автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Технологические методы повышения точности изготовления и надежности деталей цилиндрово-поршневой группы двигателей

ХАЩВСЫШЙ ШЩХНГЧШЙ 1НСТИТУТ

РГ8 ы-——--:-:—-

Шишенко Двон|д Опанасович

данолопчщ ЫЕ1ЦДИ гтдаврвд ЮТНОШ ШГОТОВЯЕННЯ ТА ЙАДШЮСТ! ДЕТАЛЕЙ ЦШВДРО-ПОРШБВО! ГРЭТЩ ДВИГУН1В

05.02.08 - технология машинобудування

Автореферат дисертащХ на здобуття наукового ступеня

кандидата технгчних наук

\

Харкав-1994

•Л

ДисертщЦя е рукопис.

Роботу виконано на кафедр! "Технолог! я машинобудування та метвдорхэальн! верстатя" Харк!вського полхтехничного ¿нституту

Науковий керх вник - доктор техшчних наук,

професор Тимофеев Юрхй Викторович

ОфЩйн! опоненти: доктор тахнгчннх наук, професор Мовшович Олександр Якович

кандидат технхчних наук, доцент Левченко Микола Васильевич

ТГровгдна органхэафя АТ "Автрамат", м. Хари в.

Захист вхдбудетьс« и 1994 року о годинх

на засхданнх спедхалхзовано! ради Д 02.09.01 Харкхвського полх-технхчного ¿нституту за адресов:

310002, к. Харкх в, 2, {¿СП, вул. Фрунзе, 21.

3 дисертац!ео мокна ознайомитись у б1бя{отецх Харй вського пол1технхчного институту.

I

Автореферат роях слано ¿у&^&Яг**^ 199 ^ року.

ВчеяиЙ еркрмар ?р.е1иал|ао№<о! ради

Гу//?

м,й-Узуиян

.. ЗАГАЛЬНА ХАРАКГЕРИС'ШКА РОБОТ*!

Д-;?уальнгсть теми. Проблзма пгдакщзннк яксст| двигунх з внут-рхвнього згоранля пов"язана, ка-за?,«парад, з пхдвюдзнням моторесурсу I амекшзния ь-ктрз? местила "на угар", 'Гракторнх та ксмбайкоЕх дкзелх с осаойниыи спосивпчауи моторного палчва та маетила г., в^дпеегдко, сп:-за у ппл:г лно-енерге^ичнхЯ галузг, уиови лолхпезг-(щ пзлкййс! епои )иг:'4;!оот1' дзигунх в, машин яаяяеться нейваЕливх-шоа народ/,огоспода^'сьхо» задача»,

Ос?гок^ вксплуасшДйях показн®?к роботи двитукз, визначаачг його з!дпал|дкхе*ь оз!?овк:: с^андарто^ - эконсмгчщсть та щ одук-«вмвгяь а знача??, .вхд витоговлвкия цилхнд-

ро-лорезгео/ груш? -/ДПР/ дйгтгуиа; Вавяизоа укзаою ипдхЯносх-х ро-<5ог.? Т!ПГ дг;г запета:;?.-. гсчатлозо" ?очмсст£ тзс;>,чт-

рз*шэ! фггг-г'.: роиочо! г£лг си цитгндтм в тгроцгсг аО!фенин

с!?сплус.?гдх2 .• Лк^оЗявннк г^тод^ рання гхльз

цил! я з про:^; збкрадоя огриму^г^ся трудно-

р.а«и П. м?к'-?зчня ?о кедо'лтбтнхм оозг>з?кг-{ узагап-кокисс тесрШ ?а меусдуа розрехушсх с.

Проведет ете: .овх випрсбування дннгунгв "Енутр1шкього зго-рашш поааэуюгь, аю змена&ння монтакиЛ овальное?! ггльз цилхнд-р£ В 3 120 до 60 МКЦ гтриводить до зкквзния приблизно У ДБХЧИ ВИТ-ра*и мастия^ Йа "угар", г галок до п|двйцвння моторесурса. Ось чо«у подальше удос^окалекня техно/'огЛ механхчно! обробкк контакт туычнх гтозерхень деталей ЦПГ, спркмоЕано на зниаенкя вхдхиявнь геоызтрично! форми роботе! попзрхнг ггль.г.1 в о|бранному зиглядх« п ваклмвоо зедачзо *бхнодогх£ ¡21 тчнпнжого двигуиобудувення, II актуальность будв зрсс.т.ти по мгрг пхдзк^эння зп^сг до кядхййостг х дег>гов.тчност1 роботи дяигуиа.

Мета роботи. ГЦдшгаенля працездзтностх та над!йностх дкэель-ких двигунхв за рахукок етворення наукопо обгрунтовано! методики прогнозувалня твхнолог!чних рхшань, пов"язуючих початков! погибни форун деталей ЦПР двигуна з Його експлуатацхйними паказника^и, якх дозполяють твхнолог1Чкими методами кэрувати макрогеометрхею рсбочо! поверха^ гхльзи в процзех \сэха*ично1 обробки, абирання та ексгсгуатацх! як при проектуванн1 нових двигунхв, так 1 при модернхзащ! генуйчого виробннцтва.

