автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Перспективные направления создания и совершенствования конкурентоспособных методов деформирующе-режущей обработки

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МАМИ»

На правах рукописи

МАТВЕЕВ РОМАН МИХАЙЛОВИЧ

УДК 621 784,621 919

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ СОЗДАНИЯ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ КОНКУРЕНТОСПОСОБНЫХ МЕТОДОВ ДЕФОРМИРУЮЩЕ-РЕЖУЩЕЙ ОБРАБОТКИ

Специальность- 05 02 08 - «Технология машиностроения»

05 03.01 — «Технология и оборудование механической и физико-технической обработки»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2007

003059457

Работа выполнена в Московском государственном техническом университете «МАМИ» на кафедре «Автоматизированные станочные системы и инструменты»

Научный руководитель • Заслуженный деятель науки и техники РФ, заслуженный работник Высшей школы, доктор технических наук, профессор Кузнецов А М.

Научный консультант. кандидат технических наук, доцент Щедрин А В

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Клепиков В В кандидат технических наук, доцент Скоромнов В.М

Ведущее предприятие ОАО «НИИТавтопром»

Защита состоится «31» мая 2007 года, в «17 00» часов на заседании специализированного совета Д 212 140 02 в Московском Государственном техническом университете «МАМИ» по адресу 105839, Москва, ГСП, ул. Б. Семеновская, д 38, ауд Б-304, тел./ факс 369-01-49

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГТУ «МАМИ», с авторефератом на сайте Интернета www mami ru

Просим принять участие в обсуждении работы и направить свой отзыв в 2-х экземплярах, заверенных гербовой печатью учреждения, на имя ученого секретаря по указанному адресу

Автореферат разослан «28» апреля 2007 года

Ученый секретарь специализированного совета доктор технических наук, профессор

МЮ Ершов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы Конкурентный характер современной экономики требует постоянного прогнозирования и поиска новых перспективных направлений развития средств производства, основанных на соответствующих передовых технологиях

Режуще, деформирующее и комбинированное протягивание (прошивание) эффективный технологический метод формообразующей и отделочно-упрочняющей обработки различных поверхностей цилиндрических и фасонных отверстий, зубчатых колес, тел вращения, пазов, прямых и винтовых канавок, формирование заданных параметров качества поверхностного слоя которых другими методами экономически нецелесообразно или практически невозможно Высокую эффективность методы притягивания (прошивания) показали при обработке классных цилиндрических и фасонных отверстий Однако, несмотря на огромный существующий опыт теоретико-экспериментальных исследований и промышленного использования указанных технологий, они имеют значительный потенциал своего дальнейшего системного совершенствования и развития на долгосрочную перспективу

Целью работы является создание конкурентоспособных методов режущего, деформирующего и комбинированного протягивания (прошивания)

Задачи работы. Для достижения указанной цели были поставлены и решены следующие задачи-

1. Проанализировать и обобщить направления развития и совершенствования методов режущего, деформирующего и комбинированного протягивания (прошивания) отверстий, включая последние достижения в данной области

2 Разработать комплексную структуру наукоемких конкурентоспособных технологий, к которым относятся методы комбинированного протягивания (прошивания) отверстий. В результате чего установлено, что основное свойство указанных технологических методов - свойство системности

3 Разработать системную модель для структурного анализа - синтеза перспективных конкурентоспособных методов деформирующее -режущего протягивания (прошивания) отверстий.

4 Синтезировать конкурентоспособные методы комбинированного протягивания (прошивания) отверстий включающие совершенствование способа воздействия на обрабатываемый материал в виде реализации схемы переменного деформирования, а также совершенствование технологий применения жидких и твердых сотс, совершенствование характеристик составного крупноразмерного обрабатывающего инструмента (положительное решение на выдачу патента РФ на

изобретение способа изготовления рабочего элемента обрабатывающего инструмента № 2005139415) Что подтверждает адекватность системной модели анализа - синтеза.

5. Синтезировать конструкции сборных комбинированных прошивок для обработки классных отверстий на универсальных станках с числовым программным управлением.

