CC BY
69
ально, а величину износа контролировали микрометром (0,01 мм) по истечении определенного времени обработки отверстий в деталях из жаропрочных и титановых сплавов.
Кроме того, проводились металлографические исследования обработанной поверхности для определения граничных условий относительно качества микроструктуры. С целью исключения образования микротрещин в процессе обработки предельные значения упрочнённого слоя ограничивались в пределах не более 40 мкм [4].
По результатам серии экспериментов на обработанных образцах с помощью цифрового портативного прибора TIME Group Inc. модели TR-200 проводили замеры шероховатости с целью оценки влияния движения подачи инструмента на качество обработанной поверхности, по результатам которых установлена зависимость параметров шероховатости от скорости подачи ЭИ при обработке.
На основании проведенных исследований удалось установить, что при обработке отверстий малого диаметра (0,9 мм) более производительным процессом является применение вращающегося трубчатого электрод-инструмента с подачей охлаждающего компонента. Так при обработке отверстий диаметром 0,9 мм и глубиной 14 мм общая длительность процесса составила 0,64 мин. Время обработки на прошивочном станке с вольфрамовым ЭИ составило 25 мин.
Выявлено, что производительность процесса в значительной степени зависит от движения подачи инструмента, которая снижается по мере заглубления ЭИ в отверстие. Кроме того, в процессе взаимного массопереноса электродных материалов на рабочие поверхности электрод-инструмента неравномерно осаждаются частицы материала заготовки, вызывая
развитие вторичных структур с различной эрозионной стойкостью, которые способствуют неравномерному эрозионному разрушению электрода при электроэрозионной прошивке.
Выводы:
Таким образом, на основании проведенных исследований определены оптимальные режимы обработки отверстий малых диаметров с применением ЭЭО и вращающегося полого ЭИ. Установлено влияние производительности процесса на стойкость инструмента и параметры шероховатости обработанной поверхности.
Скорость эрозионного разрушения электрода-инструмента определяется структурной технологической наследственностью, следовательно, технология изготовления медного электрода, обеспечивающая минимальную плотность дефектов кристаллического строения, позволяет создавать инструменты с более высокой эрозионной стойкостью.
Библиографические ссылки
1. Кирсанов С. В., Гречишников В. А., Григорьев С. Н. и др. Обработка глубоких отверстий в машиностроении: справочник/ под общ. ред. С. В. Кирсанова. М. : Машиностроение, 2010.
2. Головин Ю. И. Введение в нанотехнику. М. : Машиностроение, 2007.
3. Max See industry co, LTD Drill EDM/CNC Drill EDM. Бурильная машина EDM с ЧПУ. Руководство по эксплуатации. URL: http//www.maxsee.com.
4. Справочник по электрохимическим и электрофизическим методам обработки / под ред. В. А. Власова. М. : Машиностроение, 1988.
© Карпенюк С. Н., Пономарёва Е. О., 2012
УДК 629.7
В. В. Краев Научный руководитель - Г. Г. Крушенко Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
УМЕНЬШЕНИЕ ПРИПУСКОВ НА МЕХАНИЧЕСКУЮ ОБРАБОТКУ ДЕТАЛЕЙ ДВИГАТЕЛЯ
Представлена программа расчета припусков на механическую обработку металлических изделий с учетом технологической наследственности.
При изготовлении металлических деталей обработкой резанием достаточно часто завышаются припуски на механическую обработку заготовок, в результате чего увеличивается не только расход материала, но и трудоемкость изготовления деталей, износ инструмента и т. п.
Назначение припусков на механическую обработку зависит от вида сплава (химического состава), из которого получена заготовка, а также способа ее получения (литье, ковка, прокатка и др.) термической обработки, структуры, что и определяет виды операций по обработке.
