвя профиля позшлкст достаточно точно (в пределах 20 - 30 %) рассчитать среднее арифметическое отклонение профиля установившейся шероховатости.

Была проведена серия экспериментов для исследования влияния ВиОО на товарный вид деталей, с использованием фотоблескомера ФБ-2. Установлено, что процесс ВиОО позволяет повысить отражательную способность поверхности, то есть улучшить товарный вид деталей. Отражательная способность растёт пропорционально уменьшению высотных параметров шероховатости обработанной поверхности.

Проведены исследования возмохаюста скруглешш острых кромок деталей машнн при ВиОО. Установлено,, что при ВиОО происходит постепенное скруглеиис острых кромок на образцах из различных, материалов.

4. Исследование виброакустических характеристик процесса вибрационной отделочной обработки

В главе приведены результаты исследований виброзкустаческих характеристик процесса вибрационной отделочной обработки для следующих типов станков; УПГ2х50; УВГ 4x10; СВТ-19 (рис. 4.1). Результаты исследований акустических характеристик показали, что у станков УВГ 4x10 н УВГ 2x50 уровни шума превышаются на 6 - 14 дБА. Характерной особенностью спектров шума зшх сиккоз является то, они носят чбтко выраженный срэднечасготкый характер, а интенсивность звукового излучения резко уменьшается, начиная с частоты 2 кГц.

При изучении поэлементного еклздз основных источников шума этих станков (таких как элекгродвнгатель, шигга и камера) установлено, что основным источником шума является корпус камеры.

Для разработки практичесгагх ргкомендацкй по енкжеккю шума были проведены теоретические нсследовашш колебательной модели камеры вибрационного станка длн расчета собствекшах частот колебаний, на которых происходит основное звукокззучение, и выполнены расчёты скнжеккя шумд за счёт звукоизоляции элементов вибрационного стз1£кз герметкчкьшн и иегсрмсткчиы&ш ограждениями на основе метохаь, разработанных H.H. Ивановым.

Для снижения шума камеры было рассчитано н спроектировано специальное быегросъ£миое ограждение. устакавлиеаемое кепосредст-

14

веяно на плиту. Стенки ограждения выполнены из слоистого материала «ВИПОНИТ», на внутреннюю поверхность которого наносится слой звукопоглощающего материала. Ограждагас выполнялось в двух вариантах; сплошное и открытое сверху. Верхняя часть открытого сверху ограждения с четырех сторон окантована защитным козырьком для уменьшения воздействия дифрагирующего звука со стороны камер.

Несмотря на то, что сплошное ограждение имеет акустическую эффективность выше, открытое сверху ограждение обеспечило соответствие нормам шума. Кроме этого открытое сверху ограждение является намного более удобным с точки зрения обслуживания станка. Поэтому оно и принято в качестве основного варианта.

Уровень звука составил соответственно 76 - 78 дБЛ, что ниже допустимых* значений. Кроме того открытое сверху ограждение не препятствует автоматизации цикла обработки.

5. Оптимизация технологических параметров процесса обработки

Разработанная на основании результатов теоретических и экспериментальных исследований модель формирования профиля установившейся шероховатости при ВиОО позволяет перейти к решению следующей задачи - проектированию и оптимизации технологических процессов.

При разработке методики оптимизации рассмотрено влияние исходных технологических факторов на основные показатели процесса обработки. Это позволило произвести ранжирование технологических факторов, выбрать основные, которые оказывают существенное влияние, определить какие из них следу ет задавать одним значением, а какие массивом чисел для формирования множества проектных решений.

На основании результатов многолетних теоретических и экспериментальных исследований на кафедре «Технология машиностроения» ДГТУ разработана САПР ТП обработки свободными абразивами. Разрабатываемый блок автоматизированного проектирования технологических процессов ВиОО предназначен для включения в эту систему, что позволит значительно расширить область ей применения и повысить эффективность технологического проектирования.