о

Аетор винссить на захиеу! - полокзння про приицяпову мовлиа^оть керувбщявибором р!-шзнь при обробц! деталей 1ДПГ двигук!в в залейносп вхд едсплуа-тац!йних умов;

- теоретичнг зелааност! формотеорення при елвнтрох!мхко-мв-хвн1чному хои1пгув1«Нх для влеатродхв цш^адрячио* форми}

- м&тематкчну модель процвсб хок!ягуваи«я г!льэи ши^мдрв, що позволяв прогнозу9ПТЯ«*ДЬКеЧНСЛй тэхколог1чиях пврехо-Д](04 рекицк р!заййяз урахуваякям аабазпечаяня продуктивиоот! I точное*! гесаетричио! бМо^Н г

- результат« оптяя18»ШХ п»р*мегр^в гтаоцвс)| хонхнгуваяяя г!льзи 1 НОчСГрВму вибору оптимальнее рв$и»!в обробки, ЩО побу-доваяа на осяов! цъога Г *

- методику прогнозу в««« т#*ио^оНчйЖр|Ввйь, пов"язуючу . початков! похибкй фор«Я ^ Дяи^УНИ внутрхшяього зго-

рання з його експлуагвц!ййи«й йо»*энйка«и.

Мето*и досл!давкня. Результат« роботи отр1май! на одно»! «а-оретичних ! експерец$н*аяьиих доол!д*емь, Теоретик доелхдвен» базувгься на иауковюс основа* техяадог!ГнвИИЯОбудуа1У4^, теор!1 розрахунку розихрних ланцюгЧа, теорЦ вф!ю»их первтворень, тво-рхХ граф! в г сгруктурккх цатрадь, з&гальних полоХвинях кеврхвно-вахеняоХ ?ер«одимвмгви, Досд!дв проводились яххз эраакаде, так 1 на проыислових вкробвх. Обробка данях проводилась на Е0?| а вк-корисгелия* метод!в таорхХ Йцов!рност! т& уатвы&тично! статистик!

Нвухова новизне. Полягте в тому, то розробленх зоагахый прю цгии форму ваияя поххбох деталей ДОГ двцгун!в вщутр1виього агорам* яя I херуваяяя янмк а процес! ггроеягувышя, вкготовлаяня, збкралия та ехоплуатацг!» На основ! теоретичного ! ехспвремеитадьного узагальнення а робот! розроблви! ! установлен!;

- матвматична модель роэц!рних ландаНв, яха пов"язуэ значения вкххднах парв*«Рр!в дтгун» !*«хн!чних умов «а ваготов-деняя годоаяя» деталей

- эахсно*!рн!сть форцуваная ааяишковяхнапруг на сталях обробки дешев та ехепдуатад!! дсигуня;

- теоретячн! эвлвгност! еязнвчвикя часу ! ввиигос»! елэхт-рсхЫчноХ сбробхн днл1ндр*чхю. внутрьо!ш!х поверхоиь %

- четодиха стч^евцИ параметр!в эвхлючноТ обробхи гхльзи цШндра. .

н

Рраятична пхнигсть дсботи.

I. На сенов! отримено! н«»ематйчно2 модэлх i Бсхакомених заиоясмхрксстей розроб'лена методика керуэ&янл вихгдними парамет-. реми дзигуна Емутрхшнього згорешя, ко дозволяо пхдвюцити ефен-тивнхеть г.фййняття рхаень на еттт проектування.

Z. Рсзрсблоих 'Hosi технолог! «вх пр*"цеси -ыехагйчно! обребки блок-картера i гхльза цилхндра, eso дозволило зкизити монтакну та дтрш^гну деформаций бхлыт, чт $ 2 рази.

3i Отрименх на основ! матймвтично! модеях хонхнгування номо-грг?ми, Я/ii даоть мойливгеть вйзнгчити опти«ельн1 рзвкми обробаи , як при механхчному, так г при еявктроххмхко-^зханхчному хонгнгу-aaimi. - •

4, Встановлвнх -анаахтичй! эвлеаностх формоутворенш1 при електроххмхчнхй обробцх ддя.еле?гтродхв цилхндричног форми, якх забезпечугать визначення продуктивное^ процеса' i похибок форми гхльги в повдовкному н&пряуг з насауперед г-данною touhíctd.

5. Розроблен1 ?л9тодики розрахунка просторовизс розмхрких леи-ц,ггхв на основ! теорх! афхнких перегворэнь i експеремеитальних

•дослхдаинь технояегхчно! сподксвостх по задишкавш-яагругам ок- ' ремих деталей UJTT а процес! маханхчно* сбробки, збирвння та еясп-луатагц! дэигуна.

РевлгзЁЦтя результатов роботн.

1. Ochobí положения роботи використовуються на практивд в гроцбех rfpoeíííysawos i виробництва двигунхв знутрхшнього згорання на ВО завод "Серп i молот", м. Харкав» ' '

2. Розроблена методика анадхзу i прогназування технолог1чних рхшень знаходить застооувалня в ГСКВД м. Харкова при проектуваннх нових га модерн!зацх? pitamos, конструкций двигунхв.

3. Результата доелгдвень виксристовувались на пхдприеыствах A.J. "Автрвмат" м. Харкова при проведан^ робхт, пов"язаянизс з . модерн! зацх ею поточнюс та автом&тичнше лхщй обробки деталей ЩТГ. ВпроЕадгення звпроповиовааа.ас заходов позволяло отриыати аконо-мхчний ефект S5959I крб. /по стану йа 1.01.1989 р./ i такоЕ очи-кустьея ексномхчяий ефек? за рахунок пхдвящевня моторесурса двигунхв на П,0. "Серп i молот" в poauipi 147246800 крб. /цгни 1993 р./.

