CC BY
58
Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки
привести к пластической деформации или разрушению деталей привода. Поэтому, при расчете необходимо воспользоваться существующими методиками расчёта цепных приводов, в основе которых лежит расчет цепи по критерию допускаемого давления на шарнирах.
Библиографическая ссылка
1. Воробьев Н. В. Цепные передачи. М. : Машиностроение, 1968. 252 с.
© Коркин А. С., 2012
УДК 621.9
Д. В. Лобанов, Е. Д. Лосев, Е. И. Кирпикова Научный руководитель - А. С. Янюшкин Братский государственный университет, Братск
МЕТОДИКА ОЦЕНКИ КОМБИНИРОВАННЫХ МЕТОДОВ ЭЛЕКТРОАЛМАЗНОЙ
ОБРАБОТКИ ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ
Представлена методика выбора рационального метода комбинированной электроалмазной обработки изделий из твердого сплава.
Металлокерамические твердые сплавы являются распространенным материалом, широко применяемым в промышленности: обработка резанием конструкционных материалов; оснащение измерительного инструмента; клеймение; волочение; штамповка; прокатка; горнодобывающее оборудование; производство износостойких подшипников; рудообрабатывающее оборудование; газотермическое напыление износостойких покрытий. В силу своих физических свойств такие материалы относятся к разряду труднообрабатываемых. В связи с этим проблема повышения эффективности обработки твердых сплавов актуальна на сегодняшний день.
Одними из перспективных методов окончательной обработки твердых сплавов являются комбинированные методы шлифования, сочетающие механическое резание с электрофизическими и электрохимическими процессами.
Известны следующие методы комбинированного алмазного шлифования [1; 3]:
Электроалмазное шлифование. Производится то-коведущим алмазным кругом в среде электролита. В процессе обработки происходит анодное растворение шлифуемого твердого сплава и удаление продуктов анодного растворения алмазными зернами, выступающими из шлифовального круга.
Другой метод - алмазное шлифование с непрерывной электрохимической правкой поверхности круга. В условиях этого метода круг работает в режиме самозатачивания за счет электрохимической правки.
Нами разработан комбинированный метод электроалмазного шлифования с одновременной непрерывной электрохимической правкой круга. Разупрочнение поверхностного слоя затачиваемых пластин способствует снижению механической прочности срезаемого слоя и, соответственно, сопротивления резанию. Поскольку процесс резания осуществляется кругом, работающим в режиме самозатачивания, то это не только исключает засаливание, но и обеспечивает высокие и статистически постоянные во времени режущие свойства. Все это значительно облегчает процесс резания.
Однако, чтобы выбрать экономически целесообразный метод обработки твердых сплавов необходимо сравнить представленные методы комбинированной электроалмазной обработки между собой и с традиционно используемым алмазным затачиванием без применения электрохимических процессов.
Расчет экономичности вариантов технологического процесса и анализ видов обработки проводится с учетом всех возможных параметров и затрат его характеризующих.
Существуют различные методики сравнения экономичности вариантов технологических процессов [1; 2]. Однако каждый из методов, как правило, раскрывает ограниченное количество характеристик обработки, имеется необходимость оценки вариантов технологических процессов с учетом большего числа факторов, характеризующих процесс комбинированного алмазного шлифования.
Нами разработана методика, учитывающая при сравнительном анализе мощность резания, удельный расход алмазного круга, шероховатость и микротвердость поверхности, затраты на электрическую энергию и стоимость алмазного инструмента.
Приняв частное допущение, что обработка всеми методами осуществляется на аналогичном оборудовании, с использованием однотипных оснастки, инструментов, режимов и времени обработки, работниками сходной квалификации, обрабатываются твердосплавные пластины сходной конфигурации и размеров, возьмем за оценочный параметр величину затрат на качество:
З . =
(^резг То. Сэл.энер ^ Синстр ^матг) ^^обр/
Я«исх, -^обр,
где Зкач , - затраты на качество по /-му методу обработки, руб; Жрез/ - мощность резания при затачивании пластины твердого сплава одним из /-х методов, кВт; Ты - основное время, затраченное на обработку пластины твердого сплава /-м методом, ч; Сэлэнер - стоимости единицы электрической энергии, руб/кВтч;
С
ин
стоимость инструмента (алмазного круга),
принимаемая как отношение общей стоимости алмаз-
Секция «Проектирование машин и робототехника»
ного круга к объему алмазоносного слоя, руб/мм3; qi -удельный расход алмазного круга, принимаемый как отношение объема износившейся части круга к объему снятого материала по i-му методу обработки, мм3/мм3; Умат - объем снятого обрабатываемого материала при м методе обработки, мм3; Яаисх i - исходная шероховатость поверхности, мкм; Яаобр ' - шероховатость, полученная после обработки '-м методом, мкм; И¥обр ' - микротвердость поверхности, полученная после обработки '-м методом; НКисх ' - исходная микротвердость поверхности.
