автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Разработка и исследование трехмерной модели шероховатости обработанной поверхности при точении

РОСТОВСКИЙ - НА - ДОНУ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВШЮГО МАШИНОСТРОЕНИЯ

На правах рукописи УДК 621.941.1:621.9.015

КОНЕЧНОВА Светлана Вениаминовна

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ТРШЕЕНЮй МОДЕЛИ ШЕРОХОВАТОСТИ ОБРАБОТАННОЙ ПОВЕЛНОСТИ ПШ ТОЧЕНИИ

Специальность 05,03.01 - Процессы механической я физико-

технической обработки, станки и инструмент

Специальность 05,02.08 - Технология машиностроения

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ростов - на -

Дону - 1990

Работа выполнена в Рыбинском авиационном технологическом институте

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор Безъязычный В.Ф,

Официальные оппоненты - доктор технических наук,,професоор

Дроюшв Б,И.

кандидат технических наук Тамаркцн U.A.

Ведуцев предприятие - ОКБ "^Чарт* (г. Гйбааск)

Защита состоятся '39 " ЯЦ&ШЯ 199», в HL. часов на заседыш специализированного яри

Роотовском - на - Дону ордена Трудового Красного Знамени институте сельскохозяйственного машиностроения по адресу: 34470», г.Ростов-на-Дону, 1JU-8, тл. Гагарина. I, 1ИСШ, ауд,2!

С диссертацией можно ознакомиться в &*0HBotem Ростовского-на-Дону ордена Трудового КрасногоЗнамвни институт) сельскохозяйственного машиностроения

С.зыв в 2-х экз., заверенный гербовой печатью, проош выслать в специализированный Совет со указаньоиу адресу.

Автореферат разослан декабря 1990т,

Ученый секретарь специализированного Совета кандидат технических наук, доцент Шипулин А,И,

ОБПЙЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РШТИ

Актуальность. Одной из важнейших характеристик качества поверхности при механической обработке является шероховатость обработанной поверхности, которая в значивший степени определяет эксплуатационные показатели деталей машин.

Повышение точности npimoзпроваюш долговечности и расчета эксплуатационных характеристик различных деталей треп ет наиболее полного и адекватного учета их шероховатости. Поэтому, при разработка технологических процессов очень важно знать, какая микрогеоматрия и какие ее параметры обеспечивают необходимые эксплуатационные характеристики контакта, как получить поверхности с нужными свойствами,

В настоящее время микрогеоматрические свойства поверхностей ояенийаются по ГОСГ 2739-73 параметрами профиля, но фактически дероХоватость является пространственным объектом и все процессы во- время эксплуатации происходят по поверхшсти в целом. Точная оценка таких процессов невозможна без использования микротопог-рафцческого подхода ара учете и анализе шероховатости поверхности.

Совращенные исследования по вопросу определения микротопо-графичоских параметров шроховатости для мате ма ткч с с ко го описания кикроноровиостой используют два вида моделей: первые основаны на представлении шероховатости а заде набора тел правильной геометрической Форш, а вторые базируются на применении -еориз случайных функций, Но решение ¿oapt job прогнозирования микрогь-окэтрии с целью управления качеством поверхности с nor щьв таких моделей крайне за*руднена,

В связи о , этим, создание такой теоретической модели, для описания микротопографин поверхности использование которой на практике максимально упрощено, разработка инженерных кетодов для расчета ее параметров и получения теоретических микрокарт обработанной поверхности являются актуальными задачами.

Автор авдшиает:

1. Математическую модель трехмерной шероховатости, реализованную в алгоритмах расчета на ЭВМ.

2. Инженерные методики: расчета шкротопографичегких параметров шероховатости при точении и технологических условий обработки

при заданной шероховатости. Методики реализованы в алгоритмах расчета на ЭВМ я в инженерных формулах.

3. Методический подход и средства для исследования иикротопогра-фии обработанной поверхности при ючвгш.

4. Метод и алгоритм расчета и построения теоретической микротопографии обработанных поверхностей.

Цель работу: Составе spex. арной математической модели шв-рохова' )Оти обработанной поверхности при точении и разработка на ее основе инженерных методик: определение микротопографичео-ких пара*..гров шероховатости при заданных режимах резания; технологических условий обработ.л ори вадаь :ой шероховатости и построения теоретических микрокарт обработанной поверхности, о целью повышения точное:и обеспечения заданной дероховатооти в условиях технологической подготовки производства.