4* По результатам роботи розроблвно учбово-«этодичикй nocid» ник для практичною навчання студент* в сявц!альнос-тг 2103 па кя-

федрх "Автоматизация та комплексна дехан^зещя матшобудування"

Апробац1г робот и. Оскови! положения г результат« дисерта-щйно| роботи доведен!,рбГувор9н|'1схвален| на науково-технхч-Н'лс конференциях профзсорзь^о-эикледзц^кого склада ХП£ в 1972- . 1993 р,, келейно* КХ науксео-те*н!чноТ конфвреяцх1 §рунзенського полхтахнгчяого хнстгИ'уту, 1974р. ; ЩП науково-техихчно! конференция ^кхвс&кого а8$ащйного хнетитута, 1975р, ; восьио! вса-соозн!Й науково-виробничхй кснференщ! по електрсфхаичнкм ! елетс-г*рсх1ц1чним методам обробки, и. Ленинград, |97? р. ; друге? зонально* наукоро-технхчно* конферакцЦ "Прогресивнх' технолог!««! :метод» ыехан!чно1 обробки, збирвдая I: заб&спачення яностх деталей", ц. Пенза, 1980р, { всесоюзно? науково-тТвх^чно! конфе-рвнцхХ "Електроххмхчна роа«хрна обробка, деталей «шнн"/ЕХО-80/, м. Туда, 1960 р. ; науково-тничноцу семхнарг "Щдвищвная точ- , ност1 цехан1Чно? обробки деталей при використашх систем'автоматичного керування", м. Севастополь, 1981р.; науко ео-техщчнIй конфереацхХ "Сучаскх напрямки в щдваденн! точности технолог:'-ших процвсхв мешинобудування, м. Пенза, $963р, } наука во-техщчнхй конференщх "ПрогресивнГ технолог|чн1 процесн х обладнання, яке використовуеться при обробц! малоксрстшог"деталей", ы. Тольятх, 1985 р. ; республхканськ!Я конференцН "Актуальна проблеми м&'зино-будування'', м. Павлодар, 1989 р,

ПублхкацН. За материалами дисертацхйно! роботи видано 1П друкованкс робхт г отркмано 3 авторських св1дотствп.

Структура х обсяг роботи. Дисертащя складаеться з встуну, п"яти роздхлхЕ, аагальних екснобкхв х рекомендащй, списку лхте-ратури х доповкешш» Об"ем диесртацхЗЕ складае 449 сторхнок основного ыаэднописнэго тексту, 72 малюнкхЕ, 31 табдиць, 108 п«а5~ менуьель викораотннних длерел х п"ятнадцяти додаткхп. Загальпий обсяг роботи 22.0 сторхнок.

ЗМ1СТ РОБОТИ'

Еетуп. Обгрунтована ахтуадыцеть роботи х сформульсванх за-гшшнх положения," що аиносятьея на зтсист, приведена наукова новизна та практична цгнгиеть роботи.

Щ. ^апдому ооадШ. Роаглянут! роботи, що виконанх по вивче-няо вЯлкйу монтаяник I динвм^чвцх деформаций на експлуатацхйнг. . - покаэники роботи двигунхв внутр1внього згорання: Аршинова В.Д., \ Взоров* В.А., Toroaiqjma М.А. , Гурвхча ¿.Б., Дубровх M& ii.r.« Захарова 1ц&Уйврчера В,м.у Коваля I.A.. Штенко A.A., Обрягкз В,А., A.J., Р^хардо^Г.Р. » Стародубца H.A., Фро-

лова 0,П,, Ях"я?йа Н.Я. tq.xh» Щ роботи присвяченх теоретичному . та експареиента^Ьйрий' доолгдкенню «онтакно! г динамхчно! деформа-. ¿Iii ггльд цилхнде!д .двигав внутрхяшього эгорання, вплив дефор-ца е:юллуатгщШ&; покааники роботи двигуна, а такоя' спо-öbdiD экикання похибкй форм» г|льэ в nponeci збирання та експ-луа?£щх2,.AitaÄiö розташ&'ткх робггпоказус, шо працездатнхсть х надхйнхсТй ЦПр двиг^й.-в внуТрхшнього згорання з значихй uipi ' дзеряала ггльзи цилзсндра, -

' | дшн^ОДр дефрмацх! гхльз викликаить пхдвищення

ewp^p'iapt^löro цДОвва, 1фойцкненяя газхв в картер i зникення noTysaoGTi даигуна, аб|льиання сгтрацьовування контактугачих деталей i зцекшення зазора «¿к гхльзою та поршнем. Встановлено, що збтлыпення овальное?:, гхльзи з 20 до £0 мкм викликав щдвищення . проннккення газхв в картер. i, ехдпоехдко, нитрат маетила на .rtyräpfl ыаЙ?е в.З рази. Але до цього ч&с^ практично не вирхшеними залишамься'.пятання, якх понензать законемхрнхеть формування де-форв^ц^ гхльз?} г керування ними в процесх збирання та ёксплуата-. ц!I. На вхдмх.ну вхд 1снуючйх хнкенернкх методов мхцносних i ди-. нашчних розрахункг а деталей даигуна, Пого роо'очого циклу, виз-

