CC BY
32
DOI 10.25987^Ш2019Л5Л.019 УДК 621.048
АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ФИНИШНЫХ МЕТОДОВ ОБРАБОТКИ В СРЕДЕ СВОБОДНЫХ АБРАЗИВОВ ДЕТАЛЕЙ, ИМЕЮЩИХ МАЛЫЕ ПАЗЫ
И ОТВЕРСТИЯ
М.А. Тамаркин1, Е.В. Смоленцев2, Е.Н. Колганова1
Донской государственный технический университет, г. Ростов-на Дону, Россия 2Воронежский государственный технический университет, г. Воронеж, Россия
Аннотация: обосновывается актуальность исследований отделочно-зачистной обработки малоразмерных деталей радиоэлектронной аппаратуры. Приводятся данные о сложных технологических задачах такой обработки. Представлен обзор способов съема заусенцев и скругления острых кромок деталей в среде свободных абразивов. Показано, что виброабразивная обработка является наиболее эффективным методом удаления заусенцев у малоразмерных деталей со сложнодоступными поверхностями и имеет ряд преимуществ перед прочими способами, так как обработка подобных деталей представляет собой сложную задачу в связи с затруднением доступа рабочей среды и загибанием заусенцев внутрь пазов и отверстий. Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований вибрационной обработки деталей с малыми пазами и отверстиями в различных средах, в том числе и органических, в виде зависимостей времени съема заусенца от механических свойств обрабатываемого материала, толщины заусенца у основания и характеристик рабочей среды. Проведенные эксперименты подтвердили возможность исследования обработки в средах органического происхождения с применением смешанных гранул разного размера с небольшим удельным весом. Ставятся задачи исследования по повышению эффективности вибрационной обработки малоразмерных деталей, имеющих пазы и отверстия
Ключевые слова: вибрационная обработка, среда ность поверхности, заусенцы, скругление кромок
Введение
С развитием машиностроения все более возрастает сложность машин и приборов. В настоящее время миниатюризация деталей и изделий в различных отраслях техники, и особенно в приборостроении, выдвигает актуальную проблему повышения и обеспечения их надежности, долговечности и качества.
Современные методы компоновки и продолжающееся усложнение радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), уменьшение материалоемкости и потребления энергии этой аппаратурой являются важнейшим фактором, ведущим по пути уменьшения диаметральных и линейных размеров комплектующих. В конструкцию современных приборов входят группы высокоточных деталей, надежность которых в большей степени определяет долговечность работы всего прибора. Существенное количество подобного рода деталей обладают сложной формой, миниатюрными размерами, ограниченной жесткостью, пазами и отверстиями сложной конфигурации в труднодоступных местах, а также высокими требованиями к параметрам качества поверхности и поверхностного слоя.
© Тамаркин М.А., Смоленцев Е.В., Колганова Е.Н., 2019
органического происхождения, шероховатость, микронеров-
Одной из основных причин выхода из строя приборов РЭА являются дефекты изготовления деталей, образующиеся в результате формообразования их поверхностей. Заусенцы затрудняют сборку изделий, приводят к повреждению сопрягаемых поверхностей и проводов и в конечном итоге к нарушению эксплуатационных характеристик прибора. Острые кромки деталей РЭА являются концентраторами напряжений и способствуют разрушению самих деталей и контактирующих поверхностей. Согласно международному и отраслевым стандартам [1, 2] все заготовки должны быть очищены от окалины, заусенцы удалены, острые кромки притуплены. Недостаточная подготовка поверхности деталей перед нанесением покрытия (заусенцы, острая кромка, наличие загрязнений) приводит к ухудшению адгезии, образованию наростов на поверхности деталей.
Постановка задачи и её особенности
Высокопроизводительная обработка деталей с труднодоступным расположением поверхностей является сложной технологической задачей [3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]. Процесс скругления кромок и съема заусенцев на заготовках с труднодоступными поверхностями представля-
ет определенные трудности вследствие большого многообразия форм контуров, необходимости удаления материала на небольших участках, не затрагивая при этом основной его части, и др.
Особые трудности вызывает обработка сложнопрофильных внутренних поверхностей малого диаметра и размера, так как от размеров обрабатываемых деталей и труднодоступности снимаемых заусенцев зависит доступ абразивных частиц технологической среды к различным участкам поверхностей и соответственная интенсивность обработки. У малоразмерных деталей, имеющих малые глухие карманы, отверстия, пазы и углубления, интенсивность обработка низкая, возникает необходимость более тщательного подбора размера и формы частиц технологических сред. Удаление заусенцев и обработка подобных деталей отлична от обработки легкодоступных поверхностей своей резко обозначенной не стационарностью, уровень которой, в свою очередь, оказывает значительное влияние на определение необходимых режимов процессов обработки и выбор оборудования. В связи с этим выбору технологии обработки и необходимого оборудования должен предстоять детальный анализ закономерностей, характерных процессу обработки сложно доступных пазов и отверстий деталей.