Факторы, влияющие на формирование операции, можно разделить на три группы. К первой группе относятся факторы, от которых зависит обеспечение
качества детали (деление технологического процесса на предварительную и окончательную обработку, смену технологических баз, выполнение обработки нескольких поверхностей с одной установки заготовки, выделение в самостоятельную операцию переходов, связанных с достижением особо высокой точности и т. п.). Вторую группу составляют факторы, определяющие физическую возможность объединения переходов в операцию (невозможность объединения в операцию процессов обработки, отличающихся своей физической сущностью, отсутствие свободного доступа к различным поверхностям при обработке заготовки). К третьей группе относятся организационно -экономические факторы (тип производства, вид и форма его организации).
Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки
Размерный анализ технологического процесса является завершающим этапом разработки технологического процесса механической обработки детали. Он позволяет установить соответствие параметров точности детали, изготовленной с помощью разработанного технологического процесса, с требованиями чертежа и определить достаточность припусков, назначенных на обработку детали.
В справочнике [1] изложен расчетно-аналитичес-кий метод определения припусков, который позволяет теоретически рассчитать оптимальные припуски на каждый отдельный переход механической обработки, что, в конечном счете, приводит к экономии материала, сокращению длительности механической обработки, экономии режущего инструмента и продления срока эксплуатации станочного оборудования.
Метод основан на анализе текущего и предыдущего переходов, а также технологических параметров заготовки [2]. В связи с этим возникает необходимость в обработке достаточно большого объема исходных данных, таких как материал, параметры и способы обработки заготовки. Также следует учесть, что требуемые параметры и качество обработанной поверхности детали можно обеспечить различными методами, для каждого из которых следует проводить отдельный расчет.
Современные расчетные модели позволяют унифицировать такую работу. При этом, разработав алгоритм для ЭВМ для расчета припусков на деталь какого-либо класса, можно получить программу, позволяющую рассчитывать оптимальные припуски для всех деталей этого класса. Математическая модель в таком случае базируется на итерационном подходе. Наиболее удобным для расчетов такого рода является среда Delphi, основанная на языке Object Pascal [3]. При этом данные, на основе которых строится расчет лучше всего хранить в структурированной базе данных, по причине их большого разнообразия. Одним из лучших систем для хранения такой базы данных является система BDE Administrator, позволяющая выделять независимые друг от друга данные в отдельные файлы и использовать только те, которые необходимы в данный момент.
В результате изучения и дополнения [4-6] расчет-но-аналитического метода определения припусков, в настоящей работе представлено описание разработанной программы по расчету припусков на механическую обработку. Программа учитывает погрешность закрепления детали в приспособлении, точность выполнения операции и применяемого для нее инструмента, погрешности базирования, погрешности при получении заготовки.
При разработке программы выделены такие этапы, как создание математической модели, структурной и блок-схемы, тестирование и отладка программы на реальных деталях.
Характерная особенность разработанной математической модели [7; 8] заключается в итерационном подходе к расчету припусков на каждый последующий переход. Основополагающим моментом при этом является тот факт, что вначале следует обработать первоначальные данные, которые ввел пользователь.
При этом определяется первый шаг итерации, поскольку входящие расчетные данные существенно видоизменяются как по качественному, так и по количественному признаку.
Для качественной разработки программы проработана блок-схема алгоритма для дальнего кодирования программы, что также дает возможность более простого совершенствования программы.
Рассмотрим работу программы на конкретном примере. В качестве исходных данных возьмем прокат средних параметров:
52 ГОСТ 2590 - 88 Круг-.
08Х18Н10Т ГОСТ 5949 - 75
Это сортовой прокат с обычной точностью, длиной проката 100 мм и диаметром 52 мм (по параметрам программы не более 80 мм). Требуемый размер детали 050 мм, с точностью обработки: 5 квалитет, Яа = 3,2. Длину обработки - 30 мм, материал - сталь 08Х18Н10Т. Способ установки выберем - крепление в трехкулачковом самоцентрирующемся патроне без выверки, поскольку это крепление присутствует на большинстве распространенных станков. После ввода всех данных, получаем таблицу, в которой расписаны все операции расположенные в порядке выполнения, для получения указанной поверхности необходимой точности со всеми припусками на механическую обработку. Для дальнейшего использования исходных, промежуточных и полученных данных, а также формул, по которым производились вычисления, можно сохранить их в текстовый файл.