начення зноеостхйкос .i поверхонь тергя до цьоги часу.вхдеутня .' надхПна глэтодика геоцОтричного роэрахунку деталей цклхндро-перш-нево? групи. Б ттрсцёс! експлуатащ! двигуна пхд Д1еы високих тем'-.' ператур вйник&е рел&кеащя залииков'.к нагфуг гхльзи цилхндра,яка вш«лйказ.змхну форми дзеркала останньо!. В розглянутюс роботах не наведаться дат про формування залиткових напрут на етапах . обробки.гхльзи i ефективнх засоби керувауня ix хара^ром та вели-"чиной. Автори уислених робхт по дослхдкеннкм вхдхилення форми rjльзл а процссЬ'збирошя та експлуатацхХ не торкааться питания назначения допуск!в на вгдхилення форми i розмшення поверхонь деталей IfTT niÄ чае мехашчно! обробки. Але -за останне десяти-

?

?1ЧЧЯ значно пхдвицена тсчнхсть виробляемого обладнання як в на> ыхй кра!нх, тек { за кородоном; Тому для зниження деформ&цх! Г1; мозсно укорсгитн деянл допуски на вхдхилення геометрично* форми поверхонь деталей ЦГТ. за рахунок засгосування бхльга удсскон&лен ного обладнання. _ ' "

На основ1 проведеного анал!зу сформульоващ Зйдач1 Д0СЛ1Д

кекня:

- з системних позкц!й роэробкти модель прогиогування техК' логгчних рхшзнь пхд час прсектуЕзння нових х :»;0дёрн!з8цП 1сную чих двигунхЕ внутрхпщьогЬ згорання; ' .

- розробити методику розрахунку просторовкх роз^хрви* лан ц»г1в окр^дих мохан13мхв дьигуна; ..

- Еикористонуючи розра'блену модель та методику, - провести еналхз перэинних фактсрхв похибки форми.впливаючих на ёксплуа-тащйнх пскапнг.ки'двигуна х немхтиги ешяхи удоскокалення технологий обробки деталей ЦПГ;

- провести апробацхю розроблено! методики на конкретнее иб"сктх в прецзех збирання та" експлу&тац!)! дхвдого 1 запропона-еансго тохнодорх'-сних процэсхв обробки оскоеикх деталей ЦГ'Г $

- досдхдит;: впяив рхзних мотодхв обробки не.Ееличщу 1 ка рактер 'затипкових нагруг. ггльз ц;шндр1Е. Знайти зес16 керуванн залиаксвичи напругеми; -

- обгру.чгуьатк иибхр ! оптимозуватк мэтод обробки огвер!" ггльзп з четою знигення похибки форми,. п^двтаеншх. продуктивное? х' полхпзення кксстх поверхнього шару.

В другому роздхлх. Гроведено дослхдкош-м тзхнологхчнкх оз дивсстей систем ЦГТ тракгерних двигунхв. Рсзроблэка структурна схема ЦРР Д31'.гунь, пов"я.уюча фактори, впливаючг на величину да фораацхI гхльеи ь гроцзег збиракня та експлуатаци з основными биххдшми пара/утрами робот и двкгука /мая. I/. введен! пози чення: • ^ - ввктернх похибки,.до вгстияезть на спотворення ге очвтрично! форм« аа рахунок дефорчэцг! Пдьзи; • !и - вектор» с ПСХИбкИ, пз формУмТЬ сум£рнх спотворенмя Ге(лдвТ$>ИЧН01 ферчи Г|-льзи; И - сгрсдссашш кон'-'вктувчах говерхоиь гЬизе-гордае? кхльце ; •. Ъ' - "угар" квртезного месткда; Л- грори? газа в кертер.

Мал. X, Структура а »|Т дсигуна, похибок

г буднях

ГТ/'ьг-гдаг:^ ¡тт1 з е^ру^уряо-футщхонаяьних властивостей

¿.отсгж- улвйуи ояремх складов! сумарноХ похибкн у 4 Ъ'4?Я£рК ИССрт'АТНШ <5«ЗЯС*Э трьохмхрного простору, до здхйскю-,т г,жлй££'>2'>я г;хд дхею пере«хнних похибок. Провеши но коордгаатцим базисам I по станам гпдго-^щга скдядгем бяочноструктурну матрица, ыо

^ .••¿г: ;™'.г;\уа«и роарохунковх тгроцеси; поп"язанг з визиа-ч&нюй» . лг.пин р якостг якоУ прийнята величина оааль-

кост( Г1льзи цилхндра. Таким чином вйзначаеться зв"яэок мхк значениям в их г дн их пара^атг'-э прафачого двигуна г технхчними умосг* ми на виготовлення деталей ЦПГ.

На'основ! анал!эу структурно! сходи 1|Т будувмо вкв!валент-иу схему просяорового розмхрногс яашдага у вигляд! деякого набор; координагних базис!в /цел. 2/, як! характеризует^ пэвк} поверхя! поршнево! групи, а 1х перем!йэння ! повороти - мокяивх вхдхиленк гвомвгрично! фор«и деталей.

9

I

Мши 2. Схеме розмхрного ланцвга ЦДГ У

В'дгдяд! набору ксординатнгес безисхн.

