автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Разработка и исследование технологии ...зионного шлифования сквозных внутренних полостей

' Л ~ 9 9 3

БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОЛИПШШОЗШ АКАДЕМИЯ

На правах рукописи

МАМБРЕЯН ПЕТРОС АРУТШОВИЧ

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕШШОГК . ЗИ0НН0Г0 ШЛИФОВАНИЯ СКВОЗШХ ВНУТРЕН1. А ПО -ЛОСТЕЙ

С5.02.СБ - Технология машиностроения

05.03.01 - Процессы механической и

физико-— Т6ХН .обработки, станки и инструмент

Автореферат диссертации на соискание ученой степенл кандидата технических наук

Минск - 1992

п,

Работа выполнена в НПО "АРМСТАНОК"

Научный руководитель:

заслуненный деятель науки и техники РБ, академик АН РБ, доктор технических наук, профессор ЯЩЕРЩЫН П.И.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

СКОРЫНИН Ю.В.;

кандидат технических наук, доцент

. . ЕРЕМЕНКО Н.Л.

Ведущее предприятие: БРНПО Порошковой металлургии

Защита состоится "/¿7" а';/>1 ('/¿-бС(,(,.'> 19 АУг. в/О1"1часов на заседании специализированного совета Д.056.02.03 при Бело -русской государственной политехнической академии по адресу: 220027, г.Минск, проспект Ф. Скорины, 65.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Белорусской государственной политехнической акадегаи

. Автореферат разослан " •/2" ¿¿(.¿¿¿/¿Л 1М.

//

. Ученый секретарь специализированного совета, кандидат технических лоук КОНОВАЛОВ И.В.

ОЕЖ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одной кз главных задач современного машиностроения является значительное повышение качества выпускаемой продукции с высокими эксплуатационными свойства!®! на основа всестороннего и последовательного повншзния производительности и интенсификации труда. Важнейшее направле -míe решения этой задачи - широкое освоение передовых технологий. Придается особое значение улучшению условий труда, всемерному сокращению ручного малоквалифицированного и тяяелого физического труда, повышению надежности деталей .лашип.

Повышение надежности деталей является комплексной пробле -мой. Ее решение осложняется тем, что работоспособность деталей и машин определяется радом критериев, имитирующих надекность работы в зависимости от эксплуатационных, конструктивах и технологических факторов. Отдельными вопросами этой комплексной проблемы являются чистовая обработка внутренних труднодоступных полостей, удаление заусенцев, притупление острых кромок. Если раньше эти операции, в основном, преследовали цель облегчения процесса сборки, улучшения товарного вида, то в настоящее время, кроме перечисленных задач, ставится задача увеличения срока службы деталей, обеспечения высокого уровня надежности маппн и автоматизация процесса сборки. Чистовая обработка отверстий малого диаметра, ступенчатых, скрещивающихся отверстий, полостей с некруглым поперечным сечением в основном выполняется вручную. Одним из процессов, позволяющих эффективно и комплексно рошагь эти задачи, является экструзионное шлифование.

Поэтому разработка и исследование технологии этого высокоэффективного способа обработки, позволяющего обеспечивать повышение производительности обработки, улучшить качество поверх -. ностного слоя, представляет собой весьма актуальную задачу.

Цель работы. Разработка и исследование технологии экструзионного шлифования сквозных внутренних полостей, обеспечивающего повышение производительности и улучшение качества поверхностного слоя.

Общая методика исследований, Теоретические исследования выполнялись с применением аппарата теоретической гидромеханики. Экспериментальные исследования осуще -ствлялись с привлечением методик многофакторного планирования экспериментов, с использованием современной электронной измери -тельной, контрольпо-регистрирупдей аппаратуры, а также специально рззработанных устройств. Обработка числовых расчетов проводилась с использовангэм ЭВМ EC-I022.

Научная н о в и з н а. IIa основании теоретических исследований получена и экспериментально подтверждена завттси -мость производительности процесса от диаметра и длины обрабатываемого отверстия.