Метам дадледошлягиз. тенив процесса формирования шероховатое^ в трехпрном измерении осуществлялось путем анализа литературных данных, теоретических и экспериментальных исследований. Теоретическое исследование базировалось на теории колебаний, теории пластической деформации при резании с обработкой анатплеских решений методами теории подо:ля, многофакторного планирования экспериментов.

Экспериментальные исследования проводились в лабораториях и заводских условиях о использованием общепринятых методик и стандартного оборудования. Для отдельных опытов разработаны и изготовлены специальные установки для измерения и расчета профильны.; характеристик шероховатости, построения топографии и изо-метрии реальной обработанной поверхности, (параметры шероховатоо-ти замерялись непосредственно на станке после проц.сса точения или на специальном стенде с использованием ощупывающих и усилительных узлов профилометра-профилографа мод. "Калибр-201", сос-тыковь.ашип по каналу связи с ЭВМ "Пскра-1256". Обработка полученных результатов проводилась с применением методов математической статистики и вычислительной техники (СМ4, ЕС 6531. М2), для чего были разработаны компл кты прикладных программ.

В исследование применялись резцы из твердого сплава ВК8, TI5K6, ВОК 60, ВК6М и СТМ. В качестве обрабатываемых материалов иополт ювалиоь углеродиотр- сталь 45, нержавеющие стали 1ХТОД2ВМНФ и I2XI8HI0T, аропрочнаяг сталь н- никелевс4 основе

ХН77ТЮР и ХН73МБТЮ, титановые сплавы ВТЗ-1 и ВТ9.

Исследования проводились на тока, .ых станках иод. 16К20, И35-250 оснадегаюм приводом ^'есетуленчатого регулирования главного двияенпя и 16К20ФЗ о программным управлением.

Научная новизна

1. Предложена аналитическая модель расчета координат любой точки обработанной поверхности с учетом основных факторов, влияющих на ое формирование и определена степень их влияния. Модель позволяет построить о помощью ЭВМ теоретический профиль иагзхо-ватой г >вархности под любым углом к направлению следа обработки, а также получить микротопографию обрабоаонной поверхности в зависимости от заданных условий механической обработки.

2. Разработала аналитическая модель для описания шкрогаомотрин поверхности в пространствепозволяющая рассчитывать мшсротопог-шфэтеские г \раштры повар поста.

3. Обосновано прсигдущество использования в инженерных расчетах кикротопографических параметров шероховатости перед профильными,

Ррпкижсдал рзбот».

Разработанная методика определения микротопографических параметров шероховатости при точении позволяет существенно уточнить рао-четы эксплуатационных свойств деталей г.ат,!Н, повышая их надежность п долговечность. Методика универсальна, может легко трансформироваться в зависимости от особенностей поставленной задачи. Так ока дает возможность назначать рояим резания, обеспе\.шаю-щий заданное значение параметр« шероховатости,

Методика реализована в виде алгоритмов я пакетов I рограш расчета па ЭВМ, что водст к значительному сокращении сроков технологической подготовки производства, досрочному освоению новых технологических процессов, к минимальному расходу инструментального и обрабатываемого материала на стадии прогнозирования технологических условий обработки.

Использование данных методических указаний обеспечивает выход на [©шинное проектирование технологического процесса обработки и автоштнческу» систему управления технологическим процо-ссом с целью обеспечения требуемых эксплуатационных свойств. Методика может использоваться в вида отдельной программной единицу или входить в качестве промежуточного модуля.

Реализация работы. Результаты проведенных исследований использованы в совместных НИР, выполняемых в Рыбинском авиационном технологической инотитутэ 'РАТИ) и Научно-исследовательском институте технологии производства двигатс.лей (НИЩ, г. Москва/ ори разработке лрограш расчета на ЭВМ оптимальных режимов резания труднообрабатываемых материалов инструментами из СТИ, МК, ЕВТС, Методика и програмда выбора параметров шероховатости используются в Ильинском моторостроительном производственном объединении при совершенствовании технологического процесса обработки деталей с эког мическим эффектом 8161 руб, на детали одного наименования,

