автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Разработка комбинированного процесса отделочно-зачистной и упрочняющей обработки деталей иглофрезерованием и поверхностным пластическим деформированием

БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ

На правах рукописи

АБУГОВ Александр Лазаревич

РАЗРАБОТКА КОМБИНИРОВАННОГО ПРОЦЕССА 0ТДЕЛ0ЧН0-ЗАЧИСТН0Й И УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ИГЛОФРЕЗЕРОВАНИЕМ И ПОВЕРХНОСТНШ ПЛАСТИЧЕСКИМ ДЕФОРМИРОВАНИЕМ

05.02.08 - Технология машиностроения 05.03.01 - Процессы механической и физико-технической обработки, станки и инструмент

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Минск 1992

Работа выполнена в Белорусской государственной политехнической академии.

Научный руководитель - кандидат технических наук, доцан.

ЕАГШАИ И.Л.

Официальные оппоненты- доктор технических наук, профессор,

академик АН РБ ЯШШЦШ1 П.И.,

- кандидат технических наук, старший научный сотрудник ПШШШ 15.И.

Ведущее предприятие - производственное объединение "БелавгоМАЗ"

Защита ооотоится " 14 " апреля 1992 г. в 10.00 часов на заседании специализированного совета Д 056,02.03 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук в Белорусской государственной политехнической академии но адресу: 220027, г.Минск, пр.. Ф.Скоршш, 65, корп. I, ауц.202. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии.

Автореферат разоолан

к

Ученый секретарь специализированного совет! кандидат технических наук доцент

И.В.КОНОВАЛОВ

Бс лору со кая гос.ударс твенная политехническая академия, 19"2

.'-'Яи'!"?

таг.ий

ОБЦАЯ ХА РЛКТЙК!С 7Шк РАБОТЫ

Актуальность темы. Большую роль б обеспечении качества деталей играют операции отделочно-чачистной и упрочняющей обработки, которым подвергаются 85-9!# изготавливаемых деталей. На 40-45^ из отмеченного количества деталей затем наносятся покрытия. Известно, что до 70'; затрат на нанесение покрытий связано с механической подготовкой поверхностей.

Значительный объем трубных заготовок, применяемых в мотове-лолромыиленности, подвергается отделочно-зачистной обработке. Используемый длч этого технологический пропесо включает черновое шлифование с последующим многократ1гам декорат'/нным шлифованием и полированием. Данный технологический процесс требует трудоемкого ручного изготовления кругов для декоративного шлифования и полирования и является экологически вредным, т.к. при отмеченных процессах декоративной обработки происходит образование абразивной шли с частицани отекла (связки).

Этих недостатков лишены процесси иглофрезерования и поверхностного пластического деформирования (ПГЩ), которые характеризуются широкими технологическими возможностями, в значительной мерз определяемыми податливостью режущих элементов иглофрезы и возможностью упругой установки иглофрез и деформирующих элементов. Указанные особенности позволяют использовать иглофрезерова-ние и ППД для отделочно-зачистной и упрочняющей обработки деталей, например труййых, со значительными погрешностями формы.

Разработка комбинированного процесса иглефрезерования и ГШД позволяет сочетать преимущества комбинируемых процессов при отделочно-зачистной и упрочняющей обработке деталей, к которым не предъявляются высокие точностныо требования, е частности, при механической подготовке поверхностей перед нанесение.«! защитных и защитно-декоративных гальванических покрытий.

Цель работы. Разработка комбинированного процесса отделочно-зачистной и упрочняющей обработки деталей нглефрезеро-ванием и ШТД на основе изучения формирования комплекса параметров качества поверхности, технологического управления ими и их оптимизации на операциях пглофреверования и Ш1Л.

Методика и о с л е д о в а и и й. В работе исполь-зуктся теоретические и экспериментальные метода исследований технологического обеспечения параметров качества поверхностного слоя.

Исследования воздействия на поверхность детали иглы и группь игл осуществлялось с помощью специально разработанной установки 1 динамометрического комплекса. Исследования технологического обеспечения параметров качества деталей при иглофрезеровании выполнялось на универсально-фрезерном станке с использованием специально разработанной установки. Качество обработанных поверхностей оценивалось но комплексу параметров макро- и микрогеоматрии, микротвердости, остаточных напряжений о использованием современной измерительной аппаратуры. Математические модели изменения параметров качества при иглофрезеровании подучены с применением положений математической отаТистики, теории планирования эксперимента и реализованы на ЭВМ. Оптимизация процесса иглофрезоро-вания осуществлялась на основе решения компромиссной задачи о применением математических методов Лаграижа, Ньютона, Гаусса и реализована на ЭВМ.

