В.И. Белоус, С.Е. Маркович
Национальный аэрокосмический университет им. Н.Е. Жуковского «ХАИ», Украина
Рассмотрены современные высокопроизводительные процессы абразивной обработки деталей авиационных двигателей, изготовленных из труднообрабатываемых материалов. Проведено сравнение и определены преимущества и недостатки высокоскоростного и глубинного способов шлифования. Проанализировано влияние энергетических параметров процессов высокопроизводительной абразивной обработки на комплекс характеристик поверхностного слоя, зависимость показателей шероховатости и остаточные напряжения от режимов резания. Определена задача создания комплексной системы, учитывающей влияние технологических факторов на характеристики системы станок – инструмент – деталь.
Введение
Современное авиадвигателестроение характерно применением деталей и узлов, изготовленных из жаропрочные и титановых сплавов, сложнолегированных сталей и других труднообрабатываемых материалов (ТОМ). Процесс шлифования является технологией, с помощью которой можно выполнить требования, предъявляемые к точности и качеству поверхностей изготавливаемых деталей и в настоящее время ведущими двигателестроительными предприятиями, ставится задача совершенствования данного метода обработки.
Актуальность направления исследований и постановка задачи. Исследованию вопроса повышения эффективности управления качеством поверхностного слоя при обработке деталей из труднообрабатываемых материалов шлифованием посвящены многие работы, однако в настоящее время универсальной методики расчёта параметров режимов резания для обеспечения заданных характеристик поверхностного слоя нет.
Поверхностный слой деталей оказывает влияние на следующие эксплуатационные свойства: прочность (статическую, циклическую, ударную), трение и износ, сопротивление коррозии, эрозии, кавитации, герметичность соединений, точность деталей и надежность неподвижных посадок и др. Шероховатость и волнистость поверхности, структура, фазовый и химический состав поверхностного слоя по-разному влияют на эксплуатационные свойства деталей. Знание закономерностей комплексного и раздельного влияния параметров поверхностного слоя деталей на их эксплуатационные свойства позволяет оптимизировать технологические процессы изготовления деталей с учетом заданных условий их эксплуатации. Это, в свою очередь, выдвигает требование детального анализа существующих высокопроизводительных способов шлифования для выполнения расчёта энергетических характеристик и проведения экспериментальных исследований по определению влияния режимов шлифования на характеристики поверхностного слоя, а также разработка оптимальных режимов шлифования с использованием планетарно-шлифовальной головки.
Анализ современных способов высокопроизводительного шлифования
К высокопроизводительным процессам абразивной обработки (ВПАО) относятся высокоскоростное шлифования, глубинное шлифование, шлифование высокопористыми кругами, а так же сочетания данных методов.
Как показал факторный анализ результатов серии исследований, одними из важнейших характеристик поверхностного слоя, влияющих на предел выносливости деталей из ТОМ, являются шероховатость поверхности и остаточные напряжения (особенно их знак).
Возможности высокоскоростного шлифования по увеличению скорости съёма металла при сохранении требуемых параметров точности и качества обработки подтверждены рядом экспериментов [1].
Зависимости параметра шероховатости от скорости резания прослеживаются на рис. 1.
Рисунок 1 – Зависимости параметра шероховатости Ra шлифованных деталей от скорости и глубины шлифования: а - сталь Р18 (HRC 60-62), б - сталь Х18Н10Т
Однако применению высокоскоростного шлифования должны сопутствовать:
комплекс мероприятии, направленных на устранения негативного фактора теплового воздействия на шлифуемую поверхность;
применение специальных кругов повышенной прочности;
повышение жесткости технологической системы;
более высокие требования к свойствам абразивных материалов;
усовершенствованное станочное оборудование.
Другим прогрессивным процессом шлифования, при котором за счет резкого изменения режимных (кинематических) параметров количественно и качественно изменяются выходные параметры, является глубинное шлифование. После проведения экспериментов [2] была получена эмпирическая зависимость величины показателя шероховатости от параметров режима шлифования:
где t – глубина резания; Vд – скорость детали; S – подача; Vк – скорость круга.
На рис. 2 приведена графическая зависимость, характеризующая влияние на шероховатость поверхности параметров режима глубинного шлифования.
Рисунок 2 – Зависимости параметра шероховатости Ra деталей от скорости и глубины шлифования
Как видно из графиков (рис. 1, 2) параметр шероховатости Ra в качественной форме изменяется приблизительно идентично. С увеличением скорости круга шероховатость уменьшается. Это подтверждается результатами проведенных экспериментов [3] при шлифовании ёлочных замковых соединений лопаток турбокомпрессора.
Исследования зависимости показателей шероховатости Ra от скорости п
Одними из наиболее популярных услуг на рынке IT-технологий являются создание и продвижение лендингов. Они способны положительно влиять на деятельность любого бизнес-проекта в интернете. Судя по многочисленным отзывам, заказавшие создание лендингов люди ни разу не пожалели о потраченных деньгах. Они вложили в будущее, которое неразрывно связано с интернетом. Всё больше и больше предпринимателей обращаются к услугам разных агентств, веб-студий, чтобы заказать создание лендинга у профессионалов.