Одними из главных задач современного приборостроения являются повышение производительности труда и качества приборов РЭА, снижение трудоемкости и себестоимости выпускаемой продукции. Одним из путей реализации данных задач в машино- и приборостроении является интенсификация существующих методов слесарной обработки деталей за счёт их автоматизации. Автоматизация слесарных операций является довольно сложной проблемой. В настоящий момент большое число слесарных операций остается неавтоматизированными.
На решение данных задач направлено внедрение методов обработки абразивными гранулами для таких операций, как съем заусенцев и скругление острых кромок для деталей практически любых форм и размеров. Одним из методов отделочной обработки заготовок является абразивная обработка. Однако более распространённые методы обработки закрепленным абразивом, такие как шлифование, хонингование, притирка, доводка и др., применимы, в основном, для отделочных операций простых по форме деталей, в то время как об-
работка в среде свободного абразива (вибрационная обработка (ВиО), центробежно-ротационная обработка (ЦРО), турбоабразивная обработка (ТАО), струйноабразивная обработка (САО) и другие) позволяет повысить производительность по сравнению с ручной и дает возможность при минимальных затратах обрабатывать детали практически любой формы и размеров. Тем не менее широкое внедрение и дальнейшее совершенствование данных методов и их интенсификация сдерживаются недостаточной их изученностью и отсутствием способов для обработки отдельных типов деталей, в результате чего ряд из перечисленных выше операций выполняется вручную или малопроизводительными средствами. Например, обработка труднодоступных участков деталей, зачистка маложестких деталей и поверхностей, повреждение которых при взаимном столкновении в процессе обработки недопустимо, скругление острых кромок и зачистка поверхностей на мелкоразмерных деталях с малыми пазами и отверстиями.
Обзор финишных методов обработки в среде свободных абразивов
Съем заусенцев в труднодоступных местах детали и скругление острых кромок детали с помощью свободных абразивных частиц может производиться нижеперечисленными способами.
1. Обработка сложных фасонных поверхностей и отверстий деталей осуществляется воздушно-абразивными или воздушно жид-костно-абразивными струями [11]. При обработке отверстий в струйном аппарате щелевид-ные сопла располагаются веером. Абразивная среда поступает в струйный аппарат, частицы с помощью энергии сжатого воздуха движутся со скоростью 100 -200 м/с и рассеиваются в виде струи. Такие струйные аппараты применяют лишь при самых тонких доводочных операциях, где поверхность соприкосновения струи с атмосферным воздухом относительно велика, вследствие чего кинетическая энергия абразивной частицы уменьшается и съем металла сокращается. Струя абразивных частиц, соударяясь с поверхностями детали, обрабатывает их. К главным технологическим факторам, влияющим на результаты обработки, относят давление сжатого воздуха, зернистость и тип абразивного материала, угол соударения струи, а также время обработки.
2. Для проведения отделочно-зачистных работ также применяют ударную обработку, такие методы, как дробеструйный, гидропескоструйный и гидрокавитационный. Известны также дробеметный, гидрокавитационно-абразивный, пескоструйный, пневмодробес-труйный, пневмошариковый и пневмопласт-мошариковый методы обработки [12]. Ударные методы широко распространены в промышленности. Они применяются для зачистки и упрочнения заготовок средних и больших размеров. Ударные методы эффективны при упрочняющих и иных методах отделочно-зачистной обработки, но не могут применяться при обработке деталей из мягких материалов и маложестких деталей, имеющих малые размеры.
3. При обработке внутренних поверхностей детали на порцию абразивного материала воздействуют встречно направленными спиралевидными потоками сжатого воздуха, в результате чего абразивный материал начинает вращаться и образует кольцо, которым ведется струйная обработка. Сжатый воздух направляется спиралевидно вдоль обрабатываемых поверхностей в одну сторону и одновременно с этим изменяется противоположно по фазе интенсивности потока энергоносителя [13]. В зависимости от выбора рабочей среды (стальные шарики, абразивные частицы и т.п.) обеспечивается либо очистка и полировка, либо упрочнение обрабатываемой поверхности детали.
