CC BY
41
ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ
УДК 621.83:621.9.06 Б01: 10.15587/2312-8372.2014.27917
РОЗШИРЕННЯ ТЕХНОДОПЧНИХ МОЖЛИВОСТЕй УН1ВЕРСАДЬНИХ ЗУБОФРЕЗЕРНИХ ВЕРСТАТ1В ВВЕДЕННЯМ КЕРОВАНОГО ПРИВОДУ ГОЛОВНОГО РУХУ
У статтг сформульовано кнуючг проблеми в галузг зубообробки та показано можливкть тдви-щення техтчного ргвня зубофрезерних верстатк зменшенням гхмаси та енерговитрат на основг радгально-колового способу наргзання зубчастих колк тонкою дисковою фрезою. Показано, що удосконалення цього способу можливе введенням керованого приводу перемщення фрези на основг крокового двигуна, що забезпечить тдвищення якостг та точностг виготовлення зубчастих колк.
Ключов1 слова: зубофрезерування, радгально-коловий спосгб, кроковий двигун, керований прив1д, автоматизацгя, технгчний ргвень.
Громнюк С. I.
1. Вступ
В процесах виготовлення цилшдричних зубчастих колк, частка яких в загальнш юлькосп колк уах титв та видiв у машино- та верстатобудуванш, в автомобшьнш, авiацiйнiй та шших галузях промисловост складае понад 60 %, основними операщями формоутворення зубчастих поверхонь е зубофрезерування модульними черв'ячни-ми фрезами. Цей ушверсальний метод використовують у вах типах виробництва як для попереднього нарiзання вшщв, так i для !х чистово! обробки пiсля поверхне-вого змiцнення з досягненням 3-5 ступенiв точностi.
Сучасш зубофрезернi верстати мають складнi кше-матичнi схеми та оснащуються приводами тдвищено! потужностi. Так, у верстатах з ЧПК окремi приводи мають потужшсть до 12 кВт (при максимальному модулi нарiзуваного колеса до 8 мм), а у верстатах з мехашч-ними передачами потужшсть двигуна головного приводу вибирають з розрахунку 1,8-2,5 кВт на модуль нарiзу-ваного колеса, тобто, порядку 30 кВт. О^м того, вони мають значну масу (1,2-1,5 т на модуль) для компенсацп коливання сили рiзання, пульсуючого навантаження на пружну систему верстата i забезпечення вiбросталостi в процеа роботи, для цього !х станини виготовляють з полiмербетону, гранiту тощо [1, 2].
Це свщчить, що розвиток та удосконалення зубофрезерних верстапв йде у розрiз з основними засадами прогресу в машинобудуванш, якi полягають у тому, що пщвищення експлуатацшних якостей продукцп повинно досягатися шляхом зменшення витрат усiх видiв ресурав, зокрема, зменшення матерiалоемностi та енергонасиченост машин. Таке становище спонукае до пошуку нових методiв i способiв формоутворення зубчастих поверхонь, а також нових пiдходiв до створення зубонарiзного обладнання.
2. Анал1з л1тературних даних та постановка проблеми
У даний час в бшьшосп галузей машинобудуван-ня зростае частка виробiв, якi випускають невеликими
серiями. Це стосуеться i виробництва зубчастих колк i передач, при цьому урiзноманiтнюеться !х номенклатура при одночасному зменшенш програм випуску. В умовах дрiбносерiйного виробництва зубчастих колiс широко застосовують зубофрезернi верстати з ЧПК, як дають змогу iстотно скоротити час на переналагоджування. При середньо- та великосершному випуску переважно використовують ушверсальш верстати з мехашчними приводами, яю в усталеному режимi працюють як тв-автомати, а втрати часу на !х переналагоджування не впливають ктотно на працемiсткiсть з огляду на значш партп деталей.