Апообапид таботц. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуг.дались на: научно-техни еских конференциях Рыбинского авиационного технологического института 198&-1989гг., Республиканской студенческой научной кснференда "Технология и оборудование современного машиностроения", Уфа, 1936г., 1 зональной конференции молодых уч ных и специалистов "Проблею* повышения производительности и качества продукции в условиях автоматизации машиностроения", Рыбинск, 1986г,, зональной научно-тех-ниче«коР конференции "Математическое обеспе"едае и автоматическое управление высовопрои^юдате иьшш процессами механической и физико-хь-отеской-обработки изделий машиностроения", Рыбинск, 1988г., научно-технической конференции "Пути интенсификации процессов абразивш -алмазной и упрочните? обработки деталей, двигателей и агрегатов", Куйбышев, 1988г., ьекотраслввои с минаре "Поверхностный слой, точность, эксплуатационные свойства и надежность деталей маши и приборов", Москва, 19"9г., кафедро "Технология авиационных двигателей и общего иашностроеш'"", Рыбинск, 1990г., -шфедра "Металлорежущие станки и инструменты", Брянск, 1990г., кафедре "Резание материалов, ренущие инструменты", Харьков, Т990г,

Публикашш. Основное содержание работы опубликовано в 8 научно-технических статьях и тезисах докладов,

Структура и об'ьём работы. Диссертация состоит из оглавления, введения, пяти глав, выводов и приложения. Содержит 139 страниц машинного текста, 55 рисунков, 35 таблиц, библиографии ив 95 ьаименочапий, приложение имеет 31 отраниау с таблицами,

пакетами программ и материалами о внедрении, ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ "АЮТЫ

Введение. Обоснована актуальность теш, дана краткая характеристика' направления исследований, научного и практического значения решаемой проблема,

В пеивой улаве дан обзор результатов теоретических у экспериментальных исследований процесса формирования терохгтатости обработ;иных поверхностей. Анализ показал, что расчет профильных характеристик обработанной поверхности в основном ведения с учетом образования микронеровностей в поперечном направлении, т.е. в направлении подачи 5 , причем такой профиль является детерминированным и описызается периодической функвгзй,

В то де время исследованиям! Исаева А,П., Душша-Барковско-го И.В., Карташевой А.Н., Лукьянова B.C., гудзита Я.А,, Суслова ' .Г. и ыноии других доказ^шо существование продольной шероховатости в направлении скорости резания, т.е. плучайного профиля, которая определяется процессами переноса и наростообразованпя, а такта колебательными процесса!®.

В работах Домкина Н.В, и Рыяова Э.В. показано, что при по-лучпстово!.1 и чистовом точении продольная шероховатость достигает 70 - 90% от общей шероховатости а может превышать поперечнув в 5-7 раз, Зто не монет не сказываться и на величине трехмерной Езрохо^атости, замеренной, например, под утло» 45°, и приводит к образовании коютозиционного микропрофяля обработанной поверхности, когда на детерминированный профиль накладывается случай ная составляющая.

Теоретические.исследования советских ученых Хусу А,П,, Вя-тепберга- K)tP., Эхадлера «Т.Н., Демгаша Н.Б., Гудзпта Я.А., Лысенко В.Г. и их учешжов. а ташш зарубезаtux исследователей Найяка П.Р., Бунка A.B. и др., выявил! ряд закономерностей трехмерной иероховатости. При этом для математического описания микрошров-ностей используется математический аппарат теории случайных фу-нищй, который на практике работает очень ограниченно. Налицо необходимость представить трехмерную шероховатость в виде такой теоретической модели, использование которой при практических исследованиях максимально упрощено. '

Анализ работ, посвященных изучению влияния шероховатости на експлуатационные свойства деталей иаянн, показывает, что использование пространственной оценки параметров шероховатое!и существенно уточняет расчеты зтих свойств.

На основе анализа литературных данннх бьиш сформулирована следующие задачи исследования:

1. Выявление основных факторов, влияющих на процесс образования трехмерной шероховатости и создание расчетных зависимостей для их оп~зделешш.

2. Разработка датематичесгэй иодоли описания шероховатости поверхности в трехмерном измерении с учетом технологических условий обработки, свойств обрабатываешь в г^тдуыьитальноро материала, производственных характеристик оборудования, в расчет по ней параметров трехмерной шероховатости,

3. Разработка с использованием ЭВМ математической теории .¡¡ля получишя теоретических картограмм обработанной повбрхностнв. целях п. огнозирования дальнейщгх возможностей ^аботы изделие,

4. Разработка автоматизированной система для »ксперимвнталь-ного исследования профиля и топографии шероховатой поверхности,

I, Создание ишюнерког метода расчета параметров трехмерной шероховатости, обеспечивающего методику расчета алгоритмами,и программами на ЭВМ, Доведение разработки до готовности практического использования на производстве,

Вторая гдава посвящена исследованию факторов, влгявдих на трехгерную шероховатость и разработке аналитических зависимо©-. тей для их определения.