4. Известен способ, когда для съема заусенцев у малоразмерных деталей в качестве технологической среды применяют кристаллы льда [14]. Данный процесс ведется с применением ультразвуковых волн. В качестве технологической среды применяются кристаллы льда, непрерывно подающиеся с технологической жидкостью в течение всей обработки, размер кристаллов льда применяется равным 0,08-0,18 мм. Также температура технологической жидкости, например воды, поддерживается в диапазоне (+1.. .+3) °С.
Кристаллы льда образуются путем распыления струи воды потоком воздуха в объеме морозильной камеры. Данный процесс предназначен для использования в отделочных операциях мелкоразмерных деталей машин и приборов, производимых преимущественно из легких сплавов и полимеров, имеющих низкий предел прочности и модуль упругости. Установлено, что при использовании кристаллов льда, соответствующими размеру зерен абразива, происходит достаточно интенсивное разрушение за-
усенцев, но не удается полностью их устранить и сформировать достаточный радиус скругле-ния кромок (0,05 и 0,1 мм соответственно). В случае применения более крупных кристаллов эффект по скруглению кромок еще меньше (0,03 и 0,1 мм). Видимо, это связано с исходной округлой формой кристаллов и их таянием, вследствие чего они не обладают достаточно острыми вершинами и кромками, характерными для абразивных частиц, и не способны эффективно резать обрабатываемый материал. В случае применения мелких кристаллов уменьшение заусенцев проходит малоинтенсивно, а скругление кромок не происходит вовсе. Это связано с таянием мелких частиц льда в воде, что резко снижает их концентрацию и не может достаточно эффективно восполняться подачей новых частиц. Также наиболее близким является способ кавитационно-абразивного удаления заусенцев, основанный на эффектах повышения эрозионных и кавитационных активностей акустического поля, при котором детали помещаются в технологическую жидкость, содержащую определенную концентрацию твердых частиц абразива, в объеме которой возбуждают ультразвуковые колебания [15].
5. Также для удаления заусенцев и скруг-ления кромок применяется анодно-абразивный способ, обработка ведется в среде электролита и абразивного наполнителя, которые находятся во вращающемся цилиндрическом барабане, где также размещён электрод. При этом барабан и электрод подключены к разноименным полюсам источника технологического напряжения, отличающегося тем, что обработку осуществляют с использованием электрода, выполненного в виде отражателя в виде криволинейной формы [16]. При вращении с заданной частотой барабана возникающие центробежные силы прижимают обрабатываемые детали, абразивный наполнитель и электролит к перфорированной обечайке, которые с большой скоростью перемещаются к отражателю. Данный способ обладает рядом недостатков: конструктивная сложность установки, обработка не токопроводящих материалов невозможна.
6. В обрабатываемое отверстие детали помещают гранулы между двумя уплотнителями, образовывая таким образом рабочую камеру, посредством уплотнителей рабочую среду сжимают (1-2 МПа). После этого её перемещают вдоль оси канала обрабатываемой поверхности, вместе с этим технологической среде сообщают амплитудные колебания и силовые
импульсы [17], что дает возможность обрабатывать детали переменного сечения по длине, а также имеющие форму эллипса в поперечном сечении.
7. Известен способ центробежной обработки внутренних поверхностей мелкоразмерных деталей в контейнерах с планетарным вращением, в частности, для полирования стенок каналов втулок, колец, труб [18]. Для данной обработки применяют контейнер, которому сообщается планетарное вращение вокруг параллельных осей в противоположных направлениях. Технологическая среда загружается внутрь канала обрабатываемых деталей, закрываемых с одной стороны технологической заглушкой. Перед обработкой детали устанавливаются радиально в посадочные гнезда контейнера с жесткой фиксацией и наклоном к оси собственного вращения контейнера, обеспечивая циклическое осевое перемещение рабочей среды вдоль обрабатываемых поверхностей канала.
8. Через каналы в детали возвратно-поступательным движением многократно прокачивают абразивную массу под давлением 1,515 МПа [19, 20, 21]. С целью повышения качества обработки направляющий элемент берут с отверстиями, плавно расширяющимися от торцовых поверхностей.
9. Известен способ, когда для отделочной обработки отверстий деталей, в них помещают абразивную среду [22], подаваемую на обрабатываемые поверхности с помощью специального приспособления. Данное устройство находится на конце вала, который совершает вращательное движение. Кроме лопаток, расположенных по периферии, устройство имеет параллельную ось вращения. Во время вращения устройства периферийные лопатки подбирают абразивные зерна, лежащие на дне обрабатываемого отверстия, и подбрасывают их к верхней части полости. После соударения с ней, абразивная смесь падает частично на лопатки, которые меняют направление их движения к боковым стенкам.