6. Впервые провести достаточно комплексные экспериментальные исследования закономерностей формирования геометрических параметров качества поверхностного слоя отверстий при резании по предварительно деформированному слою В результате чего окончательно достоверно можно установить что регуляризация микрорельефа поверхности элементов комбинированного инструмента, осуществляющих предварительное пластическое деформирование, по сравнению с иррегулярной микрогеометрией позволяет существенно, в среднем в 1,5 раза, улучшить размерно - геометрическую точность и шероховатость поверхностного слоя отверстия полученных деталей, комплексный максимум геометрических параметров качества поверхностного слоя отверстий, соответствует усадочной области деформации отверстия

7. На основании экспериментальных исследований сформировать система статистические модели, для параметрического синтеза конкурентоспособных методов комбинированного протягивания (прошивания) отверстий

8 Синтезировать конкурентоспособные перспективные методы комбинированного протягивания тел вращения, что дополнительно подтвердит обобщенность разработанной системной модели анализа -стнтеза применительно ко всем методам комбинированного протягивания (прошивания) поверхностей любой формы

Методы исследования.

В теоретических исследованиях применялись основные положения технологии машиностроения, научные основы теории системного анализа — синтеза технологических объектов Экспериментальные исследования проводились по разработанной методике на специальных экспериментальных установках с использованием современных средств измерения, контроля и обработки данных

Научная новизна:

1. Обобщены направления развития и совершенствования методов режущего, деформирующего и комбинированного протягивания (прошивания) отверстий, включая последние достижения в данной области, позволяющие определить основные направления их создания и совершенствования

2 Разработана системная модель для структурного анализа - синтеза перспективных конкурентоспособных методов деформирующее -режущего протягивания (прошивания) отверстий.

3. В первые проведены достаточно комплексные экспериментальные исследования закономерностей формирования геометрических параметров качества поверхностного слоя отверстий, при резании по предварительно деформированному слою В результате чего окончательно достоверно установлено, необходимость регуляризации микрорельефа поверхности элементов обрабатывающего инструмента 4 На основании экспериментальных исследований сформирована система статистических моделей для параметрического синтеза конкурентоспособных методов комбинированного протягивания (прошивания) отверстий, обеспечивающая знания зависимостей параметров качества от характеристик инструмента и процесса

Практическая полезность:

1. Разработана комплексная структура наукоемких конкурентоспособных технологий, к которым относятся методы комбинированного протягивания (прошивания) отверстий В результате чего установлено, что основное свойство указанных технологических методов - свойство системности

2. Синтезированы конструкции сборных комбинированных прошивок для обработки классных отверстий на универсальных станках и станках с числовым программным управлением, обеспечивающие повышение качества и снижения затрат

3 Синтезированы конкурентоспособные перспективные методы комбинированного протягивания тел вращения, что дополнительно подтверждает обобщенность разработанной системной модели анализа -синтеза, применительно ко всем методам комбинированного протягивания (прошивания) поверхностей любой формы.

Реализация работы. Основные результаты диссертации используются в учебном процессе кафедры «Автоматизированные станочные системы и инструменты» МГТУ «МАМИ» (лекционные курсы дисциплин по специальностям №№ 151002,220301)

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на заседаниях кафедры «Автоматизированные станочные системы и инструменты» МГТУ «МАМИ» и на конференции

Публикация работы. По теме диссертационной работы опубликована 1 печатная работа, одна работа находится в печати

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов. Изложена на 177 страницах машинописного текста, содержит 9 таблиц, 84 рисунков и список литературы из 306 наименований

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе с целью определения концептуального подхода произведен информационный обзор современного состояния и тенденций развития алгоритмов целенаправленного проектирования технологических объектов

Данный обзор показал, что проблема системного создания и совершенствования машиностроительных технологий существует давно и алгоритмы ее решения непрерывно развиваются Существенный вклад в разработку системных научных основ технологии машиностроения внесли А П Соколовский, Б С. Балакшин, А С Проников, А М Дальский, Ф.С. Демьянюк, А Г Суслов и другие.

