CC BY
10
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2018. Том 1
УДК 621.923.01
ТЕПЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ АБРАЗИВНО-ЭКСТРУЗИОННОЙ ОБРАБОТКЕ
В. П. Лепьявко, Л. В. Зверинцева
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: vlad.lepyavko@mail.ru
Рассмотрены основные тепловые процессы при обработке на абразивно-экструзионной установке.
Ключевые слова: абразивно-экструзионная обработка, установка, рабочая смесь, тепловые процессы.
THERMAL PROCESSES IN ABRASIVE-EXTRSION PROCESSING
V. P. Lepyavko, L. V. Zverintseva
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: vlad.lepyavko@mail.ru
The main thermal processes during machining on an abrasive-extrusion plant are considered.
Keywords: abrasive-extrusion processing, installation, working mixture, thermal processes.
В современном производстве летательных аппаратов применяют детали со сложнопро-фильными поверхностями, к которым предъявляют повышенные требования по качеству. В ряде конструкций затруднен подвод режущего инструмента к внутренним обрабатываемым поверхностям, вынуждая использовать нестандартные методы обработки.
Одним из таких методов является абразивно-экструзионная обработка (АЭО), суть которой заключается в продавливании рабочей смеси (РС) вдоль обрабатываемых поверхностей детали. Этот метод позволяет эффективно обработать труднодоступные и сложнопрофильные поверхности детали, удовлетворяя требованиям по точности, качеству и производительности.
Основной конструктив установок для АЭО состоит из верхнего и нижние цилиндры с поршнями, зажима (приспособление) для деталей, гидростанции и опорная рамы. Главная функция цилиндров РС содержать необходимое количество абразивной среды и направление поршней при возвратно-поступательном движении вверх и вниз для экструдирования [1].
Для определения выделяемого тепла в процессе АЭО представлена схема движения тепловых потоков в узлах и агрегатах установки (см. рисунок) [2].
PC
Схема движения тепловых потоков в технологической системе при АЭО: МК - металлоконструкции установки; РС - рабочая (абразивная) смесь; ПУ - привод установки; ВС - внешняя среда
Секция «Технологические и мехатронные системы в производстве ракетно-космической техники»
Основными источниками выделяемого тепла при АЭО являются теплопритоки от контакта активных абразивных зерен с обрабатываемой поверхностью и межслойного трения внутри РС -Qр, от трения поршней о цилиндры рабочих камер - Qтр, от внешнего источника - нагрев масла в гидросистеме за счет трения в системе подачи-управления - Qнм. Теплота рассеивается в абразивную массу - Qм, в металлоконструкцию установки - Qк и внешнюю среду - Qвн [2].
Накапливание тепла в рабочей смеси (РС) происходит в результате резания-оттеснения и трения в зоне контакта РС с поверхностями каналов в детали и приспособлении. Экспериментально было установлено, что при АЭО 56 % выделяемой при трении, пластическом деформировании и резании активными абразивными зернами теплоты переходит на нагрев РС, а в случае нагрева РС свыше 40 °С прекращается резание-оттеснение металла микро - и субмикровыступа-ми абразивного зерна и процесс его взаимодействия с обрабатываемой поверхностью переходит в трение, тем самым снижая эффективность и повышая трудоемкость обработки деталей [3].
Таким образом, для получения наиболее эффективной обработки деталей и снижения трудоемкости процесса АЭО следует поддерживать температуру РС в пределе не более 40 °С. Это можно осуществить, применив в зоне обработки теплообменник, соединенный с автоматизированной холодильной машиной.
Библиографические ссылки
1. Зверинцева Л. В. Уменьшение шероховатости тонконесущей поверхности волноводов способом абразивного полирования эластичным инструментом : дис. ... канд. техн. наук ; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2008.
2. Сысоев С. К., Сысоев А. С. Экструзионное хонингование деталей летательных аппаратов: теория, исследования, практика : монография ; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2005.
3. Снетков П. А. Совершенствование технологии абразивно-экструзионной обработки каналов в деталях летательных аппаратов : дис. . канд. техн. наук ; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2003.
© Лепьявко В. П., Зверинцева Л. В., 2018