10. Для обработки внутренних поверхностей и съема заусенцев применяют струйно-абразивную обработку. Технологическая схема процесса на основе вихревого закручивания потока суспензии позволяет увеличить тангенциальные составляющие скорости движения струи, что даёт возможность повысить производительность процесса [23].
11. Также известен способ, когда отверстие обрабатываемой заготовки заполняется жидкостью, имеющей свойство затвердевать в магнитном поле. После этого жидкость отводят вместе со стружкой в сборник стружки, после чего воздействие магнитного поля прекращается [24].
12. Для удаления заусенцев в отверстиях используют процесс магнитоабразивной обработки, при котором в зазор, образованный между отверстием и индуктором размещают ферроабразивный порошок. Устройство магни-тоабразивной обработки приводят во вращение вокруг собственной оси и в планетарное движение. Индуктору также придается осевое колебательное движение [25].
13. Для обработки сложно доступных поверхностей заготовок применяется процесс вибрационной обработки. Абразивные частицы совершают колебательное движение в вибрирующем станке одновременно с обрабатываемыми деталями [26, 27, 28].
14. Центробежно-ротационная отделочно-зачистная обработка отверстий (ЦРО), основанная на формировании тороидального потока абразивных частиц. Технологическая среда вместе с обрабатываемыми заготовками совершает спиралевидное движение. Характерной чертой ЦРО является то, что частям технологической массы рабочего резервуара, которая контактирует с вращающимся дном, сообщается дополнительное движение частиц относительно заготовок путем периодического реверсивного движения дна станка в течение цикла обработки [29].
Благодаря высокой производительности и обширным технологическим возможностям методов обработки в среде свободных абразивов, а также и возможности автоматизации процесса обработки деталей сложных конфигураций из различных материалов при проведении отделочно-зачистных операций их ставят в число наиболее используемых способов финишной обработки деталей. Однако по-прежнему существует необходимость продолжать всесторонние исследования, способствующие широкому внедрению данных процессов в производство. Наиболее перспективной технологией отделочной обработки деталей с малыми внутренними сложнопрофильными поверхностями является вибрационная обработка в среде свободного абразива, которая позволяет обеспечивать необходимую эффективную скорость перемещения абразивной среды для тел с
малой массой и низкой жесткостью. В настоящем времени проведён большой объём работ в области обработки заготовок сложной формы в среде свободных абразивов [3, 4, 8, 27]. В течение последних лет многие из этих способов были подробно исследованы. Однако обработка деталей, имеющих малые пазы и отверстия с труднодоступным расположением заусенцев значительно усложнена и исследована недостаточно полно. Нельзя не заметить, что основной причиной, затрудняющей широкое использование данного процесса, является отсутствие актуальной и достоверной информации по режимам обработки подобных деталей с помощью абразивных рабочих сред. Малые размеры и загибание заусенцев внутрь пазов и отверстий также являются серьезной помехой для получения требуемых относительных скоростей рабочих тел технологической среды в процессе обработки. Следует добавить, что в настоящий момент не описана математическая модель технологии, позволяющая определить параметры процесса взаимодействия рабочего тела с поверхностью отверстия, если последнее имеет размеры, сопоставимые с размерами элементов среды.
Следует отметить, что такие детали широко распространены в различных отраслях промышленности, особенно на радиотехнических предприятиях, поэтому успешные результаты данной работы будут иметь важное научное и прикладное значение. Предлагаемая тема исследований является актуальной и обладает научной новизной, т.к. вопросы отделочно-зачистной обработки малых пазов и отверстий деталей до сих пор не решены.
Экспериментальное определение времени удаления заусенца
С целью получения сравнительной оценки технологической эффективности вибрационной обработки в среде свободных абразивов нами были проведены экспериментальные исследования, которые состояли в обработке заготовок деталей - представителей одного из приборостроительных предприятий. Основная продукция данного предприятия включает в себя большую номенклатуру мелкоразмерных деталей, у многих из которых присутствуют слож-нодоступные поверхности (малые пазы и отверстия). Номенклатура включает в себя порядка сорока наименований деталей. Выбранные для исследования детали были разбиты на
группы, исходя из их схожести по габаритным размерам, материалу, а также по конструктивным и технологическим признакам, в каждой группе были выделены наиболее типичные детали-представители. При проведении экспериментальных исследований процесса ВиО в среде свободных абразивов были использованы следующие рабочие среды: фарфоровые шары, диаметр 3 мм, изготовлены из фарфоровой массы по ТУ 25-11-723-71 (при теоретических расчетах зернистость условно принималась равной четырем, средний вес шара 0,04 г); формованный абразивный материал типа призмы трехгранной розовой, гранулят скорлуп ореха дробленный (размер частиц 1 -4 мм, при теоретических расчетах зернистость условно принималась равной четырем).