Научная н о .в и з н а. Выявлены закономерности формирования поверхностного слоя при шлофрезеровашш ла основе изучения воздействия на поверхность детали единичной иглы и группы игл.

Исследовано влияние операций иглофрезероЕання и последующего ППД на формирование комплекса параметров макро- и микрогвомзт-рии, а также физико-механичеокого состояния поверхности.

Подучены магематичоокие модели изменения параметров качества при иглофрезеровании в зависимости от параметров режима обработки, исследовано влияние параметров режима обработки иглофре-зероЕанием и 1111Д на коррозионную стойкость деталей.

На осново решения компромиссной задачи выполнена оптимизация процесса нглофрезерования, позволяющая определять экстремум одной характеристики процесса или параметра качества при ограничениях, налагаемых другой характеристикой процесса или параметром качества.

Практическая ценность и реализация результатов. Разработан комбинированный техноло-

гический процесс, включающий иглофрезеро'вание и поверхностное пластическое деформирование роликами (а.'с. 1355467).

Разработан и внедрен способ обработки (а.с. 1371800), позволяющий осуществить комбинированную обработку иглофрезерованием и ППД о использованием одной иглофрезы.

Разработаны основные рекомендации по проектированию оборудования для комбинированной обработки, а также ряд технических решений в конструкции бесцентрово-игяофрезеркого станка (а.с. 1618589, 1634392, 1668058).

Разработанные практические рекомендации и технологический процесс обработки прошли промышленную апробацию и реализацию в условиях Минского мотовелозавода (ШВЗ). По заключению ЦКТБ ве-лостроения (Харьков) экономический эффект от внедрения процесса на одном велозаводе составит 35-40 тыс.руб. в год. Внедрение на ММВЗ техпроцессов обработки только 6-ти наименований деталей позволило получить годовой экономический эффект 5.142 тыс.руб.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на: 6-ой Международной научной конференции " Ра11опа&£се№пд ш Ма5г:/7спе/7баи ¿¿и/г/} бсЛ^ив-$е£{есЬпо?од1еП Цвиккау, Германия, 1989; Всесоюзных научно-технических конференциях: "Интенсификация технологических процессов механической обработки", Ленинград, 1986; 'Новые технологические процессы и оборудование для поверхностной пластической обработки материалов", Брянск1986; "Состояние и перспективы развития электротехнологии", Иваново, 1987; "Прогрессивные методы и средства защиты металлов и изделий от коррозии", Москва, 1968; "Разработка и промышленная реализация новых механических и физико-химических методов обработки", Москва, 1988; республиканских и региональных научно-технических конференциях и семинарах: "II ро-грессивные метода отделочной обработки деталей машин и приборов", Пенза, 1986; "Пути повышения технического уровня и надежности машин", Минск, 1986; "Технический прогресс в металлорежущей обра -ботке", Москва, 1906; "Ресурсосберегающие технологии современного производства", Севастополь, 1987; "Интенсификация и автоматизация отделочно-зачистной обработки деталей машин и приборов", Ростов-на-Дону, 1988; "Интенсификация процессов механической обработки и сборки е машиностроении", Горький, 1388; "Новый высокоэффективный

режущий инструмент и оснастка - средство интенсификЕодаи машиностроительного производства", Ленинград, 1989; научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ВШ в 1984-88 гг.

П у 6 л и к а ц и и . . По томе диссертации опубликовано 46 печатных работ и получено 20 авторских свидетельств на изобретения.

Объем работ». Диссортациошшя работа состоит из введения, шести глав, общих выводов, описка литературы и притоке ний. Изложена на 252 страницах, в том число содержит 123 отрани-цы машинописного текста, 24 таблицы, 70 рисунков, список литературы из 161 наименования и приложении на 40 страницах,

СОДШВДШЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, дана краткая характеристика комбинируемых процессов иглефрезерования и ПОД, определены основные направления исследований.

П-ервая глава содержит анализ литературных данных о современном оостоянии отделочно-зачистной и упрочняющей обра -ботки.

Отмечено широкое использование в промышленности процессов отделочно-зачистной и упрочняющей обработки, основной объом (до 80$) которой приходится на детали о размерами до 640 мм.

Определен объем отделочно-зачистной обработки на двух ведущих предприятиях мотовелопромышленности: Минском мотовелозаводе (ММВЗ) и Харьковском велозаводе. (ХЗЗ) - около 15 млн. деталей в год, из которых 53% составляют детали трубной формы.

Приведен анализ влияния параметров качества поверхности (ше роховатости, микротвердости, остаточных напряжений) на характе -ристики наносимого покрытия.

Рассмотрены особенности различных методов механической от -делочно-зачистной и упрочняющей обработки, таких как абразивная, иглолезвийная, комбинированная и совмещенная обработки резанием и ПОД.