Появление микронеровностей в направлении скорости резания обычно обусловлено колебаниями системы СПИД.

Установлено, что на формирование шероховатости в направлении скорости оказывают непосредственное влияние при ре задан следующие элементы колебательного процесса системы СПВД (РисЛ.) А - амплитуда колебаний; Ас , Лу , Дг - ее проекции на оси ОХ, ОУ, ог -,Т - период колебаний; "V угол сдвига по фаза клюба-ний соседних канаво",; ^ - угол наклона плоскости колебания к оси У; - угол сдвига по фазе между колебаниями в направлении осей У и I, Вое эти вышеперечисленные факторы существенно влияют на велнчит 7 и форму м"кронеровностей обработанной поверхности, Амплитуда колебаний преоде всег влияет на изменение впоты

Рио.1, Схема образования трехмерной шероховатости при резании

юнсронеровностой, а такав на измене :ша в пространстве положения выступов к шаднп, причем это относится пй только к амплитуда По оси ОУ, но вдоль оса ОХ и 02 , Их влияние происходит в основном за оче? сущвствованш ;тлов колебательного процесса, Пойучэ-т теоретические форели для их определения. Например, угол ^ определяется по формуле „ ;

„ „ Т^МГ'

где # и Ц - составляющие силы резания вдоль осей ОХ и ОУ соот*-вэтетиегаго. при отсутствии колебаний, Н; А т&Гу - яееткооть системы СПИД вдо««. соей ОХ п ОУ соответо-тпенш, Н/ы,

Анализ фор?дул1 для ^ показал, что его величина будят воэ-ростать по мере увеличения жесткости детали о направленна оси С 7, Что достигается за счет уиеньпйния длины заготовки и увеличения сэствости резца в направлении оси ОХ,

Предложена аналитическая зависимость (Ряс.2.) для определения угла сдвига по фазе иэдду колебаниями двух соседних канавок^/

- Щ~я:{о,5-2а,/бТ),

где % - сдвиг фаз, вызванная влиянием плоскости сдвига при резании;

- сдвиг фаз, обусловленный отставанием перемещений инструмента вдоль оси У от изменения вэличены силы гу ; €¡1 - толщина срезаемого слоя; В тангенс утла наклона плоскости сдвига ^ .

Peo.2, Схема образования сдвига по фазе, канавок обработанной поверхности

1 - обработанная поверхность t

2 ~ резецг

3 - стружка.

Установлено, что благодаря сдвигу фаз волнистости располагаются на обточенной поверхности по винтовым линиям. Тогда угол 6 наклона винтовых линий в оои детали определяется следующим

образом

О nnnl r, Т~Щ1В

При нахождении амплитуды колебаний для определения коэффициента ягааыичности системыполучена формула, выраяавдая за-висшаость' в виде безразмер;шх кптериев подобия

где В'

Е-

а

- критерий Пекле при резании, выражается отношением произведения скорости V толцшш ореза ^ к коэф-р фициенту температуропроводности материала й ; = - критерий, характеризующая влшпще на процесс реза-* ния реодса округления реющей кромки резца $ ;

Л ~ критерий, характеризующий форму сечения ореза отно-0/ щением толь'ргаы Я, к ширине щ среза. Экспериментальная оценка точности подученной формулы вияви-ла погрешность в среднем не вше

Проведено исследование второй причина, влияющей на трехмерную шероховатость - пластического деформирования обработанной поверхности ДУл>" (РисД.5, т.е, искакение профиля уке обработанной поверхности вследствие выдавливания металла из зоны резания в процессе срезания соседней канавки.

Рио.З, Определение параметров выдапленного участка на профилог-рамме поперечного сечения обработанной поверхности

Разработана математическая модель профиля выдавленного участка (Пю.3.>» т.