В сучасних зубофрезерних верстатах з ЧПК юль-ккть керованих перемiщень по !х осях становить 4-6. Шдвищення рiвня гнучко! автоматизацп та збшьшення кiлькостi керованих координат спряжено iз зростан-ням вартостi верстатiв, при цьому, як це випливае з щн на сучасне зуборiзне обладнання, при введен-нi одного додаткового кшематичного приводу цiна станка зб^ьшуеться в 1,5-1,8 рази. Таким чином, забезпечення вимог високо! продуктивностi процесу зубонарiзання з одночасною мiнiмiзацiею витрат, досягненням задано! точност обробки та якост робочих поверхонь зубщв досягаеться великою цiною, оскiльки варткть обладнання та спорядження переноситься на кожну одиницю продукцп у виглядi амортизацiйних вiдрахувань.
Вирiшення вказано! проблеми в галузi зубообробки та досягнення оптимального компромку мiж ефектив-шстю та якiстю обробки i тдвищення техтчного рiвня обладнання може базуватися на засадах кiнематичного роздiлення рухiв рiзання та формоутворення. Ця щея мiститься в роботi [3] та розроблена для горизонтально-фрезерного верстата. Суть полягае у тому, що з до-помогою мехашчно! системи, утворено! на базi цього верстата забезпечуеться вирiзання впадини мiж зубцями дисковою головкою, яка споряджена рiзцями з пластинами з твердого сплаву. Конструкщю та кшематику фрезерного верстата змшюють, забезпечивши обертання заготовщ на столi, якому додатково надають перюдичний
ТЕСНЫОЮСУ AUDiT АЫП РИОПиСТШМ RESERVES — № 5/3(19], 2014, © Громнюк С. I.
23-Э
ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ
ISSN 222Б-3780
зворотно-поступальний поперечний рух. З допомогою мехашчного слщкуючого пристрою вiдтворюeться рух копiру у впадиш зубчастого колеса по двох еталонних колесах того ж модуля i юлькосп зубцiв. Профшю-вання здшснюеться на повну висоту впадини фрезою, встановленою в горизонтальному шпинделе при цьому осьова, або радiальна подача не передбаченi. Загалом, дана мехашчна система працюе за багаточисельними кулачками-котрами, е складною та громiздкою.
Один з варiантiв розвитку ще'1 1де!, яка розроблена в працях [4-7] визначено термшом «контурне оброблен-ня» та прив'язано до горизонтального багатощльового верстата з ЧПК. Проте, широкому практичному вико-ристанню цього напрямку перешкоджае його орiентацiя на дороп 5-ти багатокоординатнi верстати з ЧПК, що значно здорожчуе обробку i продукцiю, тому можли-вою областю використання контурного оброблення зубчастих колю е лише одиничне виробництво. Крiм того, контурне фрезерування поширюеться тiльки на прямозубi колеса, при цьому основний час операцп на ОЦ при тих же режимах рiзання, що й для черв'ячного зубофрезерування у 20-100 разiв бшьший [8].
1ншим напрямом ведуться дослщження в НУ «Львiв-ська полггехшка». Розроблення ново! схеми рiзання, що закладена в радiально-коловому способi (далi — РК-спосiб) зубонарiзання з мультиплжатором на осi iнструменту дозволяе виршити проблеми в галузi зубо-обробки на новому рiвнi. Суть цього способу полягае у виготовленш зубчастих поверхонь дисковим шстру-ментом — тонкою вiдрiзною фрезою при неперервному обкочуванш, як це е у черв'ячному зубофрезеруванш та на аналопчному обладнаннi — унiверсальних зубо-нарiзних верстатах з механiчними приводами. Проте, на вщмшу вiд черв'ячно'1 фрези, яка повинна мати той же модуль, що й нарiзуванi нею зубчаст колеса, одну й ту ж дискову фрезу можна використовувати для широкого дiапазону модулiв шляхом змiни ексцентриситету при 11 установцi. Використання мультиплiкатора, яким роз'еднуеться кшематичний ланцюг мiж рiзанням та формоутворення, дае змогу працювати на високих швид-костях рiзання (до 300 м/хв.) та оснащувати дискову збiрну фрезу пластинами iз надтвердих матерiалiв, при цьому внаслiдок простоти конструкцп такий шстру-мент у сотш разiв дешевший вiд аналогiчноi збiрноi черв'ячно'1 фрези [9-12].