В результате анализа, проведенного в главе I, сформулированы следухщке задачи исследования:

I. Определить закономерности формирования поверхностного

слоя при иглофрезетовагош, вытекающие из особенностей взаимодействия с поверхностью единичной игдч и группы игл.

2. Исследовать закономерности получения и наследования макрогеометрии при комбинированной обработке иглофрезеровакмем и ППД.

- 3. Исследовать влияние операций иглофрезорсванпя и ППД на формирование параметров микрогеометрии и физико-механического состояния поверхности детали.

4. Разработать математические модели изменения параметров качества поверхности и коррозионной стойкости деталей при игло -фрезеровании о целью технологического управления юли.

Ь. Осуществить оптимизацию процесса иглофраверования.

6. Разработать технологический процесс комбинированной обработки иглофрезерованием и ППД.

7. Разработать рекомендации по проектированию оборудования для реализации комбинированной обработки.

Во второй главе рассмотрено формирование по -вэрхносткого слоя детали при воздействии на поверхность детали единичной иглк и группы игл. Отмечено, что особенностью процесса иглофреверования является многократное воздействие игл на элементарные участки поверхности.

Описана конструкция разработанной длн проведения экспериментов установки, содержащей устройства для зажима образцов и иглы (группы игл) и динамометрический комплекс. Исследование проводилось на образцах из сталей ст.10 (НБ 143) и 45 (IIB 197-207), которые'подвергались шлифовании и полированию с целью точной фиксации параметров микрорельефа единичного среза. В качестве игл применялись отрезки проволоки диаметром 0,9 ми из стали 65Г.

Исследования позволили определить силовые характеристики формирования единичного среза: тангенциальную (P¿ = 0,4-2,2 Н для стали 45, P¿ = 0,26-2,1 К для стали ст.10) и радиальную (Р., = 0,48-1,65 Н для стали 45, ? = 0,3-1,1 II для стали ст.10) ■ составляющие сил резания. Установлено, что с увеличением натяга уровень составляющих сил резания Р2 и Ру рас тот, а с увеличением скорости резания и вылета иглы - снижается. Это объясняется тем, что с ростом натяга увеличивается вдавливающая нагрузка, а с повышением скорости резания происходит рост температур в поверхностном слое, ирирсдящии к cío разупрочнению. С увеличением пл-

лета иглы раст.ут ее упругие откатил, что приводит к уменьшению глубины внедрения.

Рассмотрено изменение динамического коэффициента /Ру, который с увеличением параметров режима резания возрастает. В наибольшей степени на указанный коэффициент оказывает влияние изменение величины натяга. Так, в частности, увеличение натяга в пре делах 0,1-3,0 мм приводит к увеличению динамического коэффициента для стали от.10 в диапазоне 0,85-1,9.

Характер изменения величин составляющих сил резания в зависимости ог количества игл носит немонотонный характер.

Определены параметр! микропрсфияя единичного среза: глубина и ширина' среза, высота и ширина навалов по краям среза, площади сечения среза и навалов. Зависимости параметров микропрофиля еди ничного среза от скорости резания и натяга носят экстремальный характер с четко выраженным максимумом. Увеличение вылета иглы приводит к снижению параметров мккропрофиля единичного среза.

Выявлено, что формирование микропрофиля единичного среза может осуществляться о отделением различных видов стружки: оливкой и суставчатой.

Изучен фрикционный контакт иглы с поверхностью единичного среза с учетом наличия площадки износа на торце иглы. Установлено, что результирующая сила, действующая на иглу, в этом случае определяется / ,1. и.4ах 7Г

где /\/ - нордальная аила, Н; Ц - угол отжима иглы (передай угол), град; ^ - коэффициент трения.

С учетом фрикционного контакта иглы о металлом по, передней поверхности и площадки износа на задней поверхности со впадиной микропрофиля единичного среза рассчитан передний угол иглы, значение которого хорошо согласуется с .известными экспериментальными данными по его определению.

В третьей главе разработана общая методша исследования технологического обеспечения параметров качества деталей. Па основе анализа номенклатуры труб одних из крупнейших в стране пользователей указанных заготовок - ШВЗ и ХВЗ по трем характеристикам: наружному диаметру, длине обработки и марке об-

рабатываемого материала был выбран представительный объект исследований: трубная заготовка о наружным диаметром 22 мм, толщиной стенки 1,5 мм, длиной 300 мм из стали от.10.

Для проведения экспериментов исходя из размеров обрабатываемых заготовок и рабочего пространства станка применялась игло-фреза с наружным диаметром 150 мм, шириной рабочей части 22, вылетом и диаметром игл соответственно 14 и 0,32 т.