Выявлены резервы повышения производительности экструзионно-го шлифования.

Получены выражения устанавливавшие зависимости параметров качества обработанных поверхностей', необходимые для образовав, требуемой микрогеометрии и точности.

Предлокен способ обработки абразивной пастой, поэво;шющий предотвратить искажение формы обрабатываемого отверстия.

Разработаны "i защищены авторскими свидетельствам! инструмент и устройство для осуществления процесса окструзкоклого шлифования.

Практическая ценность. Практически осуществлен способ экструзионного шлифования, изготовлен инструмент гля осуществления этого способа. Приведены рекомендации по выбору оптимальной технологии 3.L1I. как для удаления заусенцев, так и для чистовой обработки сложных, труднодоступных отверстий и полостс!!.

Результаты проведенных в работе исследований позволяют широко применять этот технологический процесс, спроектировать оборудование Э.Ш., повысить производительность, улу-шшиз качество поверхностного слоя деталей, механизировать ручной труд.

Реализация работы. Результаты .диссертационной работы внедрены в технологический процесс обработки стальных трубок диаметром 10 тл и длиной 250 мм на ереванском ПО "ЛУСИН".

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обоу.тдэл^сь на роспубли -канской научно-технической конференции "Ыолоде;;сь и научно-технический прогресс в машиностроении" (г.Ереван 1988г.) , на на -учно-техн.чческом совето Закавказского филиала ЭНГЫС ШО "Арм -станок" (г.Ереван 1987г.), на заседании технологической секции Ученого совета ФТИ АН БССР (Минск 1909г.).

Диссертационная работа в целом докладывалась и обсуздэлпсь на научно-техническом совете Закавказского филиала ЗШ£.Ю iffiO "Армстанок" (г.Ереван 1991г.).на каф.тех.маш.БГПА (г.Минск- 1992г)

П у б л и к а ц и и. По результатам диссертации олублл -ковано 4 печатных работы и получено 3 авторских свидетельства.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, обнргх выводов,списка литературы и приложений.

Содержи 120 страниц машинописного текста, II таблиц,55 рисунков, список литературы, включающий 113 наименовании и приложения на 4 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы.

В первой главе рассмотрено состояние вопроса, произведен обзор и анализ действующих и рекомендуемых технологических процессов обработки внутренних полостей и удало -нкя заусенцев. Приведена классификация этих процессов,' выявлены преимущества и недостатки, уточнена область их применения, а такие сформулированы цель и задачи исследований.

Аналк? тохнологических возможностей сущоствущих методов показал, что некоторые из них (механический) дают возможность удаления тсругшьгс заусенцев, однако не позволяют обработать сложные внутренние полости. После них на деталях остаются вторичные заусенцы. Другио метода (химический, электрохимический) харак -теризуются большой универсальностью, но принцип удаления металла основан не на согласовагаых формообразующих движениях, а на определенных физико-механических .явлениях. Отсутствие согласо-вг 1ших движений снижает точность обработки, а для реализации

млпоуказанных методов требуется довольно слояное, дорогос,знер-

гоемкое технологическое оборудование.

Абразивн"е метода позволяют сочетать удаленно заусенцев и чистовую обработку поверхности, хотя л но позволяют удалять крупные заусенцы. Это относится особенно к видам обработки со свободным абразивом, в которых отсутствует механический элемент передачи сил ыикророзашт. Кроме того, абразивные метода в своем боль шинстЕе позволяют обрабатывать только нарупные поверхности.

Существует больная группа деталей широкой номенклатуры тлглгх как детали гид^о- и пногмооборудования, детали свароччой агшара -туры, различные штампы и матрицы, детали ткацких и швейных ыашп;, дтелькые форсунки, фильеры и др., гдо необходимо сочетать высо -кое качество поверхности с отсутствием заусенцев и острых кромок, что создаст благоприятные условия для их эксплуатации, повышает надежность и долговечность оборудования.