Використоиу^чи метод рфхийих ¡тере-гьорень, ноьна з&ппсвти р.фаз для еиэначшш допуска закяючиа? лйййи б матричному вт'ля-

д!:

^Мм-МгМиг-Мг-+ -ин /I/

де ~ почэткзеа полокенмк косрдчнатних базке!в у простор! ;

Ш " поворгпв координвтнкк 5>?о»!е!о г це?лх мск-

•> л^Шт*. ксорд?'латнкх ба-

и

ЗнаЙдена математична модель /I/ мовэ включати абй-яку кхль-KÍOTb сяладових координатних базис!я, тобто мети розмхрнхсть ftx'i. Та&ад чином, методика «обудуваняд моде/ti хоча f в приватною для розгяянутого Виггедку» вле носить ун!аерсальний характер, i II мокливо эикористовувйти а ус!х задачах, пэЕ"язвних в роэмхрнмм анйл!зом.

Pc3paxofe8Hi oríдно дано! методики творетичнх значения овальное?! дзеркала х^льзй, якх виникають й npouect збираиня та експ-луатахЦ Í при д^зчем i запропонов&ном Тйх#ой0Г*чних процесах об-робки Деталей ЩПГ двкгука, показали, що при зм1н1 технолог!I об-робкй блок-картера i г|льзи цил1ндра звукуоться монтавнх i дина-kí4hí похйбкй форми бхяьа», hí* в 2 рази*

Приклад pemía&nit методики аналхзу i прогнезуваияя техно- . логхчних рхтень подан в тебя, I» дв введен! позначки: ЗВПП - зона верхнього посадочного поясуj ЗНПП - дона ниинього посадочного поясу. -

Таблица I.

Основы, ШИБКИ ДОПУСК НА овроеку а МКМ Етлпн пеирнягтя ¡ншенй

АиИ/f'Í ШК0Ш-нн* TFIH¡4HH* ÍMO& ÍM'HA TJ-ÁHO/U1- Г/У пиготоиленнэ ¿(TA/teá ЦП Г ЪикОМОПАМНЯ перспективах технологий

ШП з мпч 3 Ш 3Him ЗйЛП ! ЗйПП 3 ЙПП знпп

il гQO 200 I i<>0 „ 5'0

к so tú ' SO /<7

so i О tos io 30 fO 10

—fr- ГУ о ÓO {O iO 10 10

ite so SO ja .....J го

Ti 40 *o 40 >1<J <•.'(} vo го

Z¿ iю so JO /Г 15 /5"

Zi 40 fo vo 40 '/0 УО го SO

Zr ¿V го 20 ¿o 20 23 ~'1о 20

Zi ¿ú 20 ' 20 ¿a -id L¡ ÍQ го

c.4 ЬО éo 6 O 6o 10 10 /о

'¿á 6 0 60 so 30 То "'

____ ^ АФ'ЩН ча *to Г f ,í ro 20 io 'ta

SO ni 9 3 HÜ- €¿ fo

? t-iVtk*. 4 i n- (. , з i 32 Q

1 к 2.5 Злтуосм fe 5* so

!)Q л<к M

Реалхзащя методики п^радбачае не тхлыш вихориотанкя. ti го обладнащя i даних апр!арно|!Нформащ1 по зникадаи поЧа? похибок контактузчих деталей Щ1Г, еле таков проведения дослх нових ыотодгв обробяи э детою дссятнення уЩыаллнюс похибов i задовхльншс залишкойюс н&прух' щ поверзснввомУ шар! деталей i эдхйснено в останн!* роздхяах робо*йЛ

В тр.ет-ьому роздглт. Розгляда«*ься технолог! чна спадковх позапизковим напругац сподучоних повврхачь гхльз цилхндра. на овальное?! ъ прсцес! заицайного стерння показуо на ншш: а повзрхньойу шг.р! залмааов!Ск: натру?, kkí форцуютьея по вали i- характерна процес! цехшцчне! обробкн.

Приведено експереыентйльнх'дослхдкеиня задишшвих напру ход! кикористувадая технояогхчного процесу обробки завнхдйьс пяутрхсньоХ поверхень хЧяьаи цияхндра. Естадовлено, до форму ня заяишновях напруг при обробцх гхльз як по зоен*шщй, так внутрхинхй повархнйм в!дбувагться в зшчнхй ц!р! на фшхших ращях»

В результат! дзелхдзеенмя по методу Дав;:данкоеа пабудова зале?:ностт залишкових ныгауГ' гцеяя фхнхшиз оггераадй для pía техноло'^члих процес! в обробаи та експлу&тацх! г!льз цдондр С'й-18т С:,<Д-60 /мал. 3/, де приведен! дан! Дал виребяичо2 л! /I/; спацхаяьно* лхн-il /2/; дхн| ¿ обробки деталей СЭД-оО /3/ ггри ойробщ нез&гарговубено! гхльзи /4/í при едектрсххмхко-}.] нКчоцу хои!нгованн1 /ЕЩ/ ACM20/I4 МК-3/5/; те са;.(э АСВ 80 /63 М1</б/ ; да двигуна гйсля Со годин експлуатащ! /7/ í те с 200 г един /3/; те с!\чо п!еля 1500 годин /9/.