&Ч= 3.55 ' 7

гдедУ^.- величина превышения выдавленного участка (2) над пер. воначальным профиле.„1 (I); О - относительное удлинение при растяжении;

- угол выступа профиля, образованный мэзду касат' иными, проведэ1йшш1 к яеискакетшм сторопшл профиля. Эксперимента тыш проверка подтвердила достоверность принятой модели, 11а рпо.4, представлен профиль выдавленного участка, рассчитанный по формуле а ¡экспериментальные точки, получешше При тех жа условиях с профилограшн обработанной поверхности, !

В73-г - в/св

Ы: А 4

í ОД» ем 0,1

? **

#1 О.з

0,0 £ »

Рис,4. Соп^отавлею.з расчетного профиля выдавленного участка (кривые липни) с экспериментальными данными (точки)

Разработаны алгоритм расчета характеристик колебательного процесса, блок-охет и программ расчета на ЭВМ о учетом болег 30-и параметров, тлияющих на их величину.

Третья глаяа, посвящена разработке методов раочета параметров трохмернс . шероховатости на ЭВМ, Создание теоретико-аналитической модели описания'шероховатости в трехмерном измерении проводилось с использованием полученных теоретических завн-

оимоотей дои определения координат т чки профиля и самого профиля шероховатости обработанной поверхности.

Для определения координат точки профиля поверхности рассматривались сечения профиля обработанной поверхности в поперечном и продольном направлениях (Рис,5.).

У

4)

Рис.Р. Схема определения высота точки профиля обработанной поверхности 9 поперечном (а) и продольно» 16) направлениях

Уравнение для координаты У точки профиля обработанной поверхности с учетом выдавливания профиля имеет вид

У

Для любой точки К с координатами X и 2 , находящей»! на ¿от проходе, высота профиля У( без учета выдавливания определяется следуюи^ши выражениями

Хн'Хс+гту, Ун=иь+га&% Хо-Ы,Уо-г, 1-М(х/$),йг-г£г/т.

где

Лля учета влияния соседних проходов определяются значения

внооты оразу трех проходов ¡^.^ , , ^^и наименьшую из них принимают эа координаты точки К.

Получегашо зависимости могно использовать как для построения теоретического профиля шероховатой поверхности, так и для разработка ее пр атранственной шг^ли,

При построения профиля выбирается угол направления трассирования р и производится расчет Ц точек профиля через одинаковые расстояния &2 я АХ .

По разработанной модели профили находится положение средней линии профиля и рассчитывайся следующие параметры шероховатости:^,,^ *£лгшг> Фю 'У »

Гп , % , £ . Модель реализована на ЭВМ.

Трехмерная шдель вероховаюсти обработанной поверхности представляет собой теоретическую поверхность на базовой прямоугольной плопрдкэ со сторонами 4с = 3 и Т в поперечном и продольном направлении соответственно. Количественно она описывается двумерным массивом ординат ){у'из/7х/7?точок (Рио.6.). Местоположение базовой площадки 1!а повзряюсти не влияет на ее информативность: всегда базовая площадка будет содержать все информативные учгтгки, только в единственном числе. По разработанной ••одели п ^верхности рассчитываются микротопографичес-кив параметры: среднее арифметическое отклонение отнооитель-( но орвдней поверхности в пределах базовой поверхности;^.^ наибольшая высота неровностей поверхности; %р- относительная опорная площадь поверхности.

Сравнительный анализ рассчганных профильных и микротопографических параметров шероховатости показал, что они могут отличаться в 3,5 разя, причем параметры профиля имеют достаточно большую область разброса данных, зависящих от направления трассы У и базовой дли»1Ы £ . При увеличении длины трассы и проведения многократных замеров профильные параметры по величине приближаются к микротопографическим.

Рио.6, Трехмерная модель шероховатости в виде базовой площадки

Четвертая глава посвящена ; кспериментальной проварке разработанных теоретических зависимостей, описывающих трехмерную шероховатость. Было создано устройство для замера и расчета параметров шероховатости, представляющее собой измерительный комплекс, состоящий из профилометра-профилограба мод. 201 и ПЭВМ "Искра-1256", имеющей встроенный интерфейсный блок АЦП. Информация о профиле контролируемой детали, поступающая в процессор ПЭВМ обрабатывается по специальной программе, а результаты выдаются на экране дисплея и печатающие устройство. Работа измерительного комплекса заключается в том, что непрерывный электрический сигнал профилограммы контролируемой поверхности образ;т>-щийся при работе профилографа, в ПЭВМ преобразуется в массив£ "эчек вертикальных отклонений' У^ профиля, измеряемые через одинаковые расстояния. Этот массив является исходной информацией для расчета параметров шероховатости. Для этих целей разработаны специальные программы. Сравнительный анализ полученных в хода исследования данных, показал,' что некоторое несоответствие расчетных значений с экспериментальными выражается в ..огрешяое-ти, не превышающей 18?, что подтверждает правильность выбранной аналитичс жой модели.