В настоящее время неоспоримо доказаны преимущества экструзи-онного шлифования го сравнению с другими методами удаления зау -сенцев и чистовой обработки. Экструзионное шлифование позволяет комплексно решать задачи как чистовой обработки внутренних труд -нодоступних отверстий и полостей (скрещивающихся, ступенчатых, глубоких отверстий малого диаметра), так и удаления заусенцев, скруглешт острых _:ромок на торцах и ступенях эт:пс отверстий и полостей. ЭШ не оставляет после себя вторичных заусеидев, позволяет обработать несколько отверстий и детален одновременно, позволяет резко повысить производительность, механизировать ручной труд.

На рис. I.представлена принципиальная схема экструзионного штфовання.

Устройство, осуществляющее процесс 3111, состоит из двух цилиндров I и 2, медду которыми установлено приспособление 3 с обрабатываемой деталью 4.

В полость, заключающуюся ыеяду поршнями 6 и 7, закладывается абразизная паста 5. При перемещении поршня вверх масса 5 продав -ливается чорез отверстия детали 4 и скапливается в верхнем цилиндре I. При прохождении через отверстш детали 4 абразивная масса осуществляет удаление заусенцев, округление кромок и чистовую обработку поверхностей отверстий. Затем продавливание осуществляется в обратном направлении, т.е. с верхнего цилиндра в нижний.

Для достижения сформулированной в работе цели были поставлены и решены следующие задачи:

X. Анализ путей и разработка принципиальных схем, направленных на • повышение производительности.

Ряс. I. Принципиальная схема экструзнойного шлифования

Рис. 2. Схема двяяэшш абразивной пасты в отверстии

2. Установить зависимости параметров качества процесса ЗЛ, необходимые для образования требуемой микрогсомотрии и точности.

3. Разработать технологию экструзиопного вшшования с целью практического применения се з производство.

4. Исследовать процесс формирования физнко-механичесгапс свойств поверхностного слоя.

5. Разработать и ио^отовить зшетрумент - абразивную пасту для ЗШ.

6. Разработат: конструкцию экструзионно-пжг'ювального сборудова -

Н!Ш.

Во второй главе исследованы клше.матика про -цосса истечения абразивной пасты через отверстие, а такие механизм резания при Н!1. (Рис. 2).

Основным компонентом абразивной пасти является силоксановый каучук. Силоксановие каучуки относятся к классу кремшп органических полимеров. Они характеризуются 'высокой стойкостью к тепловс ¡у старению. Это является ваиной цричшюй выбора ого основой абра -зивных паст.

Кроме этого,' силоксановие цепи являются высоковязкями жидкостями и по своим свойствам их можно отнести к неныотоновским высоковязким жидкостям, конкретно к бкнгамопекм.: шкг тическнм жидкостям.

Для пеньютоновских жидкостей зависимость между касательным шщряяошюм Т и градиентом скорости / с"7--/ можно выразить

Из услови1'г точения бшггамовеккх жидкостей мошю продставит: уравнение кривой течения:

А - + ¿'/Ы -г—

- - V. Ып

где: - начальное наполнение сдвига или продел текучести; - постоянная, называемая пластической вязкостью. Для потока, движущегося в цилиндрической трубе:

о/Си

Максимальное напряженно будет у стенки трубы:

*рЯ

д

Тег

где: лр - разность давления в обоих концах элементарного объема; Д - радиус трубы;

■С - длина выделенного цилиндра в потоке жидкости.

Произведя математические преобразования, получается уравнение распределения скорости в трубе:

41 У- /" /

При г? < ; % " '

Л при у словил п -- I < Я

.....Г ®

Отсюда

/ У ' '

( ' ■

При гя — Я , т.е. при условии, идеальном дат реза;гля ак-тлБшгли абразивнига зерпагяг, усилие дол проталкивания тети ;тзо-лпчивлется. При этом с ростом диаметра отверстия у.'оньпается радиус ядра, т.о. при одно*: и том ко давления услокня резашш ухудспгатсл.