Мультиплiкатор, ведуче колесо якого сто!ть на ос шпинделя зубофрерного верстата, а ведене — на ос фрези показаний на рис. 1.
Ще одшею важливою особливiстю РК-способу е учать в рiзаннi велико'1 кiлькостi зубщв, яка рiв-на добутку числа зубщв фрези на юльюсть оберпв фрези при обробцi одно'1 впадини (передавальне число мультиплжатора), ця юльюсть може становити 70-100 зубщв. Це дозволяе роздшити припуск мiж великою юльюстю рiзальних елементiв та в результат у багато разiв зменшити силу i ефективну потужшсть рiзання, пiдвищити плавнiсть роботи верстата, тдви-щити точнiсть обробки та покращити якiсть утворених поверхонь, одночасно з цим багатократно зменшити витрату часу на операщю. Таким чином, РК-споаб е базою для виготовлення зубчастих колш на верстатах меншо'1 потужносп, за менших енергетичних витрат, а також виршуе проблему вiбросталостi без необхвд-ностi збiльшення маси верстапв.
рис. 1. Одноступеневий мультиплшатор зубофрезерного верстату з швидк□рiзальн□ю дисковою фрезою
Разом з тим, розроблене на сьогодш технолопчне оснащення для РК-способу е механiчним, що не в пов-нiй мiрi вiдповiдае сучасним вимогам. Тому необхщно пiдвищити рiвень автоматизацii верстата, що працюе за РК-способом для зменшення витрат часу на його переналагодження та для тдвищення точност зубо-нарiзання.
3. Мета I задач1 дослщжень
Метою дослгджень е тдвищення техшчного рiвня та рiвня автоматизацii унiверсальних зубофрезерних верста-тiв з механiчним приводом шляхом введення керованого приводу одного з рухiв формоутворення в РК-способ1 Задач1 дослгджень:
— розробити концепщю та принципову компоновку зубофрезерного верстата з автоматизованими керо-ваними координатами;
— виявити закономiрностi процесу рiзання, як впли-вають на плавтсть його перебiгу для розробки про-грам керування та автоматизованого вирiвнювання кiнематичних i силових параметрiв.
4. Результаты дослщження зубофрезерного верстату
4.1. Компоновка верстата. На вщмшу вщ розроблених ранiше конструкцiй, в яких перемщення дисковiй фрезi з фжсованим ексцентриситетом забезпечувалося меха-нiчними системами (з коливальним рухом, або з прямо-лшшним поступальним рухом), для автоматизацп зво-ротно-поступального перемiщення шструменту можна використати кроковий двигун з лшшним перемiщенням ротора, обертання дисковш фрезi надати вiд серводвигуна, встановленого безпосередньо на и осi, а роботою обох приводiв може керувати перепрограмовуваний контролер. Загальний вид таких двигушв та контролера фiрми Simens мод. LOGO!24с наведено на рис. 2.
Перевагами крокового двигуна перед мехашчним приводом е наступне: точна зупинка (позищонування) iнструменту по висот профiлю зубця та вщсутшсть на-копичення похибок, пiдвищення точносп зубонарiзання;
I 24
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ АУДИТ И РЕЗЕРВЫ ПРОИЗВОДСТВА — № 5/3(19], 2014
ISSN 222Б-3780
ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ
J
безшерцшшсть на перехiдних процесах; отримання низь-ких швидкостей перемiщення без редуктора. Система керування задае довжину ходу каретки з шпинделем фрези, що ввдповщае повнш висотi нарiзуваних зубцiв, а також частоту зворотно-поступальних перемщень, яка мае бути рiвна кiлькостi зубцiв нарiзуваного колеса. Рух iнструментально'i каретки скеровуеться i забезпечуеться парою «шлщевий вал — втулка». Можна використати також сершш напрямш типу «ласпвчин хвкт» з двома валиками на напрямних втулках з кульовими опорами, або на втулках iз бронзи.