Для получения картограмм о реальной обработанной поверхности разработан измерительный комплекс, вклпчаодий устройство для получения параллел! "их профилограмм, схему управления устройством и программу работы на ЭВМ. Исходной информацией для расчета и построения топографии является размеры исследуемой площадки обработанной поверхности по направлению подачи, скорости и верти калышй масштаб. Число измеряемых точек ограничено техническими возможностями печатавшего устройства ЭВМ, Интервал колебаний значений разбивают на ТО уровней и определяют принадлежность каждого значения соответствухасм^ уровни, В зависимости от этого каждому числу присваивается сшлзол уровня и свой код.

Разработана методика построения картограммы обработанной поверхности на ЭВМ. Сравнение картограш, полученных зкеперимеп-тальным и расчетным пу. лл, при адекватности масштабов и кодов р^унков, ползало правильность расчетной модели. Причинами незначительных расхождений являются несовершенство модели и измерительной системы.

В пятой тдяпп рассмотрены вопросы использования получен-

ных результатов в практических целях.

Для расчета параштров шероховатости, методами планирования экспершлег-гов, полутени прнблисендаэ зависимости. Например, для оредаего арифметического отклонения поверхности ^ зависимость пмэет вид Ф)т, M5 W

о'-/А/> ЩЛ % Я? у S i NKM % g ш ' w \w>JW,a W„ w jràfié "

кч Ш D v r u

В формулах учитываются свойства обрабатываемого (сопротивление пластической сдвигу Ç> , тадуль упругости £д , относительный сдвиг S I коэффициент теплопроводности Я ) и инструментального (коэффициент теплопроводности Лр ) материалов, геометрии ( ^ , %, Л) и износ {¡1 jj ) инструмента, жесткость ( К^р система, размеры ( L , Û ) детали, редины { V ,8 , i ) обработки. Интервалы варьирования факторов выбирались исхода из анышза номенклатуры применяемых в маииностроенш обрабатываемых и инструментальных материалов, размеров заготовки, геометрии инструмента для чистовых режимов обработки.

Точность подучвшшх уравнений к их работоспособность определена на основе сравнения значений параметров, по полной и приближенно^ иоделяу, для образппв, используемых в экспериментах и деталей, взятых о производства. Относительная ошибка при довери-толгпой вэрояткости 0,35 на превышает i 32$.

На основе получешшх теоретических зависимостей разработана методика расчета параметров ларьховатости обращенной поверхности при точении, позволяющая определять как иикротопографи-чес-пе параметры шероховатости, так и пр-цускотр лпшо ГОСТом 2789-73 параметры профиля. Разработана также штекерная методика для определения регошз резания, обеспечивающего заданные параметры шероховатости.

Разработанные методики позволяют вести расчет параметров шероховатости как непосредственно. Tait и в системе автоматизированного проектирования технологических процессов при подготовке производства. В частности, при выполнении совместных работ РАТИ и ШЩ (г. Москва) результаты исследований используются в качестве модуля выбора подачи и расчета параметров шероховатости при создании программ расчета опти? тлышх реяимов резания труднообрабатываемых материалов иь:трументами из CTM, МК, Е8ТС,

Использоваш-е методики и программы расчета параметров ше-

роховатости, переданной Рыбинскому моторостроительное производственному объединению позволили успешно решить ряд технологических задач. На ЭВМ проведен анализ причин брака ~о шероховатости и усовершенствован технологический процесс обработки ряда деталей: колец - оптимизацией геометрии инструмента, труб - изменение) конструкции оснастка, поршней- применением высокопроизводительно ?о инструмента и режимов обработки, .Получен економичеокий эффект 8161 руб, в год на детали одного наименования.

По результатам проделанной работы были сделаны следующие вывода:

ОБЩИЕ вывода ПО РАБОТЕ

1. Рассмотрены закономерности формирования шероховатости обработанной поверхности при точении и выявлены наиболее значительные факторы, влияющие на трехмерную шероховатость Обработанной поверхности: параметр колебательного процесса и пластического деформирования при резании.