Из формулы (I) следует, что с возраста!шс?.1 длини обрабатываемого отверстия - доляно уменьшаться вследствие увзжг'оиля сопротивления. отверстия по длине *— ? »г

.-Я-■

1р

т.о. с возрастанием длины канала радиус ядра уменьшается при ос -талышх равт-гх условиях. Вслодствие этого условия резания такие ух/диактся по длине канала. Абразивные зерна, нзходяниеея вблизи входа в канал, прижимаются к обрабатываемой поверхности н.аиболь шим усилием и чем дальше от входа, тем усилие прижатия абразив -них зерен уменьшается.

При экструзионном шлифования на обрабатываемой поверхности происходит упругое деформирование, пластическое оттеснение материала и микрорезагаго с непосредственным отделением материала п виде стружки. Причем резание металла в форме мпкр^скоблегеш: и оубмшсроскоблешш явлтатся основным з отличие от обработки сач-зашшм абразивом.

При ЭУ! в результате контактирования с обрабатываемой поверхностью и тре1шя мезгау абразивными апотицашг при их повороте имепт

место частичное скалывание -и выкрошилание отдельных вершин, происходит своеобразная прираоотта абразивных зерен, в результате которой острые вершины зерен притупляются (обкалываются) и радиусы округления вершин увеличиваются. Контактирование таких абразивных зерен с обрабатываемой поверхностью принимает другой ха -рактер и переходит в зону упругого деформирования.

Процесс резания при ЗШ протекает в два этапа. Порвый (черновой), когда резание производят вершины зерен, второй (чистовой), когда резание .гроизводят выступы и микровыступц вершин зерен.

Третья глава посвящена исследованию качества поверхностного слоя, процесса формирования его физико-механических свойств.

Определены основные факторы, влияющие на процесс ЕШ: давление экструзии, зернистость и материал абразива, концентрация абразива в пасте, площадь сечения прохода пасты.

•■ В качестве исследуемых параметров определены: шероховатости поверхности, микротвардость, остаточнно напряжения в поверхностном слое, удельный съем с заготовки.

Эксперименты'проводились на экструзионно-шлифовальном станке мод. 33-204, спроектированном и изготовленном в НПО "Лрмстанок". Приводится также описание и принцип работы экспериментального стенда мод. ЭЗ-68, в котором использовано устройство (а.с. !« 931441), позволяющее предотвратить износ стенок зкетрузионных цилиндров.

В качестве инструмента в процессе ЭШ используется полутвердая, вязкоупругая абразивная паста (а.с. 1506870А1). Основу этой пасты составляет диметилсилоксановый каучук. В него добав -ляются смягчители и абразив. Материал абразивного зерна ЭБ(23А), КЗ(бЗС), зернистость ¡Ш 10, 20, 40, ВО, 160. Концентрация абра -зива в пасте по Евсу 30-7СЙ. '

Давление экструзии при исследованиях менялась в интервале 2 + 10 МПа. Площадь сечения прохода пасты менялась в интервале 10 4-160 мм2. Материалы Ст45, Ст40Х, латунь Л63, алшшмй А7.

Для облегчения исследований образцы изготавливаются в виде листовых прямоугольников размерами 40 х 40 х 2 мм.

Микротвердость поверхности определялась на приборе ПМТ-3. Оценка шероховатости поверхности образцов проводилась на профи-ломе гре модели. 201.

Износостойкость исследовалась на специальном испытательном

устройство.

Точностные характеристики измерялись на кругломере 290. В качестве образцов использовались детали типа "седло" ереванского завода "Гидропривод".

Исследования показали, что при ОШ пастами на абразиве 63С шероховатость поверхности в среднем получается на 10 * 15% меньше, чем пастами на абразиве 23А. Такая закономерность имеет место при обработке всех исследуемых матерлалов.

С увеличением зернистости абразива шероховатость увеличивается, а с увеличением давления экструзии - снижается. Растет шероховатость с увеличением концентрации абразива в пасте.