ються механiчними, як в ушверсального зубофрезерного верстата.
4.2. Аналiз динам1ки процесу р1зання. Програмне ке-рування приводом каретки дае змогу автоматизувати не лише перюдичне зворотно-поступальне перемщення шструменту, але й змiнювати параметри цього руху в циклi обробки для досягнення максимально! плав-ност процесу рiзання, а також для отримання профтв зубцiв рiзного виду. Для керування швидюстю цього перемщення необхвдно вияснити, як змiнюеться сила рiзання при обробцi одно! впадини мiж зубцями колеса.
а б в
Рис. 2. Кроковий лшшний двигун (а), серводвигун приводу головного руху фрези (б) та контролер (в)
Частоту обертання фрези i швидюсть рiзання можна змшювати гнучко з допомогою контролера залежно вщ матерiалiв заготовки, зубщв фрези та !! зовнiшнього дiаметра.
Цими засобами можна автоматизувати сершний зубофрезерний верстат з ручним керуванням. Загаль-ний вид робочо! област зубонарiзання модернiзованого зубофрезерного верстата з автоматизованими приводами показаний на рис. 3. Програмне керування двома координатами дозволяе нарiзати зубчаст поверхт будь-яких профiлiв — евольвентних, синусо!дальних, випукло-вигнутих, з зачепленням Новикова тощо, цим досягаеться максимальна ушверсальшсть РК-способу зубообробки.
Для цього найкраще пiдходить методика розрахун-ку сили рiзання за параметрами зрiзiв, яка дозволяе простежити !х змiну в кожнш точцi поверхнi, яка утво-рюеться рiзанням [13, 14].
Закономiрностi розподiлення параметрiв зрiзiв у РК-способi показують графiки змiни товщини зрiзiв на вершинних лезах i сумарно! площi зрiзiв (рис. 4, 5) по куту повороту фрези в однш впадиш зубчастого колеса.
Якщо представити головну складову сили рiзання зубофрезерування функцiею площi перерiзу зрiзу, ш-тенсивностi деформування матерiалу при зсувi та меж1 мiцностi оброблюваного матерiалу на зсув, то залежтсть буде мати вид:
Po = Pz = т-%-S,
(1)
Рис. 3. Робоча зона зуборезерного верстата з автоматизованим приводом зворотно-поступального руху дисково! фрези на основ!
РК-способу: 1 — шструментальний супорт; 2 — консоль; 3 — кроковий двигун; 4 — серводвигун приводу головного руху; 5 — каретка з напрямними; 6 — заготовка зубчастого колеса; 7 — дискова фреза
Iншi приводи верстата — дшення-обертання стола, диференщалу, перемщення супортно! стiйки залиша-
де т — межа мiцностi матерiалу колеса на зсув, МПа; ^ — коефщент осадження стружки; S — площа поперечного перерiзу зрiзiв, мм2. Для гартованих сталей т = 750-900 МПа.