Значительные достижения фундамитальных наук вызвали бурный рост новых средств технологического оснащения машиностроительных производств в виде обработки лазером, ультразвуком, в среде электролита, при наложении вибраций и другие, включая их различные комбинации

Большой вклад в разработку «теории системного структурно -параметрического анализа - синтеза комбинированных методов обработки» принадлежит проф А М и В А Кузнецовым, проф В Н Подураеву, проф Б А Голоденко, проф В Н Старову и другим

В настоящее время научными школами МГТУ «МАМИ» (проф А М Кузнецов) и МГТУ им Н Э Баумана (проф А В Мухин) при участии Электростальского политехнического института (доц А В Щедрин) осуществляется совместная разработка нового концептуального подхода к целенаправленному проектированию в виде создания «систем искусственного технологического интеллекта» («теоретическая технология машиностроения») Дополнительно общность системной структуры методов обработки, предложенная проф А М Кузнецовым, позволяет распространить универсальные проектные процедуры на синтез технологий получения заготовок деталей, сборки, ремонта (восстановления), упрочнения При этом формирование обобщенных алгоритмов системного анализа — синтеза конкурентоспособных технологических объектов невозможно без разработки методик целенаправленного проектирования более простых методов комбинированной обработки, включающих несколько способов воздействия на обрабатываемый материал, одним из которых является деформирующе-режущее протягивание (прошивание)

Большой вклад в развитие методов деформирующего и комбинированного протягивания (прошивания) отверстий был сделан профессорами Ю Г Проскуряковым, В П Монченко, А.М и О А Розенбергами, В М Сорокиным, Н С Сивцевым, научной школой МГТУ «МАМИ» под руководством проф А М Кузнецова и другими

В частности, системно были проанализированы различные направления развития методов протягивания (прошивания), в том числе отверстий, на основе совершенствования способа воздействия на обрабатываемый материал, кинематических, статических, динамических характеристик,

характеристик обрабатывающего инструмента (ас СССР № 241930, 302187, 366036, 1215894, 1787076, 716729, 1127709, 1609623, 1459131, патенты РФ №№ 2043909,2063861,2028884,2065341 и др )

В результате проведенного патентно-информационного анализа была сформулирована цель диссертационного исследования - создание конкурентоспособных методов режущего, деформирующего и комбинированного протягивания (прошивания) на примере отверстий Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи

1 Синтезировать перспективные направления системного создания и совершенствования конкурентоспособных методов режущего, деформирующего и комбинированного протягивания (прошивания) отверстий

2 Синтезировать перспективные конструкции инструментов для реализации конкурентоспособных методов комбинированного протягивания (прошивания) отверстий, в том числе на станках с ЧПУ

Обобщенная структурная модель конкурентоспособных технологий приведена на рис 1 При этом основополагающий принцип системности реализуется посредством «систем искусственного технологического интеллекта», идеологической базой которых являются научные основы «системного структурно-параметрического анализа-синтеза, методов обработки» разработанные проф А М Кузнецовым

Фрагмент системной модели для структурного анализа-синтеза методов протягивания (прошивания) отверстий представлен на рис 2

На основании обобщения существующих направлений развития и совершенствования методов протягивания (прошивания), включая последние перспективные достижения, разработаны многоуровневые структурные модели характеристических составляющих, позволяющие системно синтезировать соответствующие конкурентоспособные инструменты для обработки отверстий, например комбинированные протяжки и прошивки, черновая (деформирующая) часть которых по аналогии с резанием реализует прогрессивную (групповую) схему трансформации технологического припуска, составной деформирующей для обработки отверстий большого диаметра, включающий корпус из конструкционной стали и инструментальную наплавку, в котором на поверхности наплавочной канавки выполнен регулярный микрорельеф (РМР), увеличивающий прочность соединения, сборные комбинированные инструменты для реализации операций прошивания отверстий на универсальных станках и станках с числовым программным управлением и др

НАУКОЕМКИЕ КОНКУРЕНТОСПОСОБНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Свойства наукоемких конкурентоспособных технологий

^ ПОСЛЕДНИЕ ОД^ИЩНИЯ НАУ^И |

^СИСТЕМНОСТЬ _

МОДЕЛИРОВАНИЕ

НОВЫЕ И КОМБИНИРОВАННЫЕ ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ ФУНК

лналмыесвой^З^ЙДЕЛИЯ

КОМПЬЮТЕРНАЯ ИНТЕГРИРОВАННАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СРЕДА .