Для полного исследования шероховатости был проведен планиро -ванный эксперимент.

Условия эксперимента: абразив 63G, обрабатываемый материал Ст45, время обработки 5 мин.

Определяется зависимость шероховатости от давления экструзии (Áj), концентрации абразива (Х^), зернистости абразива (Хд).

Уравнение регрессии имеет вид:

/f а = 0,15 - 0,02ХХ + 0,015Х2 + 0,023Х3

Процесс ЗШ вызывает наклеп поверхности.

Микротвордость поверхности при обработке пастами на.абразиве 63С наблюдается меньшая (на 5 * 10$ ) по сравнению с обработкой пастами на абразизе 23А.

С увеличением зернистости микротвердость повышается на

С увеличением давления экструзии также наблюдается повышение микротвердости (на 15*20%).

Измерешш остаточных напряжений после обработки ЕШ показало, что в поверхностном слое формируются остаточные напряжения сжатия. Величина тас у поверхности колебалась от 200 до 300 Ша. А на глу -бине 30 *- 40 мкм сяимапдяе остаточные напряжения переходят в рас-тягнваицие.

Условия протекания процесса обработки 311 низкотемпературные. Следовательно, остаточные напряжения формируются только под действием силового фактора, т.е. пластических деформаций, что приводит к появлению в поверхностном слое остаточных напряжений сжатия,

С увеличением зернистости абразива и давления экструзии величина остаточных напряжений возрастает соответственно на 10. +12% и 20 * 22%,

При испытаниях на износостойкость на поверхности образцов давление равнялось 0,1 МПа (I кго/'см2).

Как показали исследования, в результате ЯП износолт йкос-"> поверхности увеличивается (в среднем на Н. * 175?).

Бил проведен планирован. М эксперимент.

Условия эксперимента: материал абразива 63С, обрабатывав -мый ма!гчиал Ст40Х, измерялся износ образцов после 100000 цик -лов испытания..

Факторы эксперимента: давление экструзии (2^), концентра -ция абразива (Х2), зернистость (Х3).

Уравнение регрессии имеет вид:

И = 0,45 - 0,041-]- - 0,02Х2 + 0,014Х3

х) .четвертой главе исследованы процесс удаления заусенцев, точностные характеристики, производитель •-ность и экономическая эффективность ЗШ.

Для определения и уточнения области применения экстру: чон-ного шлифования произведена классификация деталей,при обработке которых целесообразно применение экструзпонного шлифования, 3;;1 детали подразделены на следующие основные классы:

а) детали сварочной аппаратуры, где с целью улучшения ча -чества пламени требуется повышение чистоты поверхности отверстий;

б) детали гидро- и пнзвмоаппаратуры, где с целью повышэния надежности и долговечности требуется удаление заусенцев с. труднодоступных полостей и округление острых кромок;

в) штампы, фильеры, где требуется улучшение чистоты поверхности полостей сложной формы после электроискровой обработки;

г) детали, имеющие большое количество отверстий малого диаметра, где с целью повышения производительности требуется удаление заусенцев и округление острых кромок одновременно на всех отверстиях;

д) трубки, где с целью исключения повреждения изоляционного слоя электропроводки требуется удаление внутренних заусенцев и округление кромок.

Для определения возможностей экструзионного шлифования применительно к удалению заусенцев с деталей произведена классификация ' заусенцев.

В зависимости от их положения заусенцы подразделены на.две группы: наружные и внутренние.

В зависимости от формы заусенцы бывают лепестковые и ствольные.

В порядке возрастания размеров заусенцы подразделены на 5 классов.

Определено, что экструзионнов шлифование.целесообразно применить для удаления внутренних заусенцев лепестковой формы I, П и Ш класса.

Процесс удаления заусенцев экструзкошшм шлифованием от-лгчается от других процессов тем, что одновременно с удалением заусенцев скругляются острые кромки и достигается опредо -ленный радиус закругления.