1,2 1
¡0,8
э 0,6 10,4
0,2 0
18 72 126 180 234 288 342 ф фр, град
Рис. 4. Залежтсть товщини зрiзiв на вершинних лезах вщ модуля: подача So = 2,0 мм/об. колеса; Zк = 20; т = 1-7,5 мм; Да_ф = 92 мм; Zфр = 20
TECHNOLOGY AUDiT AND PRODUCTiON RESERVES — № 5/3(19], 2014
ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ ISSN 2226-3780
ZK 20
Ra^>J6jio
1,2 1
I 0,8
э 0,6 10,4 0,2 0
18 72 126 180 234 288 342 ф фр, град
Рис. 5. Залежншть сумарно! на лезах пл□щi перерiзу зрiзiв вiд модуля подача: S□ = 2,5 мм/об. колеса; Zк = 35; Zфр = 40; Па_ф = 120 м
На основi формули (1) i залежностей для змши пло-щi зрiзiв на рис. 6 наведено графжи сумарно! головно! складово! сили рiзання дисково! фрези ввд кiлькостi 11 зубцiв для модуля 7,5 мм.
К.
ем
1800 1500 11200 900 600 300 0
/к 70- m 7 5 мм фр 20
Каф t 75 ои мм 0 АЛЛ i; so 2 ; g_- -Z фр 4 и
9
99 ф фр,град 279
Рис. 6. Змша головно! складово! сили рiзання дисково! фрези по куту повороту при обробщ одно! впадини: т = 750 МПа; зовшшнш дiаметр фрези 120 мм; осьова подача 2 мм/об.; кшьтсть зубцiв колеса, яке нарiзають 20; к□ефiцiEнт осадження стружки 2,1
Як видно, максимальш значення сили рiзання при-падають на т зубцi дисково! фрези, якi працюють в дiлянцi дiлильного дiаметра нарiзуваного колеса по обох системах профтв. Вiдповiдно, цi зубцi виконують основну роботу рiзання i формоутворення.
Наведет графжи стосуються процесу рiзання в РК-способi зi збереженням кiнематики обкочуваль-ного зубофрерування, тобто одному оберту фрези ввд-повiдаe поворот зубчастого колеса на один кутовий крок. При розд^ент цих рухiв i введеннi мульти-плiкатора данi залежност зберiгаються, проте площа зрiзiв i сила рiзання зменшуються в кiлькiсть раз, що дорiвнюe передавальному числу мультиплжатора, а площа зрiзiв i навантаження вирiвнюeться мiж усiма зубцями фрези.
Таким чином, при нарiзаннi зубчатих колк за РК-спо-собом для вирiвнювання сили рiзання i навантаження в час рiзання бiля вершин i в основi зубцiв необхiдно надати прискорення штоку крокового двигуна i збшьшу-вати швидкiсть перемiщення каретки, а при прорiзаннi впадини в дшянщ дiлильного дiаметра колеса по лiвих i правих профiлях швидюсть i прискорення каретки з шструментом необхiдно зменшувати. Цi функцп може виконувати система керування лшшним приводом фрези, а основою е моделювання параметрiв зрiзiв та сили рiзання.
5. Висновки
Концепцiя зубофрезерного верстата на основi ра-дiально-колового способу зубонарiзання та викори-стання крокового двигуна для перюдичного зворотно-поступального перемщення фрези дають змогу:
— зменшити силу i потужнiсть рiзання, рiвень ди-намiчних навантажень i вiбрацiй зубофрезерного верстата, а внаслвдок цього — зменшити необхiдну для вiбросталостi масу верстата i витрати енергп його головного приводу;
— автоматизувати привщ руху рiзання-формоутво-рення, забезпечити його програмне керування та тдвищити технiчний рiвень унiверсальних зубофре-зерних верстапв;
— пiдвищити точнiсть зубчастих колш, нарiзуваних за РК-способом одночасно iз збiльшенням швидкостi рiзання та тдвищенням продуктивностi процесу зубонарiзання.
Литература
1. Калашников, А. С. Современные методы обработки зубчатых колес [Текст] / А. С. Калашников, Ю. А. Моргунов, П. А. Калашников. — Москва: Спектр, 2012. — 238 с.
2. Локтев, Д. А. Современные износостойкие покрытия червячных фрез [Текст] / Д. А. Локтев // Стружка. — Москва, 2007. — № 19. — С. 32-36.