Для выполнения экспериментов разработаны установка и технология подготовки иглофрезы к работе. N

Измерение параметров шероховатости и продольной волнистости производилось на профилографе-профилометре " Ta.£asuh{ -5-120", поперечной волнистости на кругломере " Tatu/vnd - 73", параметров микротвердости на приборе " Akashi -MVK'\ Остаточные напряжения определялись по методу Н.Н.Давиденкова с использованием универсального измерительного микроскопа мод. 692 фирмы " Саг£ Zeiss Jep& * . Коррозионная стойкость определялась скоростью убыли массы и проницаемостью, которые определялись с применением лабораторных аналитических весов моц.ВЛЛ-200гЧ.1. .

Для определения влияния параметров режима иглофреверования на изменение параметров качества поверхности разработан центральный композиционный ортогональный план (ЦКОП), реализованный на языке Ф0РТРАН-1У применительно к ЭВМ EC-IG35.

Оптимизация технологического процесса иглофрезеровашш осуществлялась на оенрве исследования области оптимума и решения компромиссной задачи, Еыполненныхс применением ЭВМ.

В четвертой главе приводеки результаты экспериментальных исследований качества поверхностей деталей после обработки иглофрезерованием.

Рассмотрены жесткая и упругая схемы установки иглофрезы. Установлено, что упругая схема установки иглофрезы является предпочтительной при отделочно-зачистной обработке. ■

Определено влияние жесткости пружины, применяемой пря упругой схеме установки,, на высоту микрснсровностей » отклонение от круглости деталей.

Установлено, что иглефрезерованпе с применением упругой схемы установки инструмента не изменяет точности и стабильности рассеивания диаметральных размеров. При этом повышается етабпль-

поить отклонений от круглооти и цилиндричности, снижается величина отклонений от цилиндричности и не изменяется величина отклонений от круглооти.

Между параметрами точности до и после иглофрезеровашщ существует прямолинейная корреляционная связь с преобладающим наследованием погрешностей заготовки (диаметральный размер - 56,3$, отклонение от круглооти - 95,4%', отклонение от цилиндричности -91,85«).

Осуществлен анализ комплекса параметров качества поверхностей, обработанных на следующих режимах: скорость резания У-

г 60-240 м/мин, продольная подача »5 пр = 2,5-10 мм/об, круговая подача 5кр= 1,38-4,46 м/мин, усилие прижатия Р'= 150-250 Н. Основные параметры качества поверхностей, обработанных иглофро-зерованием, приведены в таблице.

Таблица

Основные параметры качества поверхностей, обработанных иглофрезерованиом

Яа мкм • 1 Яр ! | мкм; ¡1 | ! 1 МКМ | 5т мкм 5 мкм ! ^ти

0,262,58 ! 2,23- ! ! 13,7 ! 4.3420,2 ! 1,66- ! ! 12,9 ! 170556 91455 ! 91! 126

у—рпгж

ш ! 1500-1550 МПа/

9°

V/ пр мкм

V/

поп , МКМ I

вь

МПа

исй

2,4211,3

0,363,0

[¿300... 0,01— [

I ^в-48 1-800 • I О,

16002560

Р - средний радиус неровностей профиля, & - средний угол наклона боковой стороны профиля, lVnp.IV'поп " продольная и поперечная волнистости соответственно, г остаточные напряжении, /} - глубина упрочненного слоя, Н о - микротвердость поверхности.

Установлено, что максимальные сжимающие остаточные напряжения наводятся на поверхности детали; при удалении от поверхности в глубину металла уровень сжимающих остаточных напряжений резко оникается с последующим переходом в растягивающие напряжения.

Реализация ЦКОИ позволила получить математические модели

изменения параметров качества типа к

У = В0+ | BiX;+ I ByXi ^ + 2 BifX? ,

где У - значение параметра начсотва, Х£ - значение параметра режима обработки, к = 4 - количество изменяемых параметров режима обработки.

Для приведенных нижа параметров качества поверхности математические модели имеют вид

= 1,075-0,020Zr+0,0225np ~0,34l5Kp + 0,009 Р + 0,0005^^ * + O.OOI^p + 0,022^р5кр + 0,00004 F-0,0I352np

5т = 363,479-0,7392Г-14,2345Пр-1та,655 5Кр+0,953 Р + 0,07^пр+ +0,1882f5Kp+0 Д675пр5 Kp-0,307v5KpP-2,376 ¿2пр+35,42352кр

На = 3536,813-Ю, 9222Г+33,4375пр+3е,978,5^-14,524p+0,014l2/p--14,472^р5кр + 0,0263 У2+0,0379Р2

<5в = -365,9+2,27 ¿Г-120,35пр-8,115кр+0.425Р+0 ,I9l2fSnp-

-0, 0142Гр443 ,40 snp S кр+0,14 5 ПрР+4,235 2пр •

Некоторые графические зависимости, полученные в результате анализа математических моделей изменения параметров качества, приведены на рисунке.