Отличается такте сам способ удаления заусенцев. В первой стадии происходит отламывание заусенца в результате многократного перегиба заусенца в одну и другую стороны. Затем происходит процесс сглакшанкя и закругления острой кроглки (рис. 3).

Эксперкмзнтп показали, что при экструзионном удалонии заусенцев большое значение имеет форма и размеры заусенцев. Со -отношение длины ( £ ) и толщины ( /; ) заусенца доляно соответствовать следующим условиям:

^ 5 г 7 ; 0,8 * 1,5 мм; /, 0,1 0,3 мм

Геометрическая форма обрабатываемых отверстий в попереч -ном сечении после ЭШ практически не меняется. Процесс обеспе -чивает равномеркь"! съем металла по диаметру.

Что касается геометрической точности отверстия по длине, то эксперименты подтвердили теоретический вывод о том, что прл входе и выходе отверстий получается больший съем припуска, чем по основной длине. Это касается особенно тех отверстий,чья длина соответствует условиягл: < 0,7 •• 0,8 г5 , где ¿5 -диаметр отверстия.

Для устранения этого недостатка были использованы шаблоны вставки, а такие предложен способ обработки (а.с. № 1351759), предполагающий использование направляющих элементов соосно обрабатываемым отверстия;,!.

Выведены формулы производительности Э.Ш.

Для чистовой обработки поверхности:

У, _ 2 />•/•* <2)

Пмт _ . -

Ы С ■ с/ ■ I ■ г.

1.1

л

■ / . V

<61

Г"

%

Рис. 3. Модель процесса удаления заусенцев процессом

. Р,/1Ла

Рис. 4. Зависимость удельного съема от зернистости абразива и давления экструзии

4

где: 2« - скорость движения экструзионного поршня;& - диаметр поршня; /] - глуб1ша шлифования; У - количество отверстий в детали; к - количество одновременно обрабатываемых деталей; /п -коэффициент кратности; - длина отверстия; с/ - диаметр от -Еврстия; с - число полных циклов; 5? - припуск.

Как видно из формулы (2), роста производительности можно достичь увеличением скорости движения пасты и глубины шлифования. Для этого необходимо увеличить давление экструзии.

Другой рззорв повышения производительности использование многоместного приспособления,увеличение количества одновременно обрабатываемых деталей; а также максимально возможная обработка всех отверстий и полостей одновременно.

С увеличением длины и диаметра обрабатываемого отверстия производительность падает, поэтому экструзионное клифовашю можно рекомендовать для обработки отверстий малого диаметра.

Как показали исследования, минимальная суммарная площадь сочения прохода должна быть в пределах 8 10 мм2. При этом диаметр одного отверстия должен бить равен не менее 0,5 мм. Из формулы (2) видно также, что производительность Э.Ш. зависим от интенсивности съема металла. Исходя из этого, были проводены ис -следования удельного съема металла.

На рис. 4 приведена зависимость удельного съема от зернистости абразива и давления экструзии.

Для исследования удельного съема были проведены планированные эксперименты. Условия первого эксперимента: обрабатываемы., материал Ст45, материал зерна 630, зернистость абразива № 40. Исследуется удельный съем в зависимости от давла ¡гая экструзии (12), концентрации абразива (Х2), времени обработ-и (Хд).

Уравнение регрессии имеет вид:

= 16,38 + 6,28Х1 + 1,76Х2 - 1,91Х3 + 0,48X^2 + + 0,81X^3 - 0,83X3X3

Условия второго эксперимента: обрабатываемый материал Ст45, материал зерна 63С, зернистость абразива И 40. Исследуется удельный съем в зависимости от давления экструзии (Х|), концентрации абразива (Х2), площади сечения прохода пасты (Х3).

Уравнение регрессии "тлеет вид: ¿2 = 16,54 + 2,97Х1 + 1,57Х2 - 2,73Х3

Выведены также форлулы производительности Э.Ш. при удале -нии заусенцов ( п'шт ) и округлении острых кромок ( /■¡'¿иГ ).