Исследования проводились с использованием рабочих сред, которые предварительно тщательно промывались от продуктов износа и загрязнений. После каждого эксперимента изношенная рабочая среда отсеивалась и добавлялась новая. В качестве жидкости для непрерывной промывки среды применялся 2% раствор соды кальцинированной.
Построены зависимости времени съема заусенца при вибрационной отделочной обработке, некоторые из них приведены на рис. 1 и рис. 2. На графиках зависимостей сплошная линия -теоретическая кривая, точки - результаты экспериментальных исследований. Проведено сравнение расчетных значений теоретического и экспериментального исследований. Установлено, что несоответствие между результатами не превосходит 20 %.
tsayc, МИН
700 600 500 400 300 200 100 0
0,05 ОД 0,15 0,2 Lc, мм 0,25
а
Рис. 1. Зависимость времени удаления заусенца
деталей из АМг6 (а) и латуни ЛС59-1 (б) от толщины заусенца у основания Lо при f=33^ при использовании скорлупы ореха дробленной (а), фарфоровых шаров (б)
tsayc, МИН
300 250 200 150 100 50 0
0,05 0,1 0,15 0,2 Lo, mm 0,25
б
Рис. 1. Зависимость времени удаления заусенца
деталей из АМг6 (а) и латуни ЛС59-1 (б) от толщины заусенца у основания Lо при f=33^ при использовании скорлупы ореха дробленной (а), фарфоровых шаров (б) (продолжение)
tssye, мин
2000 1800 1600 1400 1200 1000 аоо 600 400 200
о " cs, МПа
О 200 400 600 800 1000
Рис. 2. Зависимость времени удаления заусенца от предела текучести материала детали 0,5 при f=33Гц и использовании скорлупы ореха дробленной. Толщина заусенца у основания Ь0=0,2 мм
Полученные результаты в виде зависимости времени съема заусенца от механических свойств обрабатываемого материала, толщины заусенца у основания, а также от характеристик рабочей среды (грануляции и зернистости рабочей среды) лягут в основу определения технологических параметров виброабразивной обработки.
В результате изучения априорной информации и сравнения теоретических исследований по данному процессу запланирована серия опытно-экспериментальных работ, целью которых ставится установление влияния технологических параметров и особого расположения заусенцев деталей на время обработки деталей и количество объема металла, удаленного с образцов.
Заключение
Целью предстоящих исследований является разработка методики проектирования высокоэффективных технологических процессов вибрационной обработки мелкоразмерных деталей с малыми пазами и отверстиями в обрабатывающей среде органического происхождения с использованием гранул разного размера небольшого удельного веса на основе разработки адекватных теоретических моделей процессов удаления заусенцев и скругления острых кромок труднодоступных поверхностей деталей.
Литература
1. ОСТ 4ГО.070.014-79. Детали радиоэлектронной аппаратуры; М.: ООО «Радиостандарт-ЦНИИРЭС». М., 1992. 15 с.
2. STD-01. WBTC.1996, draft. - DeburringTechnolo-gylnternational, Inc., KansasCity, MO.
3. Бабичев А.П. Вибрационная обработка деталей. М.: Машиностроение, 1974. 134 с.
4. Тамаркин М.А. Теоретические основы оптимизации процессов обработки деталей свободными абразивами: дис. д-ра техн. наук. Ростов н/Д, 1995.
5. La Roux K. Gillespie. Deburring and edge finishing Handbook. 1999 by Society of Manufacturing Engineers.
6. Агранат Б.А. Ультразвуковая технология. М.: Металлургия, 1974, 236 с.
7. Гудушаури Э.Г., Пановко Г.Я. Теория вибрационных технологических процессов при некулоновом трении. М.: Наука, 1988. 144 с.
8. Димов Ю.В. Обработка деталей свободным абразивом. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2000. 293 с.
9. Димов Ю.В. Обработка деталей эластичным инструментом. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2007. 352 с.
10. Королев А.В., Новоселов Ю.К. Теоретико-вероятностные основы абразивной обработки. Саратов: Изд-во Саратов. ун-та, 1989. 320 с.