3 1ф&цач>чог,<у двигуа! дззркаяо Нльзи а верхщй uaainiHi р!вазтьси до температури 260....270 С, a a шдацй - 130...138 Звхдси сдхдуе, що niд'час оксплуатащ! двигуиа у встановлено теплоБому реккмг структура загартоеш-шоЕ поверхщ гхльзи буд терпхтн п&р85'Ворання, лк! "спостер!гпаться щд час вхдпуску. перетворення такок супроводаущ-ьск об"емними smíh&mh i прохо зняття нпгруг, А.де поскьчьни гхльза мае поверхиево загартува об"емн! 3;,¡íhh i зняття наируг моке йхдпуватися тьтьки в зага ванному шарх. В незаг арго вещ й частит г!льзи, яка ;¿a с перлх структуру, 3míhh вхдеутн!. Таким чином, повного зняття напру rißi.si немае, а в!дбуваеться т!льки перерозподхл напруг Í3 з ною геометричноХ форми поверхн!.

Дзд п|д?пордг.зик<г бйклаДеннк?: поло«с?нь буяи проведан: зя«Г~-ри залипкоии;-; непруг гхльз пгсля в^дпрадяря^ня о дэигунх Р5,2СЮ f 1500 годин /мал. 3/\

ТТрсведзнг ■дс-слхди зшгдкойкх квлруг другого роду-на пк самих зразхах пгдтвзрдкуоть 'характер ¿ормувеякя •'заливаю зих иЗруг перпюго. роде/, ливйдзнжа: по методу ДаЕкденкова,

В четвертому рсодгд! розглядавться модэлозпння процосу хс-нхкгування.

На оснсвх вш-:ористбння структур¡-г-ос м&триць отримана матй-.-а-течка модель пронесу хонхнгування. обсягаша осноннх взргачти за-тшзчно! обробки отвору Г1ЛЬЭИ Ц!*л1ндра I даэволяат прсгнсг>усг.'?и ептицальке чиочо техиеяойчаах перекодха, еернистгсг'Ь брускхз, рэсод; рхзгшня з уредувЕяйяа' зебеепвченпг но ттдъкй продуктивно.:-тх протесу, еле г точности гео-отр-гуро! фортли отвору„ лкосгх пс-вэрхневого изру. Тскпв гона доэвеяяа зайвопвчкти порэбхр »¿окт-т; рхшень з виЗороц- оптимального на ЙОЯ, ~о зн'/кус; працесухцсть г,р л-ектупання.

ЗастосуЕ^пли' систему. рхвнянь Мсвсввла» при еггкеенях .¡с-ТйОрЧОГО ПОЛЯ еявктрех^'^чнох обробки С;рИ«ЭЯХ тзорвтичнх--' залэг-ноет! швигдкост! этггя метаду / У?х/' } часу лротхваняя процегу/

ц,-и« .'" "./ -

"''.щепг^ьи)' и*

6е- практнчний едёктроххм|чний еке1Еал9нт, г/А. с,; /-; -т рямус ^л;чдри#огр'.4|«$ру|«виту? мм; ' - питРма елвктропровхдкооть е«ектрол!та, см/м»'

. 2г.«-.початкевий рЗДЙус^ О0^блювяйцр| двтал; , мм«

Ц. - скалярний потенхЦал неоф&ц!онарисго поля, В.

Експерементальна перевар»« подтвердила достовхрщсть о> маних залеяностей. "Вкворието^ич!? отредан! залещэст!, визна' похибкь форми отвору г|льзи а повздоекному напрямх \

ЕХмХ. „ . V.;, . '

В результат! 'оптиькза.цУ предасу ЕХйХ по овальное?! У^ пито^хй собхвартрст! Уо стриги рхвнянкй регресх!, ш.о адекВ1 но описують експеремситальв!" дер!;

У! -о, ?ь -рх^хг+о,

* - ' ' ' - ■

+ о-ш.х\• х»+о,ол хк ху+о, опх?+о,тх\

Внаслхдбк канон! чного перётворення /2/ приводиться,-до ' стандартного кенонхчнох'о вигляду: ' . _

■ )Ь;-Уг/={?(26Х1-бМ)<г-Ш ; у

Аналхз /3/ показу?. ( що поверхня Ехдгуку по параметрам I У^ мае форму мхнхмаксу, так як коефгцгентп цих рхв нянь. уають щ знаки.' Графхчний аналхз вйконач побудогюю двумхрних роарг: по верхи! Ехдгуку. Для цього ВС1 фактор И, Кр1м двух., .фхксу.ють на вхдповхдних рхвнях, • .

. , Щсл'я вйзначення параметр! в' оптимхзацхГ в особлЙЕих то' .. маемо рхвняння /3/ в канон!чн|й окороченной форм!: , ■

. Х-ШЧ^х/цМ*; +о,тх} .

■ ■ Пхдставляючи- в /V конкретт значения Ру£. ! I , буд фхгури' поверхщ- в!дгуку в; облает!, що дослхдйсусться. Побудув ши Л1н!1 рхбно! овальност! / д]) / I р!вно! собхварпот! , /| е одн1й систем! координат ! зомхеть закодованих значень Х^ х пхдетайиваи вхдпо^дно значения ! V > мокна отримати

номограму вибору опткмадьнкх рекимхв обробки /мал, 4/.

тс-мхй еобхвартостг, .