, _ /•/-/• к (3)

„» - б . .

где: / - длина заусенца; /; - толщина заусенца; X - радиус скругления острой кромки; р. - коэффициент, учитывающий материал дотами; / - количество полных циклов; _/ - количество отверстии; к - количество деталей} - скорость поршня; ¿5 диаметр поршня; - диаметр отверстия; /н - коэффициент кратности.

Как видно из формул (3) и (4), для увеличения производи -телыюсти первой стадии необходимо увеличить количес-

тво циклов в единицу времени. Чем больше соотношение ,

тем выше производительность отламывания заусенцев.

Во второй стадии следует уменьшить количество циклов в единицу времени и обработку вести как обычную чистовую, однако необходимо ограничиться достижением заданного радиуса закрут -ления.

Для расчета экономической эффективности проводится сравнение экономических показателей станка Э.Ш. мод. ЭЗ-204 и базового станка мод. 2Г125, на котором с использованием специальной оправки производится чистовая обрбботка детали типа "седло". Базовый станок но позволяет удалять заусенцы из внутренних по -лостей детали. Эта операция выполняется вручную. Новый станок по сравнению с используемым оборудованием обеспечивает повышение производительности в 4,15 раз за счет следующего:

1. Полная механизация ручного труда

2. Совмещение операций чистовой обработки, удаления заусенцев и округления острых кромок.

3. Возможность использования многоместного приспособлениядозволяющего одновременную обработку нескольких деталей.

4. Возможность обработки всех отверстий одновременно.

Экономический эффект на о,пин станок за весь срок службы составляет 49543 руб.

ОБЩИЕ вывода

1. Получены математические зависимости между исследуемыми параметрами и факторами процесса. Они показали, что важнейшими фак -торами при Э.Ш. являются давление экструзии и концентрация абразива в пасте. Остальные факторы (зернистость абразива, материал зер.^а и др.) мало влияют на параметры процесса или для разных параметров имеют различные значения и весомость.

2. Выведены формулы производительности Э.Ш. при чистовой обработке поверхности, удалении заусенцев, округлении острых кромок. Выявлены резервы повышения производительности. Приведет рекомендации по высокопроизводительной обработке. Для высокоэффективного удаления заусенцев необходимо обработку произвести сначала с меньшей амплитудой (20 - 25 мм) и большей частотой .движения пасты (8 - 10 шга-^) для обеспечения отламывания заусенца. Затем следует увеличить амплитуду (150 - 180 мм) и уменьшить частоту (2-4 мин-1) .для сглаживания неровностей, оставшихся на месте заусенца, и закругления острой крошен. Удаленные зау-сетщп остаются в паото, но не влияют па ее режущие характеристики .

3. Теоретическими исследованиям установлен и экспериментально подтвержден механизм изменения производительности и точностных характеристик образованных поверхностей, установлена, связь между кинематическими параметрами течения пасты, производитель -ностыо и точностью. Предложены способы обработки с применением шаблонов - вставок и насадок (а.с. Js I35I759), позволяющие исправлять геометрическую неточность по продольному сечению об -рабатываемых отверстий.

4. Процесс Э.Ш. позволяэт снизить шероховатость поверхности на 1,5-2 класса, повысить микротвердость поверхности. После Э.Ш. в поверхностном слое образуются остаточные напряжения сжатия величиной от 200 до 300 "ЛПа и глубиной залегания 30-40 мкм. Процесс позволяет повысить износостойкость поверхности. Все это улучшает качество поверхностного слоя, гарантирует высокие эксплуатационные свойства деталей.

5. \бразивная паста хорошо облегает профиль детали и под действием давления экструзии постоянно принимается к обрабатываемой поверхности. Податливость абразивной пасты создает рав -номерное контактное давление на всех участках фасонного профиля обрабатываемого канала и обеспечивает равномерный съем металла.