11. Билик Ш.М. Абразивно-жидкостная обработка металлов. М.: Машгиз, 1960. 198 с.
12. Кулаков Ю.М., Хрульков В.А. Отделочно-зачистная обработка деталей. М.: Машиностроение, 1979. 216 с.
13. А.с. 1301673 СССР, МКИ В24 С1/00 / И.В. Благовещенский и др. Опубл. 06.03.85, Бюл. 1987, № 13.
14. Пат. 2516326 Российская Федерация, МПК6 B24B1/04. Способ удаления заусенцев с малогабаритных деталей / Комаревцев А.В. (RU), Бекренёв Н.В. (RU), Боч-карёв П.Ю. (RU), Комаревцев Д.В. (RU); заявитель и патентообладатель Саратовский гос. техн. унив-т им. Гагарина Ю.А. № 2012128068/02; заявл. 03.07.12; опубл. 20.05.2014, Бюл. № 14.
15. А.с. 1351759 СССР, МПК B24 В31/116 / П.И. Ящерицын и др., опубл. 15.11.1987, бюл. № 42.
16. А.с. 1315254 СССР, МКИ В 24 В 31/06 / А.П. Бабичев и др. Опубл. 07.06.87, Бюл. № 21.
17. Пат. 2572684, Российская Федерация, МПК В24В 31/104. Способ центробежной обработки внутренних поверхностей мелкоразмерных деталей / Зверовщиков В.З.,
Зверовщиков А.Е., Стешкин А.В.; заявитель и патентообладатель Пенз. гос. ун-т. № 2014128140/02; заявл. 09.07.2014., опубл. 20.01.2016, Бюл. № 2.
18. Мамбреян П.А. Обработка внутренних полостей экструзионным шлифованием // НПО «Армстанок»: сб. науч. тр. Ереван, 1988. № 8. С. 110-113.
19. Ein neues Verfahren Zun Entgraten - Freblappen Reinhold Rolf, Uhlmenn Ubrich. "Metallverabeitung", 1987, 41, № 2, Р. 42-44.
20. Пат. Российская Федерация № 2558782 МПК В24 С1/00, В24 В31/10. Способ обработки внутренних цилиндрических поверхностей свободным абразивом // Бочка-рев П.Ю., Захаров О.В., Скляров И.А.; заявитель и патентообладатель Саратовский гос. техн. унив-т им. Гагарина Ю.А. № 2012128068/02; Заявл. 23.12.2013; Опубл. 27.06.2015, Бюл. № 8.
21. Проволоцкий А.Е. Струйно-абразивная обработка деталей машин. Киев: Техника, 1989. 177 с.
22. А.с. 1419824 СССР, МКИ В23 В47/34 / Ю.П. Сысоев. Заявл. 18.06.86; Опубл. 30.08.88, Бюл. 1988, № 32.
23. Бабичев А.П., Бабичев И.А. Основы вибрационной технологии. Ростов-н/Д: Изд. Центр ДГТУ, 1998. 624 с.
24. Карташов И.В., Шаинский М.Е., Власов В.А. Обработка деталей свободными абразивами в вибрирующих резервуарах. К.: Издательское объединение «Вища школа», 1975. 188 с.
25. Пат. 2028912, Российская Федерация, МПК B24B31/108. Способ объемной центробежной обработки деталей / Анкудимов Ю.П. и др., заявители и патентообладатели Анкудимов Ю.П.; Бабичев А.П.; Вулих А.А; Давыдова И.В.; Радытин Г.В.; Цихановский В.Г. № 5020791/08; заявл. 08.07.1991, опубл. 20.02.1995, Бюл. № 8.
26. Отделочные операции в машиностроении: справочник; под общ. ред. П.А. Руденко. 2-е изд., перераб. и доп. Киев: Техника, 1990. 150 с.
27. Шевцов С.Н. Компьютерное моделирование динамики гранулированных сред в вибрационных машинах. Ростов н/Д, 2001. 193 с.
28. Якимов А.В. Абразивно-алмазная обработка фасонных поверхностей. М.: Машиностроение, 1984. 312 с.
29. Hashimura M., Chang Y.P., Dornfeld D. Analysis of burr formation mechanism in orthogonal cutting // Trans. ASME. J. Manuf. Sci and Eng. 1999. 121, № 1. P. 1-7.