Программа, реализованная на основе этого блока на языке FOX Pro, работает следующим образом. Исходными данными являются: заданная шероховатость Ra3a¿) и предел текучести <ту материала обрабатываемой детали. Далее, в зависимости от значения предела текуче-

сти, выбирается база данных, с которой программа будет работать. В ней входят значения следующих параметров: А , (О, R, Ки, RayCm •

Затем по условиям Ra3(U) ^ J,2R(t},cm и Raucx 2:5Raycm сканируется выбранная база данных. В процессе сканирования базы отбираются значения установившейся шероховатости Ravcm. которые удовлетворяют вышеприведённым условиям, а также параметры A,(0,R,Ku.

Для каждого выбранного значения Raycm рассчитывается время достижения заданной шероховатости. Затем, каждое текущее расчетное время // сравнивается с предыдущим.

После расчёта и определения наименьшего времени результаты вывод ятся на печать.

Используемые базы данных созданы в результате проведения серии экспериментальных исследований. Экспериментально установлены также предельные значения Raucx для различных материалов, при

которых целесообразно проведение ВиОО. Если значения исходной шероховатости превышают предельные, то необходимо провести предварительную обработку деталей свободными абразивами.

В главе описано практическое применение результатов исследований. Так в частности, на заводе копнителей АО «РОСТСЕЛЬМАШ» внедрён технологический процесс ВиОО столов газовых плит из нержавеющей стали. Ведутся работы по разработке и внедрению технологического процесса обработки деталей медицинских кроватей с использованием ВиОО.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Проведены теоретические и экспериментальные исследования особенностей контактных взаимодействий стальных шаров с поверхностью детали с учётом дискретности контакта. Установлены основные технологические факторы, оказывающие влияние на процесс единичного взаимодействия.

2. Получены математические модели и алгоритмы расчёта размеров следов единичного взаимодействия.

3. Проведены теоретические и экспериментальные исследования статистики контактных взаимодействий при вибрационной огделочной обработке. Разработана модель формирования профиля шероховатости обработанной поверхности.

4. Получены и экспериментально проверены математическая модель и алгоритм расчета параметров шероховатости обработанной поверхности.

5. Предложены зависимости для расчёта необходимого времени обработки при достижении заданных параметров шероховатости поверхности.

6. Разработана методика расчета оптимальных технологических факторов процесса вибрацнонно-отделочной обработки. При этом, в качестве целевой экономической функции используется производительность обработки, а в качестве ограничительных функций - параметры шероховатости обработанной поверхности.

7. Проведены теоретические и экспериментальные исследования виброакустических характеристик процесса обработки. Установлены основные источники шума. Разработаны мероприятия, позволяющие снизить уровень шума до допустимых пределов.

8. Разработан блок САПР ТП для оптимизации процесса вибрационной отделочной обработки, что позволяет существенно расширить область применения существующих систем автоматизированного проектирования технологических процессов.

Основные положения диссертации изложены в следующих работах:

1. Тамаркин М.А, Рысева Т.Н.. Свдилйва АИ., Чаава М.М. Оптимизация техпроцесса многоступенчатой обработки свободными абразивами. // Вопросы вибрационной технологии: межвуз. сб. науч. статей - Ростов н/Д. 1996.

X Тамаркин М.А., Чаава М.М., Лсбсдснко ВТ. Исследование шумовых характеристик вибрационных станков. // Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности : Докл. II Все-рос. науч. - прает. конф. с междунар. участием. СПб.. 1997.

3. Гончаров Г.Г., Чаава ММ. Разработка общей структуры САПР ТП обработки деталей свободными абразивами // Повышение качества и эффективности в машнно- и приборостроении: науч. - техн. конф. с участием зарубеж. специалистов - Н. Новгород. 1997.

4. Тамаркин М.А. Сндилевз А.И., Чаава ММ.. Лсбсдснко В.Г. Снижение шума станка для вибрационной обработки // Промышленная экология - 97: Науч. - практ. конф - С. Петербург, 1997.

ЛР№ 020639 от 26.04.96. В набор25.11.97, В печать08.12.97 Объём 1.1 усл. п.л., 1,0 уч.-издл. Офсет. Формат 60x84/16 Бумага тип № 3. Закз № 433. Тираж 100.

Издательский центр ДГТУ

Адрес университета и полиграфического предприятия: 344010, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина. 1.