Техническая и технологичемсая подготовка в экструзионном шлифовании довольно проста.

6. За счет поворота абразивных зерен в процессе обработки создается возможность более полного использования их режущих свойств так как происходит контактирование их с поверхностью различными вершинами, гранями и ребрами, клеется возможность мно-тратного использования абразива, а также дозированного смешивания отработанного и свел;его абразива.

7. Для процесса экструзионного шлифования характерны низкие температуры.Состав абразивной пасты, эффективный отвод тепла за счет теплообмена в результате циркуляции абразива и другие факторы обуславливают низкотемпературный характер процесса обработки. Во всем исследованном диапазоне не наблюдались прижоги и значительные колебания температуры з зоне обработки, которые резко сникают качественные характеристики и эксплуатационный свойства поверхностей обработанных деталей.

8. Разработан ряд. способов, устройств, инструментов - абразив -нпх паст, в том число и перспективных, направленных на повышение точности, производительности, качества, три из которых защищены авторскими свидетельствами.

9. При сравнительно большом машинном времени на обработку партии детали (20 шт.) итучноэ получается небольшим и экономическая целесоббразность применения данного метода полностью обосновывается. Значительная экономия получается за счет одновре -манной обработки большого количества деталей, отсутствия точностных требований к установке, базированию и закреплению деталей,в результате чего значительно экономится время. В предложенном способе отсутствуют затраты времени на подготовку, профилирование и правку абразивного инструмента.

Применение результатов работы на производственном объединении "ЛУСИН" позволило по-[учить годовой экономический аффект 12711 руб.

ПЕЧАТНЫЕ РАБОТЫ АВТОРА ПО ТИЛЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Мамбреян П.А. Обработка внутренних полостей экструзиошшм шлифованием // Сб.науч.трудов НПО "Арметанок" - Вып.8,Ереван, 1988. -C.IIO-II3.

2. A.c. I506870AI (СССР) С 09, С 1/02, ДСП. Абразивная паста /Ковальзон Г.М., Ардашников Б.П., Голубева Р.Д., Салнис К.Ю., Илларионова Г.И., Мамбреян П.А., Дохикян Р.Т.

3. Ящерицын П.И., Мамбреян П.А. Экструзионное шлифование сгаюз-mi.; труднодоступных отверстий и полостей // Промышленность Армении, 1988, Ii 5. - С.49-50.

4. Мамбреян П.А. Исследование точностных характеристик и параметров качества поверхности при экструзионном шлифовании. /Тезисы докладов республиканской научно-технической конфе -ренции.Ереван, 1988. - С.65-66.

5. A.c. I35I759 (СССР), М.кч. В 24 В 31/116. Способ обработки абразивной массой /Ящерицын П.И., Агасарян P.P., Мамбреян П.А^ (СССР). Бют. ja 42 // Открытия. Изобретения. - 1987.

6. A.c. 93I44I (СССР), М.кл. В 24 С 3/16. Устройство для обра -ботки деталей абразивной массой /Мамбреян П.А., Бабаян С.А.. Дохмкян Р.Т. (СССР). Бш. JS 20 // Открытия. Изобретения. -1982.

7. Мамбреян П.А. Научно-технический отчет по теме НИР 01.0.05- 85. Создание станка для экструзиопного шлифования труднодоступных сквозных отверстий и полостей. № гос.регистрации 01.850038505. Ереван, 1986. - 52с.

Соискатель

П.А.Мамбреян

МЛМБРКЯН Петрос Арутюнович

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХГОЛОГШ ЭКСТРУЗйОННОГО НОТТОМНШ СКВОЗНЫХ ВНУТРЕННИХ ПОЛОСТЕЙ

Технология машиностроения

Процессы механической и физико-химической ' обработки, станки и инструмент

05.02.08 -05.03.01 -

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ёаказ 27

Тиран 100

Отпечатано на ротапринтам участке Центра научной информации

по общественны»! наукам.

Адрес: Еревпя-1, уя.Дбовяна, 15.