Поступила 03.12.2018; принята к публикации 04.02.2019 Информация об авторах
Тамаркин Михаил Аркадьевич - д-р техн. наук, профессор, Донской государственный технический университет (344000, Россия, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, д. 1), e-mail: tehn_rostov@mail.ru
Смоленцев Евгений Владиславович - д-р техн. наук, профессор, Воронежский государственный технический университет (394026, Россия, г. Воронеж, Московский проспект, 14), e-mail: smolentsev.rabota@gmail.com
Колганова Елена Николаевна - аспирант кафедры «Технология машиностроения», Донской государственный технический университет (344000, Россия, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, д. 1), e-mail: elenkolg@list.ru
ANALYSIS OF THE MODERN CONDITION OF DEBURING DETAILS HAVING SMALL GROOVES AND HOLES IN THE MEDIA OF FREE ABRASIVES
M.A. Tamarkin1, E.V. Smolentsev2, E.N. Kolganova1
1Don State Technical University, Rostov-on-Don, Russia 2Voronezh State Technical University, Voronezh, Russia
Abstract: the article proves the relevance of studies of finishing-enviable processing of small-sized parts of electronic equipment. Data on complex technological problems of such processing are given. A review of methods for removing burrs and rounding of sharp edges of parts in an environment of free abrasives is presented. Vibroabrasive treatment is shown to be the most effective method of removing burrs from small-sized parts with difficult-to-reach surfaces and has several advantages over other methods, since the treatment of such parts is a complex, difficult task due to difficulty in accessing the working environment and burrs holes. The results of theoretical and experimental studies of vibration processing of parts with small grooves and holes in various media, including organic, are given in the form of dependencies of the time of removal of the burr on the mechanical properties of the material being processed, thickness of the burr at the base and characteristics of the working environment. The experiments carried out confirmed the possibility of studying the treatment in media of organic origin using mixed granules of different sizes with a small specific gravity. The research tasks are aimed at increasing the efficiency of vibration processing of small-sized parts having grooves and holes
Key words: vibration treatment, medium of organic origin, roughness, microroughness of the surface, burrs, edge rounding
References
1. OST 4GO.070.014-79 "Details of electronic equipment" ("Detali radioelektronnoy apparatury"), Moscow, LLC Radiostandart-TSNIIRES, 1992, 15 p.
2. STD-01. WBTC.1996, draft, DeburringTechnolo-gylnternational, Inc., KansasCity, MO.
3. Babichev A.P. "Vibration processing of parts" ("Vibratsionnaya obrabotka detaley"), Moscow, Mashinostroenie, 1974, 134
P-
4. Tamarkin M.A. "Theoretical bases of optimization of the processing of parts with free abrasives: Dr. techn. sci. dis." ("Teoreticheskie osnovy optimizatsii protsessov obrabotki detaley svobodnymi abrazivami: dis. d-ra tekhn. nauk"), Rostov-on-Don, 1995.
5. La Roux K. Gillespie "Deburring and edge finishing Handbook", Society of Manufacturing Engineers, 1999.
6. Agranat B.A. "Ultrasound technology" ("Ul'trazvukovaya tekhnologiya"), Moscow, Metallurgiya, 1974, p.236.
7. Gudushauri E.G., Panovko G.Ya. "Theory of vibrational technological processes with non-jugular friction" ("Teoriya vibratsionnykh tekhnologicheskikh protsessov pri nekulonovom trenii"), Moscow, Nauka, 1988, 144 p.
8. Dimov Yu.V. "Processing parts free abrazivom" ("Obrabotka detaley svobodnym abrazivom"), Irkutsk, ISTU publishing house, 2000, 293 p.
9. Dimov Yu.V. "Processing details elastic tool" ("Obrabotka detaley elastichnym instrumentom"), Irkutsk, ISTU publishing house, 2007, 352 p.
10. Korolev A.V., Novoselov Yu.K. "Probability-theoretical bases of abrasive processing" ("Teoretiko-veroyatnostnye osnovy abrazivnoy obrabotki"), Saratov, Publishing House of SSU, 1989, 320 p.
11. Bilik Sh.M. "Abrasive-liquid metal processing" ("Abrazivno-zhidkostnaya obrabotka metallov"), Moscow, Mashgiz, 1960,
198 p.
12. Kulakov Yu.M., Khrul'kov V.A. "Finishing and grinding processing of parts" ("Otdelochno-zachistnaya obrabotka detaley"), Moscow, Mashinostroenie, 1979, 216 p.