УСТОЙЧИВОСТИ НАДЕЖНОСТЬ^"!

ОБЕСПЕЧЕНИЕМ ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА _

т Ч

СООТВЕТСТВИЕ ТРЕБОВАНИЯМ

Т

>УУГ

Техническое и кадровое обеспечение наукоемких и конкурентоспособных технологий

ПРЕЦИЗИОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ } ,^^иСПЕЦИАЛЬНОЕ_^

ПРЕЦИЗИОННЫЙ ИНСТРУМЕНТ

^ ПРЕЦИЗИОННАЯ ОСНАСТКА 2

ВДК»*«^--"

СИСТЕМЫ ДИАГНОСТИКИ И КОНТРОЛЯ СВОЙСТВА ИЗДЕЛИЯ

—-зеа&я.т...,■-. .т.-чдаьы

РАБОЧАЯ МЕХАТРОННАЯ ТЕХНОЛЩЩгСКАЯ СИСТ^Щ^

САМООБУЧАЮЩИЕСЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ .СИСТЕМЫ ,

ВЫСОКдКДЧЕСТВЕННЫЙ ПЕРЕДАЛ

СИСТЕМЫ ИСКУССТВЕННОГО ^ ТЕХНОЛОГИЧНОГО ИНТЕЛЛЕКТ

СИСТЕМНЫЙ СТРУКТУРНО ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ-СИНТЕЗ МЕТОДОВ ОБРАБОТКИ

* - * • т ■ -г- -

| Оптимизация наукоемких конкурентоспособных технологий |

Исследование условий функционирования 1 изделия Исследование физической сущности рабочего процесса Построение физической модели Построение систематической модели АСНИ Оптимизация технологического процесса изготовления и ремонта Разработка маршрутного технологического процесса Структурная оптимизация

„ 1 " ,

Реализация оптимизированного технологического процесса

т

Гарантированное получение изделия, обладающего новым уровнем функциональных, эстетических и экологических свойств

Рис 1 Структура конкурентоспособных наукоемких технологий

МЕТОДЫ ПРОТЯГИВАНИЯ (ПРОШИВАНИЯ) ОТВЕРСТИЙ

X

ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБРАБАТЫВАЮЩЕГО ИНСТРУМЕНТА

I

I

и> [ о •( (. лЛ 1 ( (Л 1И /- гАК 1

1 А из" 5 1 г Iе' 11 "Л СКТЕЧ СТПК.1 МЕТО ТИРИСТ'К' г/стод

»«II Ри V 06Р. . 1 СЬР^ЬОТЫ,

"И * Ъ 1-НгСт'с " » 1 г ИСТ 4 Я I "1'лГО ГОС-"V .

1 1И И- X

- 'И 111 А С1 Р1*

с Т , I >101- .11 '•ЧС1Р*

т

44

РЛКГ-П1ПИЧ.1

Лосда ДПА/Д

МИЧ^ЬЬ ХА

>елт РИТИКИ СЬ-<

БЛТо'ВЛЮЦсГО л СТР>

Г/1 нтд

1

И СШпК «.ЕГ«1ЛИ

| ^

, Г*Т'> ' С*!1

Рис 2 Укрупненная обобщенная системно-структурная модель методов протягивания (прошивания) отверстии

В третьей главе проведены более комплексные и статистически значимые исследования режущего прошивания отверстий по предварительно деформированному слою, а так же исследования возможностей деформирующего прошивания для реализации восстановления наружной поверхности деталей путем радиальной раздачи