Ксристуячись -номограмою, знеходицо оптнчальнх розами обробки отасру гхдьэи .при ЕДЙС. Якщо потрхбно забеспечити. овадъщсть ЛЗ = 20 мкц э м1Кхцальни>¥.и втратами, то "тг^тумовам вхдпо!:!--дао ïoirK«i"А„ номограми. 'При цъочу питомий тиск брускха Pvf-~ - ii-íüs[ja i густина струму ¿ « G.Z-IQ1 А/мг Таким чином, з урахуванкям того, ¡до фактори Хг(Щ i Xj (V't?<l). були прийнлтх на фасованному pi внх, можливо рекомендупати тек i рекими обробки:

Pvf = ií i05ílct; ¿= 6,2 'ÎQ" A/nL) Va ~ 0,f6*/c' Vm=0,2ï»/c

При цьому питома co_6i наргхс гь процвсу ЕХмХ складав С - 0, iS /по цхичм на 1990 р./. Такок знайдено рекими по вхдпоохдним не— мограмам для i ни их умос ¡,iX i ЕX'.-lX, результата яких зведенх п ?ибл. ?..

Ангихзуючи данх табл. 2 по параметрам оптимэацгХ áj) i С-»' вхдмх'.аемо, що як при мехатчному, так i при EXf.lX еикористоеува-ти для po3MÏpHoï обробки бруски ACM 20/14 невтдне в зв"язку хз значници затратами. Дсслгди -сказали паревагу ,ЕХмХ в порхвнянн! з

иг

Таблица 2

В'(4 0 б РОБКИ Режима •06Р06КИ . мкм с КР%Г

СНСТРЧМйНТ РУЛ. Уо М/С Уел. м/с 1

Щ'/ШХАСМ 20/М К 0,76 0,25 А9 гНа %

АСПКВО/М % — и — /в,г % %.

тт№ % —II — _к - Л 40/ '20 %

аспкт/т 6 % 4,5,

механичною обробкою тоикостхккик гхльз цшцндрхв двигунхв.

•ЗАГАЛЫЦ ВИСНОВКИ ПО РОБОТХ

1. Вивченнх звксномхрноот! впливу да^ормащХ гхльзи на па-раметри роботи дэигуна псказуать, цо працеэдатнхсть 1 надШхст* ЦПГ в значнхй м1р: аизкачазться какрогеометрхео дзеркала гхльзи цилхндра. Иокгавда х дкземхчна деформацхХ гхльзи викликають збх-лыаення витрат партерного мастила, прорив гаэхэ в картер х понижения потукност! двигуна.

2. Встановлено, що похибка форм» дзеркала пльзи цилхндра

в процесх зб({рання х ек$плу&тац!Х в хснуючк?* виробництвх, розра-ховано! на основ! теорхХ роамхрних ланцягха, в 2 рази перебхльщ дозволена значения, необххдне для нормально! роботи двигуна, Ст1 тистичне доол!дкення формузаиня овалькостх по сталям збирання ; експяуатахиХ пхдгвардило творетичк! розрахунки.

3. Проведано аналхз фактор!в, дгпчих на величину похмбки форуи дзеркала гхдьзи, I розробленх рекоцйдацг! при змхнх техно лсШ обробки осшовнда деталей ЦПГ двигуна э метоп аникення ион такних Г дина^чнкх деформвц!й. Тзоретичнх рсзрахунки : ексгере ментальна перевхрка показали достовхрнхсть прлйнятих технолог!ч них рхшань. Так, пхсдя впровэдкення нових технологии их прсцесх овальность дзеркала гхдьзи зникена по зрхгнкннэз Дснуячим £>фо и..ЦТ РОМ а 2,5 рази. В нас л! док цього дссягнута величина свально ТЬ ЩО не теребхяьщув 60 *км, а це зниьуе середахП угер «астила

I прорив газ! а в 1,3-^1,5 райи.

4. Йа основ! виконанйх доол!дкень рсзроблено метод ггрогно-зування технологична р!тень, що ло8"язують почотйовх похибкй форми деталей ЦПГ двигуна вяутрхшиього згорання з його експлуата-вд йними показниками I даю*ь ио*л»й1сть те.-снологхчними методой керувати макрогвойвирНо робочс! по верхах г|дьэй в процесс збй-рання х ®ксплуатац!Х ям цри проектувакйх нови* двигунхв, тай 1 при модврйхзахй! в^ойцйьр'еа.

5. Досдхдавания технолог!чиоХ спадкйвоо?! по валишковим напругам показало» що формуваннй залишових напрут при обробц! г!льз цил!ндр!в Я* по зовн!шн!Й,так! по внутр!вн!Й поверхням проходить в бхлыйй м|р± на операд!ях.

6. Вотеновлено, що вийорйстУ88Мнй елвктрох!м!ко-«вхан!чного хонхнгування заботь цехам!чкого энииуё залщков! нвпруги по величин! б!лыве, чим в 5 раз! в« ! по гяибин! родповсюдкення в 2 рази, що допомагае зникеинв деформвц!* гМьзи э прочее? експлу-атахЦ! дзйгуна.

7. На основ! структурних матриць отрицана матедатична модель процеса хон!нгування, що охотше сснсенх вар!анти заключно! обробки отвору г!льзи цил!вдргв« Вона дозволяв прогнозувати оп-

.тимальне число технолог!чних переход!в, зернист!с?ь бруск!в, ре-«ими ргэвння з ураэсуванням забеспечення не т!льки продуктивн!ст! процеса, але ! точност! геометрично! форми отвору, якост! поверх-Нбеогс тару. Стримана модель дозволяв забеспечити перебхр мокли-еих р!шень з вибором оптимального, що збьчьщуе не т1льки якхсть проектування, аде с значно знивуе працеемк!сть розрахунк!в.