13. Blagoveshchenskiy I.V. et al. A.C. 1301673 USSR, MKI V24 S1/00, publ. 03.06.85, 1987, bull. no. 13.
14. Komarevtsev A.V., Bekrenyev N.V., Bochkaryev P.Yu., Komarevtsev D.V. Pat. 2516326 of the RF, MPK6 B24B1/04 "Method of removing burrs from small parts" ("Sposob udaleniya zausentsev s malogabaritnykh detaley"), Gagarin SSTU, 2014
15. Yashcheritsyn P.I. et al. A.C. 1351759 USSR, IPC B24 B31 / 116, publ. 11.15.1987, bul. no. 42
16. Babichev A.P. et al. A.C. 1315254 USSR, MKI V 24 V 31/06, publ. 07.06.87, bull. №21
17. Zverovshchikov V.Z., Zverovshchikov A.E., Steshkin A.V . Pat. #2572684 of RF, IPC B24B 31/104 "The method of centrifugal processing of internal surfaces of small-sized parts" ("Sposob tsentrobezhnoy obrabotki vnutrennikh poverkhnostey melkorazmernykh detaley"), Penza SU, 2016, bull. no. 2
18. Mambreyan P.A. "Processing of internal cavities by extrusion grinding", Coll. of Sci. Papers: NPO "Armstanok", Yerevan, 1988, no. 8, pp. 110-113.
19. Freblappen Reinhold Rolf, Uhlmenn Ubrich "Ein neues Verfahren Zun Entgraten", Metallverabeitung, 1987, 41, no. 2, pp.
42-44.
20. Bochkarev P.Yu., Zakharov O.V., Sklyarov I.A. Pat. #2558782 of RF, IPC B24 S1 / 00, B24 B31 / 10, "The method of processing internal cylindrical surfaces with a free abrasive" ("Sposob obrabotki vnutrennikh tsilindricheskikh poverkhnostey svobodnym abrazivom"), Gagarin SSTU publ. 06.27.2015, bull. no. 8
21. Provolotskiy A.E. "Jet-abrasive machining of machine parts" ("Struyno-abrazivnaya obrabotka detaley mashin"), Kiev, Tekhnika, 1989, 177 p.
22. Sysoev Yu.P. A.C. 1419824 USSR, MKI V23 V47 / 34 /, publ. 08/30/88, 1988, bull. no. 32
23. Babichev A.P., Babichev I.A. "Basics of vibration technology" ("Osnovy vibratsionnoy tekhnologii."), Rostov-on-Don, Ed. Tsentr DGTU, 1998, 624 p.
24. Kartashov I.V., Shainskiy M.E., Vlasov V.A. "Processing of parts with free abrasives in vibrating tanks" ("Obrabotka detaley svobodnymi abrazivami v vibriruyushchikh rezervuarakh"), Kiev, Vishcha Shkola, 1975, 188 p.
25. Ankudimov Yu. P., Babichev A.P., Vulikh A. A., Davydova I. V., Radytin G.V., Tsikhanovskiy V.G. Pat. #2028912 of RF, IPC B24B31 / 108, "Method of volumetric centrifugal processing of parts" ("Sposob ob"yemnoy tsentrobezhnoy obrabotki detaley"), publ. 20.02.1995, bull. no. 8
26. Ed. Rudenko P.A. "Finishing operations in mechanical engineering: reference book" ("Otdelochnye operatsii v mashinostroyenii: spravochnik"), Kiev, Tekhnika, 1990, 150 p.
27. Shevtsov S.N. "Computer simulation of the dynamics of granular media in vibration machines" ("Komp'yuternoe modelirovaniye dinamiki granulirovannykh sred v vibratsionnykh mashinakh"), Rostov-on-Don, 2001, 193 p.
28. Yakimov A.V. "Abrasive and diamond processing of façade surfaces" ("Abrazivno-almaznaya obrabotka fasonnykh poverkhnostey"), Moscow, Mashinostroenie, 1984, 312 p.
29. Hashimura M., Chang Y.P., Dornfeld D. "Analysis of the burr formation mechanism in orthogonal cutting", Tmm.ASMEJ.Manuf.Sci and Eng., 1999, 121, no. 1, pp. 1-7.
Submitted 03.12.2018; revised 04.02.2019
Information about the authors
Mikhail A. Tamarkin, Dr. Sc. (Technical), Professor, Don State Technical University (1 Gagarin square, Rostov-on-Don 344000, Russia), e-mail: tehn_rostov@mail.ru
Evgeniy V. Smolentsev, Dr. Sc. (Technical), Professor, Voronezh State Technical University (14 Moskovskiy prospekt, Voronezh, 394026, Russia), e-mail: smolentsev.rabota@gmail.com
Elena N. Kolganova, Graduate student, Don State Technical University (1 Gagarin square, Rostov-on-Don 344000, Russia), e-mail: elenkolg@list.ru