Экспериментальные инструменты для комбинированной обработки представляли собой прямоленточные (0 = 0°) цилиндрические деформирующие элементы диаметр по калибрующей ленточке 22 - 0,021 мм, углы рабочего и обратного конуса 8° ± 0,5°, ширина калибрующей ленточки 10 мм Последующее режущее воздействие осуществлялось двузубыми секциями переменной схемы резания диаметр первого зуба по калибрующей ленточке 21,95 22,05 мм, главный передний угол + 15°, главной задний угол 3° Воздействующая поверхность прямоленточных деформирующих элементов упрочнялась однозаходным винтовым радиус канавок 1,5 мм , глубина канавок (Гк) 0, 7 и 17 мкт, шаг канавок (Шк) 0, 0,5, 1; 1,5 мм Нулевые параметры РМР условно соответствуют исходной иррегулярной микрогеометрии, полученной шлифованием и полировкой с высотой максимального микровыступа около 0,9 мкм С целью исследования технологических возможностей деформирующего прошивания для использования в качестве восстановительных операций были изготовлены деформирующие элементы с однозаходной винтовой макрогеометрией (угол наклона рабочих поверхностей 0 = 16°) аналогичного диаметра по винтовым калибрующим ленточкам Материал экспериментальных инструментов -

быстрорежущая сталь марки Р6 М5 Скорость прошивания 4 м/мин, технологическая смазка - сульфофрезол В качестве экспериментальных образцов - заготовок применялись осесимметричные втулки из стали 40 X (твердость по Бринелю 2170-2410 МПа) наружным диаметром Дз н 40 и 50 мм и высотой 42 мм, а так же из стали марки 12 ХНЗА наружным диаметром 32, 39, 40 мм и высотой 25, 39, 50 мм (твердость по Бринелю 1710-2140 МПа)

В экспериментальных исследованиях оценивались суммарная Бр (Н) и удельная (Н/мм) силы резания, а также давление резания Рр (Н/мм2)

Качество поверхностного слоя отверстий образцов-деталей после предварительного деформирующего и последующего сравнительного режущего прошивания оценивалось величиной поля рассеивания диаметра

ТТ 7 А таХ

ДДд, средними и максимальными овальностью Лов д, Д ов д и

отклонением профиля продольного сечения Лпсд, дшах Псд, минимальным, средним и максимальным значением параметра шероховатости поверхности Лад Характер деформации отверстий оценивался величиной разбивки (усадки) Др (у) Для этого до и после стадий воздействия отверстия образцов измерялось в четырех диаметральных и трех высотных сечениях, а также профилометрировалось в пяти - десяти различных точках своей поверхности Номинальный натяг предварительного пластического деформирования варьировался в диапазоне 0,25 - 1 мм. через 0,25 мм.

Как следует из графиков (рис 3, 4) при фиксированном значении толщины срезаемого слоя Ар, регуляризация микрорельефа поверхности элементов, осуществляющих предварительное пластическое деформирование является эффективным направлением параметрического синтеза конкурентоспособных методов комбинированного протягивания (прошивания) отверстий При этом можно сделать однозначный вывод о влиянии параметров геометрической точности (Довд, Дпсд) на точность размера ДДд

Как следует из графиков типа (рис 5, 6, 7), где соответствующие геометрические параметры качества поверхностного слоя отверстий при Ар = 0 соответствуют стадии предварительного деформирования, максимум качества соответствует усадочной области деформации отверстия Это объясняется тем, что при образовании усадки задняя грань режущего зуба работает в условиях "тонкого деформирования" (выглаживания), а при образовании разбивки задняя грань не контактирует с поверхностью отверстия вследствие образования волны внеконтактной деформации Для объективного подтверждения указанного комплексного эффекта по экспериментальным данным были построены сорок две линейные зависимости типа

ЛДд, мкм

150

100

50

/ / ■ \ \

/ / А • /у / // *ж ж / '// \ч\. \\

Ч / $

а)

0.5

1 О

1 5

Шк, мм

Яа^и1Х, мкм

05

\--rd

г 1ч

6)