8. В результат! оптимхзацЛ процеса хонхнгування по оваль-ност! ! питомхй соб!варгос*! детали р!вняння регрзс!!, що адекватно описують експерементальн! дан!. Регресивний аналгз ргвиянь дозволив побудувати момограии вибору оптимальнее режим!в р!зання з урахуваниям сбмшюнь по эялипхов»* нагругем поверхневого шару гхльзи.

9. В нааяЦок впровадЕення на я!дприсмств! Д.О. "Антракт" м. ХаркоЕа данких рекомендаций -о з>.« мент) технологи виготовлен-ня деталей ЦГГ двигуна д!стели ргчний еконемхчний ефект в наред-ксму госпоаерстЕг 959591 крб. /в ц!нвх 1989 р./. КрЫ цього очи-куваеукй ексн;у!чняй ефект вгд впрогадкекня методики ! математич-

П

но* модел* за рисунок бхлып поеного вилуч«ннй фактор^, wo впли-вають на вюцдн! параметри роботу двигав, сницення працеемкос-т1 хнйенерних роэрахунщв та пхдвщення моторесурса двигун! в на И.О. "Серп i молот" м» Харкова^ склад&в Î47246CC0 крб. /цпш 1993 р./,

осдовдиа miсг д^ртщ! що&шт в роботах î

I. Агеев Б,Б,, Щщеико Л,А. Приложение решения нестационарной задачи поля к теории формообразования цилиндрических внутренних поверхностей,//Вестник $ЭД 63 ^авиностроение", Вып, 4. иарьков; Вища школа 1974, с. 6§ft,?3»

.2. Горбенко В.Л,, Вишнко Д.А, Определение точности детали в продольном направлении при электрохимическом хонинговавши// Сб. "Резание и инструмент", вып. 4Харьков; Вища 5*кола - 1575 с. 65...68.

3. Шишенко Л.Д., Давыдов В,И. Исследование процесса электрс-химико-механнческогр хоиш«го8едод»//Вестник ХПИ Х22 "Цашностроз-ние". вип. 7. Харьков: Вища школа - Î976, с. 60,,,.62,

4. Федоренко В.А., Щишенхо Л.А, Повышение точности обработки отверстий гильз цилиндров тракторных двигателей //Вестник ХПИ

130 "Машиностроение" вып. 8, Харьков; Вища щкола - 1977 с,,21,..24.

5. Шишенко Л.А,, федореико В.А. Изменение геометрической формы гильз цилиндров в процессе естественного старения//Вестник ХПИ 158 "Машиностроение" вып. 10. Харьков; Вища школа.-1979 '

с• 44•••45•

6. Шисюако Л.А., Грипшев;м A.B. Электрохимико-механическое формообразование «¡утренних цилиндрических поверхностей //Сб. Размерна« элехстрокпмотеякел обработка деталей маиин, Тула, ТПИ-Ï98C с. 367...371.

7. Шишенко Л,А. Исследование влияния методов обработки на характеристики структуры поверхностного слоя гильз цилиндров.// Вестник ХПИ 194 "Машиностроение" вып. ,12. Харьков: Вища школа -IS82 с. 29...31.

8. Шишенко Л.А. Анализ распределенных параметров гильз цилиндров в процессе сборки и эксплуатации //Вестник ХПИ 2С5 "Машиностроение" вып. 13. Харьков - 1983 с. 22... »24.

9. Шишенко Л.А. Методика прогнозирования отклонений формы гильз цилиндров в процессе сборки и эксплуатации //Вестник ХРИ 226 "Машиностроение" вып. 15. Харьков - 1965 с. 12...14.

10. Шишенко Л.А.» Ремизов Д.Д. Сникение погрешности формы рабочей поверхности гильзы цилиндра автотракторных двигателей //в сб. Пути повышении точности механической обработки в машиностроении. Изд-во Сарат Ун-та - 1986 с. 19...21.

11. Хонинговальная головка: A.C. 1292993 СССР, В 24 В 33/08 1987 /В.Н. Петренко,- Л.А. Шишенко и др./--2-е.

12. Способ правки торцовых шлифовальных кругов для двухстороннего шлифования: ÄG I5I4536 СССР, В 24 В 53/02, 1989 /Шишенко Л.А., Беэзубенко H.K. й др./ - 2 с.

13. Давыдов'В.Н., ШишеНко Л.А. Автоматизированное проектирование и нормирование технологических процессов механообработки на ЭйД //В сб. Труды республиканской конференции по проблемам машиностроения. Павлодар - 1989 с.

14. Шишенко Л.А., Тарасенко С.А. Математическая модель прогнозирования технологических решений //В сб. Труды республиканской конференций по проблемам машиностроения. Павлодар - 1969 с.

15. Давыдов В.Н., Шишенко Л.А. Автоматизированный расчет оптимальных режимов обработки и нормы времени для многоинстру-' ментального фрезерования //Вестник ХПИ 273 '.'Аеггмаядаация произ-

, водственнкх процессов в машиностроении" вып. I. Харьков: Изд-во "Основа" - 1990 с. 15...19.

16. Способ электроэрозионной правки пары торцевых шлифова-' льных кругов для двухстороннего шлифования. A.C. 1657304 СССР,

В 23 Н7/00, 1991 Даровский О.Н., Шишенко Л.А. и др./ - 2 с.