Библиографические ссылки
1. Косилова А. Г., Мещеряков Р. К., Калинин М. А. Точность обработки, заготовки и припуски в машиностроении : справочник. М. : Машиностроение. 1978. 288 с.
2. Дольский А. М., Базров Б. М., Васильев А. С. и др. Технологическая наследственность в машиностроительном производстве. М. : Изд-во. МАИ, 2000. 288 с.
3. Першинков В. И., Савинков В. М. Толковый словарь по информатике. М. : Финансы и статистика, 1991. 543 с.
4. Суслов А. Г., Дальский А. М. Научные основы технологии машиностроения. М. : Машиностроение, 2002. 684 с.
5. Жукаускас А. Ч., Хасанов Р. С. Основные направления модернизации парка металлорежущих станков // Военная техника, вооружение и современные технологии при создании продукции военного и гражданского назначения : IV Междунар. технологический конгресс. Омск : Изд-во ОмГТУ, 2007. Ч. 2. С. 63-68.
6. Панов А. А., Аникин В. В., Бойм Н. Г. и др. Обработка металлов резанием : справочник технолога. М. : Машиностроение, 2004. 784 с.
7. Краев В. В., Крушенко Г. Г. Программа расчета припусков на механическую обработку с учетом технологической наследственности // XXII Междунар. инновационно-ориентированная конф. молодых уче-
ных и студентов (МИКМУС-2010) «Будущее машиностроения России» : сб. материалов конф. с элементами научной школы для молодежи (Москва, 2629 окт. 2010 г.). М. : Изд-во ИМАШРАН, 2010. С. 87.
8. Краев В. В., Крушенко Г. Г. Подходы к оптимизации режимов резания при токарной обработке //
Моделирование неравновесных систем : материалы XI Всерос. семинара. Красноярск : ИВМ СО РАН, 2008. С. 123-126.
© Краев В. В., 2012
УДК 62-69
А. Ю. Кузин, В. А. Будьков, С. Ю. Сыроежко, Н. Л. Ручкина
Научный руководитель - Л. В. Ручкин Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
СПОСОБЫ ПОДДЕРЖАНИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ РАБОЧЕЙ ТЕМПЕРАТУРЫ СИСТЕМ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ В БАРОКАМЕРАХ
Проведено описание и оценка одного из способов поддержания оптимальной рабочей температуры системы видеонаблюдения в среди низких температур при проведении дистанционного контроля обрабатываемых деталей.
В настоящее время все больше приобретает значение космических аппаратов, но перед тем как отправить их в космическое пространство необходимо провести большой комплекс испытаний. Для имитации нахождения аппарата в космическом пространстве необходимы испытания в барокамерах. В ходе проведения испытаний необходимо наблюдать за процессами, происходящими внутри барокамеры, для этого внутрь устанавливаются системы видеонаблюдения.
В среде отрицательных температур и низкого давления видео аппаратура и привода очень быстро выйдет из строя, чтобы этого не произошло необходимо поддерживать рабочую температуру. Для этого применяются специальные нагревательные элементы. Нагрев происходит вследствие протекания электрического внутри нагревателя и выделяемой им тепловой энергии. В качестве нагревательного элемента используется проволока с диаметром сечения 0,2 мм Х20Н80.
Главная задача обогревателя - защита камеры видеонаблюдения от неблагоприятных воздействий внешней среды и, прежде всего, обеспечение ее работоспособности в условиях низких температур.
Диапазон рабочих температур - основной параметр, имеющий первостепенное значение.
Рис. 1. Схема нагревательного элемента
Для управления нагревателем были использованы терморегуляторы TAIE FY400, которые подают ток периодически в зависимости от температуры нагревателя, при достижении необходимой температуры терморегулятор прекращает подачу тока, при падении температуры подача тока возобновляется.
Управление терморегуляторами велось автоматически через компьютер, где задавались необходимые рабочие параметры. В качестве программного обеспечения для управления обогревом использовано программное обеспечение LabVIEW (рис. 2).
Рис. 2. Фрагмент блок-диаграммы управляющей программы