Данное соотношение отражает не только стоимостные, но и качественные параметры комбинированной обработки твердых сплавов. Величина затрат на качество позволяет определить рациональный метод комбинированной электроалмазной обработки для шлифования труднообрабатываемых материалов в условиях принятых допущений.
По результатам предварительных испытаний выявлены необходимые для расчета по приведенной методике характеристики для четырех сравниваемых методов алмазного шлифования при обработке твердых сплавов марок ВК3М, ВК8, ВК15. Сравнительный анализ методов комбинированной обработки, проведенный по представленной методике подтвердил преимущества комбинированного метода элек-
троалмазного шлифования с одновременной непрерывной правкой шлифовального круга. Следовательно, метод может быть рекомендован для эффективной обработки изделий из твердых сплавов.
Представленная методика позволяет значительно сократить время технологической подготовки производства, выявить рациональный метод шлифования при известных характеристиках обработки и может быть адаптирована для оценки современных способов комбинированной обработки высокопрочных и труднообрабатываемых материалов.
Библиографические ссылки
1. Янюшкин А. С. Технология комбинированного электроалмазного затачивания твердосплавных инструментов. М. : Машиностроение-!, 2003. 242 с.
2. Маталин А. А. Технология машиностроения : учебник. 3-е изд., стер. СПб. : Лань, 2010. 512 с.: ил.
3. Лобанов Д. В., Янюшкин А. С. Подготовка режущего инструмента для обработки композиционных материалов : монография ; БрГУ. Братск, 2011. 192 с.
© Лобанов Д. В., Лосев Е. Д., Кирпикова Е. И., 2012
УДК 629.114.2:629.11.013
А. С. Лукьянов Научный руководитель - А. В. Стручков Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
ОЦЕНКА ДОСТОВЕРНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА
Приведена сравнительная оценка результатов вычислительного эксперимента, проведенного с помощью компьютерной программы ОУВКОТЕАЫБII, с экспериментальными данными при исследовании динамической нагруженности механической и гидромеханической трансмиссий.
Моделирование предполагает абстрагирование и идеализацию, отображая существенные свойства оригинала и отвлекаясь от несущественных свойств в зависимости от цели исследования.
Таким образом, модель представляет собой упрощенное подобие объекта, которое воспроизводит только интересующие нас свойства. При этом результаты исследования будут отличаться от действительных значений. Поэтому очень важно оценить - насколько получаемые результаты близки действительным.
На кафедре ОКМ в рамках исследования динамических характеристик различных трансмиссионных систем были разработаны динамические и математические модели механических и гидромеханических трансмиссий строительно-дорожных машин. Метод решения этих моделей реализован в виде компьютерных программ GYDROTRANS и GYDROTRANS II в среде Delphi [1; 2].
APM GYDROTRANS II является более универсальным вариантом APM GYDROTRANS, разработанной для исследования динамической нагруженно-
сти трансмиссионной системы конкретной реально существующей строительно-дорожной машины, для которой предварительно были проведены экспериментальные исследования, в ходе которых были получены динамические характеристики всех элементов трансмиссии и амплитудно-частотные характеристики крутящего момента на карданном валу и полуосях заднего моста на основных рабочих передачах на различных режимах.
Сравнение результатов вычислительного эксперимента посредством АРМ ОТЭКОТЯА^ II с экспериментальными данными дает нам возможность оценить достоверность результатов, получаемых с помощью этой программы.
Так как при экспериментальных исследованиях были получены значения абсолютных колебаний крутящего момента, а в ходе вычислительного эксперимента определялись колебания относительных углов закручивания, то оценить адекватность через квадратичные выражения достаточно сложно.
В тоже время крутильные колебания в трансмиссии представляют собой непрерывные случайные колеба-