2. Ьолучены теоретические зависимости для определения параметров колебательнгл) процесса при резании: амплитуды колебаний

А , периода колебаний Т , коэффициента динамичности системы СПИЦ , углов колебательного процесса: - угла сдвига по фазе мезду колебания мл двух сое дних канавок - угла наклона плоскости колебания к оси У, Разработана алгоритмы их расчетов. Установлено, что амплитуда колебаний прежде всего влияет на высоту микронеровностей профиля, а величины углов - на измененные в пространстве положения выступов и впадин шероховатой поверхности, что ведет к сильному искрению формы профиля шероховатости.

3. Получена расчетная зависимость, позволяющая оценить степень в 'инея пластической деформации срезаемого слоя на высоту

и фошу профиля обработанной поверхности.

4. Разработана аналитическая модель для определения координат любой точки обработанной поверхности, позволяющая описать не только профиль шероховатой поверхности в любом направлении трассирования, но и поверхность в целом.

5. Предложен расчетный метод для определения микротопографических параметров шероховато- поверхности ^а ^тах> tp^l/n^

3', Р'к обосновано преимущество использования их в т^енерннх расчетах по сравнению с параметрами профиля.

6. Дли экспериментальных исследований созданной модели трехмерной пероховатости разработан измерительный комплекс, позволяющий замерять шероховатость повер:_юсти в поперечном, продольном направлении, а также под любым углом трассирования, рассчитать ;трэбуемне парамбтрц шероховатости, и при модернизации некоторых узлов, снимать к>^тограммы обработанной поверхности,

7. Создана и экспериментально опробована методика построения теоретических картограмм обработанной поверхности,

8. На основа приближенных зависимостей, "олученных методом планирования экспериментов, разработаны и экспериментально опробована инженерные методики для расчета микротопографических параметров шероховатости обработанной поверхности при точении и определения режимов резанЕЯ, обеспечивающих заданные параматры ше-.роховатости.

Основное содержание диссертации опубликовано в олед^ущих работах (Макаровой - Конечновой C.B.):

1.'Макарова C.B. К вопросу о технологическом обеспечении параметров шероховатости в трехмерном измерении ее // Тез. докл. Ï зональной науч.-техп, конф. молодых ученых и специалистов. Проблем! повышения производительности и качества продукции в условиях автоматизации машиностроительного производства. - Ярославль, 1936. - С.58,

2. Макарова C.B. К вопросу о технологическом обеспечении микротопографических параметров шероховатости обработанной поверхности. // тез. докл. распубл. студ, науч. конф, технолопш и оборудование современного машиностроения, - Уфа, 1986, - С .116117

3. Кожина Т.Д., Макарова C.B. К вопросу технологического обеспечения параметров шероховатости в трехмерном измерении // Технологичеокое обеспече!ше надежности и долговечности деталей машин. Сб. науч. тр. - Ярославль, 1987. - С.37-41.

4. Без"лзыч1шЛ В.Ф., Макарова С.З. К вопросу аналитического расчета параметров шероховатости обработанной поверхности в трехмерном измерении // Технология» 5кое обеспечение функциональных параметров качества поверхностного олоя деталей машин. Сб. науч. тр. - Брянск, 1987, - С.34-41,

5. Конечнова C.B. АналитикокиЯ расчет параметров трехмерно¡1 шероховатости на ЭВМ // Те;;, докл. науч.-твхн. конф, Пути инте-

ноификации процессов абразивно-алмазной и упрочняющей обработки деталей, двигателей и агрегатов. - Куйбышев, Ï988. - С.32,

6. Конечнова C.B. К вопросу аналитического расчета параметров трехмерной шероховатости обработанной поверхности на ЭВМ // Технологическое обеспечение эксплуатационных свойств деталей машин. Сб. науч. тр. - Брянск, 1988, - С.69-75.

Кожина Т.д., Конечнова 0.1. Влияние параметров трехмерной шероховатости на прочность прессовых соединений // Математическое обеспечение оптимизации операций механической обработки, Сб. науч. тр. - Ярославль, 1988. - С. ,^9-82.

8. Безгявычный В.Ф., Коз.чнова C.B. Аналитический расчет параметров трехмерной шероховатости на ЭВМ // Поверхности;.: 1 слой, точность, эксплуатационные свойства и надежность деталей машин и приборов. Материалы семинара. - Москва, 1989, - С.ИО-

112,