Осуществлена 'оптимизация параметров режима иглофреверования по критерию достижения минимального значения параметра шероховатости Ра. Установлено, что поверхность отклика параметра Ра носит минимаксный характер, определяющий существование условного минимума в точке с координатами: ZГ- 150 м/мш,5пр = 2,5м:,»/об, 5кр = 4,46 м/мин, Р = I5G Н.

С применением методов Лагранжа, Гаусса, Ньютона решены компромиссе за,дачи оптимизации по определен™ параметров режима обработки, обеспечивающих наибольшую производительность при заданной величине высоты мккронеровностей поверхности и наибольшую микротвердость поверхности детали при заданной величине глубины упрочненного слоя.

Проведены коррозионные испытания деталей, обработанных иг-

Влияние скорости резания (I), продольной подачи (2), круговой подачи (3), усилия прижатия (4) на высоту микронеровностой Ра и микротвердость поверхности Н

I -5пр=2,5 мм/об, 5 Кр=4,46 м/мин, Б=150Н; 2 -lf=150 м/мин, 5кр =5,46 м/мин, Е=150Н; 3 - 2/"=150 м/мин, 5пр =2.5 ым/об, Р = I50H; 4 - 2Г=150 м/мин, Snp=2,5 ш/об, 5кр=4,46 м/мин

лофрбзерованием.С применением ЩОП подучена математическая модель изменения скорости убыли массы в зависимости от величины параметров режима обработки.

Определено, что иглофрезерованио не ухудшает коррозионной стойкости детали, а при определенном режиме обработки повышает ее по сравнению с исходной. Наибольшая коррозионная стойкость достигается .при У= 150 м/мин, 5пр = 6,25 мм/об, 5 кр = 2,92 м/мин, 'Р = 200 К.

''ß пятой главе приведен!.! результаты оксдеримен-тальних исследований качества поверхностей деталей посла ППД.

Мекду параметрами точности деталей, обработанных иглофрезе рованием с последующим ПИЛ существует тесная прямолинейная сряз с преобладанием наследования погрешностей (диаметральный размер

68,8$, отклонение от круглости - 94,8$, отклонение от цилиндрич-нооти - 95,8/5),

Установлена тесная прямолинейная корреляционная связь между параметрами точнооти заготовок и деталей после комбинированной обработки иглофреверованием и ПЦД. Собственная погрешность комбинированной обработки формируется в основном на операции игло-фрезерования.

Комплексный анализ параметров шероховатости и волнистости показал, что указанные параметры в зависимости от параметров режима ППД лежат в широком диапазоне изменений: при продольно!} подаче 0,1-0,7 мм/об, усилии деформирования 2ÛO-I4GO II I?a=0,2ft -0,41 мкм (Ваисх = 0,5 мкм), limât =1,7-6,5 мкм мкм),

5/п=575-720 .мкм ( S"1 1№v=300 мк"), Wr „=0,7-1,2 'мкм

( И/пр исх = Т'25 И/поп = 24~34 м™ (VVnon иох = 43 мкм).

Отмечено, что с увеличением усилия деформирования изменение высотных параметров шероховатости носит экстремальный характер о выраженным минимумом, а шаговые парамотры растут. Повышение подачи приводит к увеличению высотных параметров шероховатости и экстремальному изменению шаговых параметров а выраженным минимумом. Установлено, что для достижения минимальных высотных параметров шероховатости при обкатывании роликом о К^ = 10,5 мм следует принимать усилие деформирования Р=600-С00 Л, продольную подачу S = 0,1-0,3 мм/об.

Степень упрочнения поверхности после ППД иглофрезерованных .деталей составляет 22-71%, С увеличением усилия деформирования микротвердость поверхности и глубина упрочненного слоя возрастает, ас увеличением подачи характер изменения отмеченных характеристик упрочнения носит экстремальный характер с выраженным минимумом.

С увеличением усилия деформирования уровень остаточных сжимающих напряжений повышается, а с увеличенном подачи - первоначально снижается с последующ™ ростом. Максимальные сжимающие Напряжения достигают - 590...-750 Ша и залегают на глубине 0,03-0,03 мм ( =-564 Ша).