3. Коганов, И. А. Прогрессивная обработка зубчатых профилей и фасонных поверхностей [Текст] / И. А. Коганов. — Тула: Приокское книжн. из-во, 1970. — 180 с.
4. Кривошея, А. Г. Формоутворення зубчастих колю р1зних клаав вихщними дисковими формоутворювальними тша-ми [Текст]: тези доповщей / А. Г. Кривошия, Ю. М. Да-нильченко // 8-й м1жнародний симпоз1ум украшських ш-женер1в-механтв у Львову 23-25 травня 2007 р. — Льв1в, 2007. — С. 101.
5. Пастернак, С. I. Силов1 характеристики контурно! оброб-ки цилшдричних зубчастих колю шструментом [Текст] / С. I. Пастернак, Ю. М. Данильченко, М. Г. Сторчак, А. В. Кривошея // Вестник НТУ «ХПИ». Проблеми мехашчного приводу. — Харгав, 2011. — № 28. — С. 96-100.
6. Данильченко, Ю. М. Математичне моделювання закошв руху дискового шструменту при обробщ зубчастих колю довшьного профшю [Текст] / Ю. М. Данильченко, А. В. Кривошия, С. I. Пастернак // Вестник НТУУ «КПИ». Машиностроение. — Ки!в, 2006. — № 49. — С. 104-108.
7. Пастернак, С. I. Контурна обробка зубчастих колю з до-вшьним профшем зуб1в дисковими шструментами [Текст] / С. I. Пастернак, Ю. М. Данильченко // Матер1али доповщей М1жнародно! науково-техшчно! конференцп студенев, асш-рант1в I молодих вчених «Прогресивш напрямки розвитку машино-приладобуд1вних галузей та транспорту». — Севастополь: СевНТУ, 2007. — С. 90-91.
8. Пастернак, С. I. Економ1чне обгрунтування методу контурно! обробки деталей з перюдичними профшями дисковим шструментом [Текст] / С. I. Пастернак, Ю. М. Данильченко, М. Г. Сторчак, А. В. Кривошея // Вестник НТУ «ХПИ». Проблеми мехашчного приводу. — Харгав, 2009. — № 19. — С. 118-126.
9. Грицай, И. Е. Зубчатые передачи и технологии их изготовления: новое в традиционном [Текст] / И. Е. Грицай, Е. Н. Благут // Оборудование и инструмент. — Харьков, 2005. — № 2(61). — С. 36-40.
10. Грицай, I. 6. Шдвищення техшчного р1вня передач при-лад1в на основ! зубчастого зачеплення синусощального профшю [Текст] / I. 6. Грицай // Зб1рник тез доповщей 6-! науково-техшчно! конференцп «Приладобудування 2007: стан I перспективи». — Ки!в, 2007. — С. 108-109.
С
26
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ АУДИТ И РЕЗЕРВЫ ПРОИЗВОДСТВА — № 5/3(19], 2014
ISSN 222Б-3780
ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ
11. Литвиняк, Я. Моделювання впливу технолопчних фактор1в на силов1 параметри процесу зубонар1зання та точнють ци-лшдричних синусо!дальних зубчастих колю [Текст]: зб. пр. / Я. Литвиняк, I. Грицай // Дев'ятий м1жнародний симпоз1ум укра!нських шженер1в-механтв у Львовь — Льв1в, 2009. — С. 196-198.
12. Грицай, I. 6. Шдвищення ефективност процесу нар1зан-ня зубчастих колю на основ! рад1ально-обертового методу в умовах обкочування [Текст] / I. 6. Грицай, С. I. Гром-нюк // Матер1али XI М1жнародно! науково-техшчно! конфе-ренци «Важке машинобудування Проблеми та перспективи розвитку». — Краматорськ, 2013. — С. 44.
13. Грицай, I. 6. Моделювання параметр1в зр1з1в, сил та мо-мент1в шд час нар1зання зубчастих колю черв'ячними фрезами [Текст] / I. 6. Грицай // Машинознавство. — Льв1в, 1998. — № 7. — С. 19-23.
