Ясунік Світлана Миколаївна. Підвищення ефективності обробки деталей у вібруючих контейнерах

Краткое описание

Ясунік Світлана Миколаївна. Підвищення ефективності обробки деталей у вібруючих контейнерах: дис... канд. техн. наук: 05.03.01 / Національний технічний ун-т "Харківський політехнічний ін-т". - Х., 2004

Ясунік Світлана Миколаївна. Підвищення ефективності обробки деталей у вібруючих контейнерах”. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.03.01 - процеси механічної обробки, верстати та інструменти. Національний технічний університет Харківський політехнічний інститут”, Харків, 2004.
Дисертацію присвячено рішенню актуальної задачі розробці засобів і умов для підвищення ефективності оброблювально-очищувальних методів обробки деталей в U-подібних вібруючих контейнерах. Зниження ефективності методу й обмеження номенклатури деталей, що оброблюються, є результатом утворення в контейнері зон із різним ступенем продуктивності. Для ліквідації зон низької продуктивності в роботі сформульовані і вирішені такі задачі: досліджено особливості руху робочого середовища в різних зонах контейнера; теоретично обґрунтовано й практично розроблені засоби активізації процесу обробки деталей; створено інструмент у вигляді керованих гранул на основі феромагнітного порошку; обрано метод, проведено розрахунок і спроектовано та виготовлено пристрій у вигляді рамкових індукторів; розроблено рекомендації з практичного застосування пристроїв та інструмента з метою підвищення ефективності процесу вібраційної обробки. Процес вібраційної обробки і засоби, що розроблені для його реалізації, випробувані й впроваджені при виготовленні виробів із немагнітних матеріалів.

1. За класичною схемою обробки в U-подібному контейнері з віброзбуджувачем, розташованим у нижній його точці уздовж його подовжньої осі, буде спостерігатися наявність пасивної зони в центральній частині контейнера, що складає 25...30% об’єму незалежно від його розмірів. Виникнення пасивної зони зв'язане із загасанням силових імпульсів, які проходять крізь шари робочого середовища, і з конструктивними особливостями ВіО-верстата. Для інтенсифікації схеми обробки необхідно враховувати ущільнення й розрядження шарів робочого середовища та його характеристики.
2. Застосування як додаткового енергетичного джерела пристрою у вигляді рамкових індукторів (зовнішнього просторового віброзбуджувача), що створює магнітне поле у робочому середовищі, яке містить ГФВ або феромагнітні деталі, дозволяє раціонально використовувати, керувати й змінювати енергію, що подається в контейнер, в залежності від цілеспрямованості технологічного процесу, а також розширювати робочий простір контейнера, забезпечувати рівномірну обробку у всіх зонах контейнера і скоротити основний час обробки.
3. Переданий робочим середовищем і сприйманий поверхнею деталі додатковий силовий імпульс залежить як від параметрів устаткування, так і від властивостей робочого середовища, зокрема, від швидкості переміщення ГФВ і коефіцієнта опору середовища. Результати розрахунку доводять, що для додання швидкості ГФВ, рівної 0,1 м/с, величина напруженості магнітного поля повинна складати (3...7)104А/м, що відповідає току в секціях котушки (3...20)103А. Уведення рамкових індукторів при кількісному співвідношенні в робочому середовищі гранул ПТ і ГФВ відповідно у відсотках 70/30 привело до підвищення продуктивності обробки. Як ГФВ використовувалися абразивно-феромагнітні тіла, що складаються з 30% абразивного (АЛ-14) і 70% металевого (ПЗР) порошків.
4. Визначено залежності та запропоновано методику розрахунку пристрою, яка базується на тім, що зйом металу є пропорційним силовому імпульсові, який надходить у контейнер. Це сприяє активному рухові робочого середовища у всіх зонах контейнера, що дозволяє:
а) на конструкційному рівні при розробці пристрою ВіО-верстата, тобто додаткового електромагнітного віброзбуджувача, визначати параметри магнітного поля, ґрунтуючись на синтезі магнітного поля, задаючи функцію пондеромоторної сили;
б) створювати робоче середовище з цілеспрямованими властивостями, виходячи з того, що воно є одночасно джерелом силового імпульсу й інструментом, який бере участь у процесі різання (патент України 59624А);
в) керувати переміщенням одиничних гранул робочого середовища в будь-якій точці об’єму контейнера;
5. Інтенсифікацію ВіО може бути досягнуто перерозподілом енергії, яка підводиться до робочого середовища ВіО-верстата. Необхідно використовувати різноманітні додаткові засоби, що дозволяють активізувати обробку в зонах, віддалених від дна контейнера, у тому числі і шляхом уведення пристроїв-вставок у центральну частину контейнера (патенти України 48404А, 59625А, 59626А, 59627А, 59628А).
6. Результати теоретичних і експериментальних досліджень використані при розробці технологічних процесів обробки виробів із срібла, латуні, алюмінію й сталі, впроваджених на АТЗТ Булат” і ПТ Союзавто” (Україна, м. Луганськ).