Осуществлена оценка коррозионной стойкости деталей, обработанных ППД, по скорости убыли массы. Установлено, что с увегаченном усилия деформирования и подачи характер изменения убыли

маосы носит экстремальный характер с четко выраженным минимумом. Установлено, что для достижения максимальной коррозионной стойкости при обкатывании роликом с 8^=10,5 мм оледует принимать усилие деформирования Р=600 Н, продольную подачу5 =0,1-0,3 мм/об.

Установлено повышение износостойкости деталей после комбинированной обработки иглофрезерованкем и ППД.

Отмечено, что наряду о комбинированной обработкой иглофрезе-рованием и П1Щ возможна и совмещенная обработка. Рассмотрены технологические возможности совмещения обработок иглофреверованием и ПОД, разработаны принципы указанного совмещения на основе способа по а.с. 1310182. На основании разработанного способа для совмещения процессов иглофреверования и ШЩ необходимо, чтобы частота вращения в главном движении при ШЩ определялась

где Ми и Ыд - частота вращения иглофрез и деформирующих элементов соответственно в движении круговой подачи иглофрез и главного движения деформирующих элементов;С'] и £д - количество иг-лофрез и деформирующих элементов, шт.; ВПр - радиус профиля деформирующего элемента в продольном сечении, мм; ¿ - натяг дефор-гарущего элемента, мм; Ни - ширина рабочей части иглофрезы, мм.

Разработано устройство для совмещенной обработки иглофрезе-рованием и ШЩ (а.с. 1206071).

В шестой главе рассмотрено промышленное применение комбинированной обработки иглофрезерованием и ВДД.

Особенностью технологического процесса комбинированной обработки иглофрезерованиек и ГЮД является необходимость соотношения минутных подач при иглофреверовании и ППД, заключающаяся в том, что минутнач подача заготовки при ППД должна превышать минусную подачу при иглофрезеровании до 20?; (а.с. 1355467).

При проектировании оборудования для комбинированной обработки следует обеспечивать установку иглофрез и деформирующих элементов на расстоянии превышающем длину заготовки, а также независимость Движений круговой и продольной подач.

Предложена классификация иглофрезерного оборудования для обработки цилиндрических заготовок, позволяющая целенаправленно подходить к проектированию нового оборудования на основе анализа

существующего.

Разработаны основные технические решения в конструкции бес-центрово-иглофрезерного станка, защищенные а.с. 1618509,1634392, 1660058.

Внедрение техпроцессов для обработки только 6-ти наименований деталей позволило получить годовой экономический эффект 5,142 тыс.руб.

Разработан и внедрен опоооб обработки деталей (а.с.13718СС), позволяющий осуществлять комбинированную обработку иглофрезерова-нием и ППД с использованием одной иглсфрезы.

выводи

1. На основании изучения формирования комплекса параметров качества поверхности разработан комбинированный процесс отделоч-но-зачистной и упрочняющей обработки, включающий иглофрезороЕание и поверхноотное пластическое деформирование. Показано, что разработанный процесс может эффективно применяться для механической подготовки поверхностей перед нанесением защитных и защитно-декоративных гальванических покрытий.

2. Выявлены основные закономерности формирования микропрофиля единичного среза в зависимости от параметров режима резания при иглофреверовании. Определены силовые характеристики процесса и основные закономерности их изменения в зависимооти от параметров режима резания.

3. Изучены возможности жесткой и упругой установок иглорра-'зы, а также влияние жесткости пружины при упругой установке иг-лофрезы на параметры качества деталей.

4. Рассмотрены точностные возможности комбинированной обработки иглофрезеролапием и ППД. Указанные возможности обработки определяются операцией иглофрезерования. яри этом квалйтет точ -ности и стабильность рассеивания диаметральных размеров не изменяется, стабильность отклонений от круглостк и цилшдпичности повышается со снижением величины отклонения от цилнндричности и без изменения величин» отклонения от круглости. Установлены прямолинейные корреляционные связи на этапах озгетовка-иглофрезеро-ванил-ШГД, а также множественная корреляционная связь точностных параметров комбинированной обработи);.

5. Осуществлен анализ комплекса параметров шероховатости, аолниотооти микротвардости, остаточных напряжений после обработки иглофрезерованием и ППД. Определены интервалы изменения параметров режима обработки и достигаемые параметры качества. При иглофреверовании со скоростью резания U = 60-240 м/мин, продольной подачей =2,5-10 мм/об, круговой подачей S Кр=1,38-4,46 м/мин, усилием прижатия B=I50-250 Н (диаметр игл 0,32 мм, ширина рабочей чаоти иглофрезы 22 мм) основные параметры качества: Т5а= =0,26-2,58 мкм, Втвж=4,34-20,2 мкм, Sm =170-556 мкм, Wпр = 0,36-3,0 мкм, Vj поп=33-48 мкм, степень упрочнения до 70$, глубина упрочненного слоя 0,01-0,24 мм, остаточные напряжения на по -верхности -300...-800 МПа. Пооледущее ППД роликом с В^ =Ю,5мм о продольной подачей 0,2-0,7 т/ой, уоилием деформирования 200 -1400 Н изменяет величины параметров качества: уменьшает Ва до 44i, Rme* до 74/а, V\/nD Д° 45$, VV^non до пошша8Т 5т до 140$, микротвердость поверхности до 11%, сжимающие остаточные напряжения до 26$. Установлены основные закономерности изменения параметров качеотва в зависимости от параметров режима иглофрезе-рования и ППД.