14. Грицай, I. 6. Параметри поперечного перер1зу зр1з1в в ра-д1ально-обкочувальному способ! нар1зання зубчастих колю з осьовою подачею [Текст] / I. 6. Грицай, С. I. Громнюк, А. М. Кук // Вюник НУ «Льв1вська пол1техшка». Оптим1за-щя виробничих процес1в I техн. контроль у машинобудуванш та приладобудуванш. — Льв1в, 2014. — № 772. — С. 8-14.
РАСШИРЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ УНИВЕРСАЛЬНЫХ ЗУБОФРЕЗЕРНЫХ СТАНКОВ ВВЕДЕНИЕМ УПРАВЛЯЕМОГО ПРИВОДА ГЛАВНОГО ДВИЖЕНИЯ
В статье сформулированы существующие проблемы в отрасли зубообработки и показана возможность повышения технического уровня зубофрезерных станков уменьшением их массы и энергозатрат на основе радиально-кругового способа нарезания зубчатых колес тонкой дисковой фрезой. Показано, что усовершенствование этого способа возможно введением управляемого привода перемещения фрезы на основе шагового двигателя, обеспечивающим повышение качества и точности изготовления зубчатых колес.
Ключевые слова: зубофрезерование, радиально-круговой способ, шаговый двигатель, управляемый привод, автоматизация, технический уровень.
Громнюк Серый 1ванович, астрант, кафедра технологимашино-охудхуввання, Нащональний утверситет «Львiвська полтехшка», Украта, e-mail: s.hromnyuk@spenergo.com.ua.
Громнюк Сергей Иванович, аспирант, кафедра технологии машиностроения, Национальный университет «Львовская политехника», Украина.
Hromniuk Serhii, National University «Lviv Polytechnic», Ukraine, e-mail: s.hromnyuk@spenergo.com.ua
УДК 621.74
DOI: 10.15587/2312-8372.2014.28108
Коваль 0. С. ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ
МИКРОСТРУКТУРЫ СИНТЕТИЧЕСКОГО ЧУГУНА С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ ЕГО КАЧЕСТВА
В статье приведен анализ существующей системы качества в литейном производстве. Предложены методы оценки микроструктуры с целью управления качеством отливок из синтетического чугуна. Критерием качества для проведения исследований был выбран графит. Исследования в данной области позволят снизить вероятность выхода бракованных изделий и улучшить физико-механические свойства литых деталей.
Ключевые слова: система качества, микроструктура, графит, математическая модель.
1. Введение
Важнейшей задачей отечественной металлургии является проработка всех структурных составляющих системы качества техпроцесса в литейном производстве, начиная с выбора шихтовых материалов и заканчивая контрольными испытаниями готового изделия. Существенная проблема в цепи операций по обеспечению качества продукции литья — это получение металла с заданным набором параметров: квинтэссенция необходимых механических свойств, химсостава и параметров микроструктуры. Актуальным является создание эффективного аппарата по достижению высокого качества отливок через построение зависимости микроструктуры готового изделия от химического состава расплава.
2. Цель и задачи исследования
Целью работы является анализ существующей системы качества, а так же построение методик исследования микроструктуры, позволяющих создать математическую модель как аппарат качества, описывающего влияние химического состава в чугуне на механические свойства в ходе исследования его микроструктуры.
Для достижения поставленной цели были поставлены следующие задачи:
1. Провести серию экспериментальных плавок в промышленных условиях.
2. Произвести анализ микроструктур.
3. Предложить методики оценки микроструктуры, позволяющие в дальнейшем создать математические модели зависимости химического состава механических свойств и микроструктуры при выплавке чугуна.
TECHNOLOGY AUDiT AND PRODUCTiON RESERVES — № 5/3(19], 2014, © Коваль О. С.
27-J