10

1 5

Шк, мм

Рис 3 Объективная обобщенная зависимость поля рассеивания диаметра (а) и максимального значения параметра шероховатости поверхности отверстия образцов-деталей (б) от номинального натяга предварительного пластического деформирования, характера и параметров микрогеометрии поверхности деформирующих элементов (сталь 40Х, Дз н =40 мм, Ар=0,06 мм) О- Гк=7 мкм, Гк=17 мкм, — ---1н=0,25 мм, • - 1н=1 мм

Рис 4 Объективная обобщенная зависимость максимальных овальности (а) и отклонения профиля продольного сечения отверстия (б) образцов-деталей от номинального натяга предварительного пластического деформирования, характера и параметров микрогеометрии поверхности деформирующих элементов (сталь 40Х, Дз н =40 мм, Ар=0,06 мм)

О - Гк=7мкм; Г\=17мкм, — ■ — - ш=0,25 мм, —— -т=1 мм

<7Р, Н/мм

800т

400- -О

Лр,мкм

+404-

-40

ДДя, мкм 200 Т

100

-О

а)

Ар мм

О 0,02 0,04 0,06 0,08

О А А

\ . г\( оо о

о ■ V.

б)

Ар мм

О 0,02 0,04 0,06 0,08

д о о

к /

Р о ш о

8}

Ар, мм

0,02 0,04 0,06 0,08

Рис 5 Зависимость от толщины срезаемого слоя удельного усилия режущего прошивания (а), усадки-разбивки отверстия (б), поля рассеивания диаметра отверстия образцов-деталей (в) (сталь 40Х, Гк=7 мкм, Шк=0,5 мм, 1н=0,25 мм) 1-Дз н =50 мм, 2-Дз н =40 мм

Доел-, мкм 70

40

0 -

Лов.д., МКМ 80 т

40 --

о -1-

ДпСД, МКМ

О

р*

а)

Ар мм

0,02 0,04 0,06 0,08

А А ¿А у- Дов цтах

.Иг Дов д

б) Ар, мм

0,02 0,04 0,06 0,08

40 . О о о/ Дпсд.тялг

2 —{С'®

Дпс.д

П - О

В)

Ар, мм

0,02 0,04 0,06 0,08

Дпсл, МКМ

80 -г

30--

о-1-

)у £ А - 4 а тпах Дпс д

п ——д— ^ Дпсд

Ар мм

0,02 0,04 0,06 0,08

Рис 6 Зависимость от толщины срезаемого слоя максимальных и средних овальности (а, б) и отклонения профиля продольного сечения отверстия образцов-деталей (в, г) (сталь 40Х, Гк=7 мкм, Шк=0,5 мм, ш=0,25 мм) 1 - Дз н =50 мм;2 - Дз н =40 мм

Вад, мкм

Над, мкм

Рис 7 Зависимость от толщины срезаемого слоя максимальной, средней и минимальной шероховатости поверхности отверстия образцов-деталей (сталь 40Х, Гк=7 мкм, Шк=0,5 мм, ш=0,25 мм) а) Дз н =40 мм, б) Дз н =50 мм

ДДд = Ф1 (Др (у)) = Ао + А! • Др (у);

Атаховл = Ф* (Ар (У)) = В0 + В, • Ар (у), Д-« псл = ф3 (Др (у)) = С0 + С, • Др (у); Яад = Ф4 (Др (у)) = + * Др (у);

Например, для графических зависимостей (рис 6, Дз н=40 мм) аналитические зависимости типа (1) будут иметь вид (МКМ)

Гк = 7 мкм, Шк = 0,5 мм, ш = 0,25 мм. ДДд = 125,6 + 3,054 • Ду (р), Д™"овд= 56,37+ 1,567 Ду(Р), (2)

Д^пс д = 42,932 + 1,253 Ду (р), Да д = 1,938 + 0,0425 • Ду (р), Ду(р)= -23. . + 17 мкм

Где Ао - коэффициенты регрессии В зависимости типа (1) усадка отверстия подставляется со знаком "минус", разбивка со знаком"шпос".