6. Иглофрезерование обеспечивает коррозионную стойкость аналогичную стойкости заготовки, а в отдельных случаях увеличивает ее по сравнению с исходной. ППД увеличивает стойкость иглофрезе-рованных поверхностей на 25-30%.

7. Установлено, что минимальная высота микронеровностей Ра достигается при следующих параметрах режима обработки: иглофрезерование - 7Г- 150 м/мин, '5 пр = 2,5 мм/об, 5 = 4,46 м/мин,

Р = 150 Н, ППД - S =0,1-0,3 мм/об, Р =600-800 Н.

8. Решение компромиссной задачи позволило определить параметры режима иглофрезероЕания, обеспечивающие достижение максимальной производительности при заданной высоте микронеровностей и максимальной микротвердости поверхности при заданной глубине упрочненного слоя.

'9. Комбинированная обработка иглофрезерованием и ППД повышает износостойкость деталей по сравнению с заготовкой на I05-I20/j, в том числе на операции иглофреверования на 70-80на последующей операции ППД еще на Зо-40;о.

10. Установлена технологическая возможность совмещения игло-

фрезерования и Г1ПД (а.с.1206071, 1310182), получена закономар -ность такого совмещения.

11. Определены основные особенности комбинирования иглофре-зерования и ПГЩ (а.о.1355467) и разработан ряд технических решений в конструкции ббсцентроЕО-иглофрезерного станка для реализации обработки (а.с.1610589, 1634392, 1668058).

По заключению ЦКТБ велостроения экономический эффект от внедрения процесса на одном велозаводе составит 35-40 тыс.руб. в гоц. Внедрение на ММЗЗ техпроцессов для обработки только 6-ти наименовании доталей позволило получить годовой экономический эффект 5,142 тыс.руб.

12. Разработан и внедрен способ обработки деталей (а.с. 1371800), позволяющий осуществлять комбинированную обработку иг-лофрезерованием и ППД о использованием одной иглэфрезы.

Основше положения и результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Баршай И.Л., Абугов АЛ. Технологические возможности управления качеством обработки при иглофрезеровании; ред.сб."Технология и организация производства". - К., 1986. - 7 о., ил.- Биб-лиогр.: 2 назв.- Деп. в УкрШИНТИ, й 1707-7к.

2. Абугов А.Л. Совмещенная обработка деталей // Машиностроитель. - 1986. - й И. - С.19-20.

3. Баршай И.Л., Абугов А.Л. Кинематические зависимости при совмещенной обработке иглофрезерованием и поверхностным пластическим деформированием // Машиностроение. - Мн: Вышэйшая школа, 1987. -Вып.12. -С. 20-22.

4. Абугов А.Л., Пасиков И.Е. Подготовка иглофрез перед обработкой // Машиностроитель. - 1987. - й 3. - С. 22.

5. Абугов А.Л. Иглофрозерная обработка цилиндрических деталей // Машиностроитель. - 1987. - .'«'6. - С.21-22.

6. Абу'гоэ А.Л. Выбор схомы установки иглофрезы при обработке заготовок // Станки и инструмент. - 1987. - ,1£6. - С. 24-25.

7. Абугов А.Л., Баршай ИД., Фолъдштейн У.Э. Экспериментальное исследование динамики минрорезанпя при иглсЛрезеровании // Известил вузов. Машиностроение. - 19Ь7.-.'.'! 8. - С. 140-142.

8. Абугов А.Л., Баршай Н.Л., Фолыслтейн 13.Э. формирование мглшоиройпяя единичного среза при иглофрезеровании // Машиностро-

ение. - Нп.: Вышэйшап школа, 1988. - Вып. 13. - С.25-29.

9. Абугов Л.Л., Баршай И.Л. Точность цилиндрических деталей после обработки иглофрезеровапием // Приборостроение. - Мн.: Вы-шзггшая школа. 1988. - Вып. 10. - С.124-127.

10. Абугов А.Л. Обработка заготовок проволочным инструмен -том // Автомобильная промышленность. - 1988. - Л 4. - С. 30-31.

11". Абугов А.Л., Баршай И.Л. Комбинированная обработка деталей Ц Машиностроитель. - 1988. - И 8. - С. 19.

12. Абугов А.Л"., Баршай И.Л. Поверхностное пластическое деформирование деталей, предварительно обработанных иглофрезорова-ниеы; ред.к. "Станки и инструмент". - М., 1988. - 9с.: ил,-Библи-огр. 5 назв. - Дек. во ВНИИТЭМР, № 178-мш68.

13. Абугов А.Л., Баршай И.Л. Охделочно-зачистная обработка деталей иглофрезерованием; ред.к. "Станки и инструмент". - М.1, 1988. - 16 е.: ил. - Библяогр. 6 назв. - Деп. во ВНИИТЭМР,

№ Б76-мш88.

14. Абугов А.Л., Баршай И.Л. Рациональные услсеия обработки иглофрезерованием цилиндрических деталей // Совершенствование вибрационной технологии и оборудования. - Роотов-на-Дону: РНСХЛ, 1988. - С. И8-12'0.

15. Абугоз А.Л. Стрункообразование при иглофрезерной обра -ботке; ред.®. "Станки и инструмент". - М., 1988. - 8 е.: ил. -Библиогр. 5 назв. - Деп. во ВНИИТЭМР, В 44-мш89.

16. Абугов А.Л. Особенности применения иглофрезерной обработки /'/ Машиностроитель. - 1969. - Л 2. - С. 30-31.

17. Абугоп А.Л., Баршай ИЛ., Худолвй Т.Б. Прогрессивная, технология и оборудование для механической подготовки деталей лоп гальванические и лакокрасочные покрытия. - Мн.: БелНИИНТИ, 1963. - 36 с.

18. Абугов А.Л., Баршай И.Л. Остаточные напряжения в поверхностном слое деталей после иглофразероваши // Машиностроение. -Мн.: Вышэйиая школа, 1939. - Вып. 14. - С. 48-50.

19. Абугов А.Л., Баршай И.Л. Поверхностное упрочнение деталей при обработке иглофрезерованием // Известия вузов . Машино -строение. - 1989. -ЯЗ. - С.97-102.

20. Абугов А.Л., Баршай И.Л. Новое в технологии обработки деталей проволочным инструментом. - Мн.:БелНИИНТИ, 1900. - 48 о.

21. Абугов А.Л., Баршай И.Л. Качество поверхностей цилиндра-ческих деталей при иглофразеровании // Машиностроение. - Мн.: Вн-иойшал школа, 1990. - Bim. 15. - С.68-71.

22. Абугов AJÍ., Баршай II.Л. Влияние игларрезерованил на коррозионную стойкость низкоуглеродистих сталей // Зашита металлов. - 1990. - Т. 26. - js 3. - С. 473-474.

23. Абугов Л.Л. Иглсфрезерныэ станки для обработки щгашпри-ческих заготовок //, Станки и инструмент. - 1990. - 7. - С.41-42.

24. Абугов А.Л. Иглофрезероваине цилиндрических и плоских заготовок // Станки и инструмент. - 1991. - Л 6. - С. 32-33.

25. A.c. I20607I. Устройство для совмсценной обработки ре за-нием и обкаткой / В.В.Бабук, А.Л.Абугов. - Опубл. в Б.И. Л 3,

1986.

26. A.c. I24052I. Способ иглофрезерной обработки / Л.л.Абугов. - Опубл. в Б.И. JÉ 24, 1366.

■27. A.c. 1310182. Способ совмещенной обработки иглсфрезеро-ванием и обкаткой / А.Л.Абугов, И.Л.Баршай. - Опубл. з Б.И. JS J8,

1987.

28. A.c. 1355467. Способ комбинированной обработки / А.Л. Абугов, И.Л.Баршай. - Опубл. в Б.И. JS 44, 1987.

29. A.c. I37I8G0. Способ иглофрезерной обработки / А.Л.Абугов, И.Е.Пасиков. - Опубл. в Б.И. Je 5, 1988.

30. A.c. I57625I. Способ иглофрезерной обработки / А.Л.Абугов. - Опубл. в Б.И. J6 25, 1990.

31. A.c. I6I8589. Устройство для бесцентрово-иглофрезерной обработки / А.Л.Абугов и др, - Опубл.'в Б.И, Jé I, 1991.

32. А.о.1634392. Подающее устройство бесцентрсво-иглофреверного станка / А.Л.Абугов и др. - Опубл. в Б.И. Js 10, 1991.

S3. A.c. 1668058. Бесцентрово-иглофрезерный станок / А.Л. Абугов и др. - Опубл. в Б.И. !Ъ 29, 1991.