Как показал анализ коэффициентов регрессии А1 .01 в 90% случаях для исследуемых марок обрабатываемых статей они имеют положительное значение, то есть с переходом из области разбивки в область усадки качество поверхностного слоя отверстий, в общем устойчиво существенно улучшается, что упрощает и делает более конкурентоспособной конструкцию инструмента путем исключения наличия выглаживающих элементов

Дополнительно установлено, что изменения макрогеометрии деформирующего элемента (угла наклона рабочих поверхностей 9) в диапазоне 0° - 16° не вызывает существенного изменения радиальной деформации наружной поверхности образцов заготовок из стали марки 12ХНЗА Таким образом окончательный вариант конкурентоспособного инструмента для восстановительных операций включает традиционный прямоленточный деформирующий элемент, упрочненный РМР

В четвертой главе синтезирована элементная база для системного формирования инструментального обеспечения конкурентоспособных методов комбинированного протягивания тел вращения Указанная элементная база включает секции - модули линейных и круговых протяжек, реализующие различные способы воздействия на обрабатываемый материал, обладающие более эффективной кинематикой, динамикой и конструкцией, расширяющими технологические возможности по сравнению с отечественными и зарубежными аналогами. Конструкция секций приведена в публикациях.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

Проанализированы и обобщены направления развития и совершенствования методов режущего, деформирующего и комбинированного протягивания (прошивания) отверстий, включая последние достижения в данной области Разработана комплексная структура наукоемких конкурентоспособных технологий, к которым относятся методы комбинированного протягивания (прошивания) отверстий В результате чего установлено, что основное свойство указанных технологических методов - свойство системности

Разработана системная модель для структурного анализа -синтеза перспективных конкурентоспособных методов деформирующе-режущего протягивания (прошивания) отверстий

Синтезированы конкурентоспособные методы

комбинированного протягивания (прошивания) отверстий включающие совершенствование способа воздействия на обрабатываемый материал в виде реализации схемы переменного деформирования, а также совершенствование технологий применения жидких и твердых СОТС, совершенствование характеристик составного

крупноразмерного обрабатывающего инструмента (положительное решение на выдачу патента РФ на изобретение способа изготовления рабочего элемента обрабатывающего инструмента № 2005139415) Что подтверждает адекватность системной модели анализа -синтеза

Синтезированы конструкции сборных комбинированных прошивок для обработки классных отверстий на универсальных станках и станках с числовым программным управлением

В первые проведены достаточно комплексные экспериментальные исследования закономерностей формирования геометрических параметров качества поверхностного слоя отверстий при резании по предварительно деформированному слою В результате чего окончательно достоверно установлено- регуляризация микрорельефа поверхности элементов комбинированного инструмента, осуществляющих предварительное пластическое деформирование, по сравнению с иррегулярной микрогеометрией позволяет существенно, в среднем в 1 5 раза, улучшить размерно-геометрическую

точность и шероховатость поверхностного слоя отверстия получаемых деталей, комплексный максимум геометрических параметров качества поверхностного слоя отверстия соответствует усадочной области деформации отверстия.

7) На основании экспериментальных исследований сформирована система статистических моделей для параметрического синтеза конкурентоспособных методов комбинированного протягивания (прошивания) отверстий

8) Синтезированы конкурентоспособные перспективные методы комбинированного протягивания тел вращения, что дополнительно подтверждает обобщенность разработанной системной модели анализа — синтеза, применительно ко всем методам комбинированного протягивания (прошивания) поверхностей любой формы

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1) Щедрин AB, Матвеев РМ и др Новые комбинированные инструменты для обработки отверстий// Тракторы и сельскохозяйственные машины - 2007.-№3 - с 53-54

2) Щедрин А В , Бекаев A.A., Ульянов В В , Матвеев Р М Режущее прошивание отверстий по предварительно деформированному слою (Статья находится в печати редакции журнала «Вестник машиностроения»)

Матвеев Роман Михайлович

Автореферат на соискание ученой степени кандидата технических наук. «Перспективные направления создания и совершенствования конкурентоспособных методов деформирующе-режущей обработки». Подписано в печать Заказ Тираж. 80

Усл.Пл. Уч. — изд.л.

Бумага типографская_Формат 60x90/16__

МГТУ «МАМИ», 107023, Москва, Б. Семеновская ул., 38