Технічні науки / 3. Галузеве машинобудування

К.т.н. Третько В.В., к.т.н. Гордєєв А.І., к.т.н. Урбанюк Є.А.,

к.т.н. Сідлецький І.О.

Хмельницький національний університет

ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ ВІБРАЦІЙНОЇ ДОВОДКИ ВИСОКОТОЧНИХ ПОВЕРХОНЬ

Серед різних способів механічної обробки, які забезпечують виконання високих вимог до якості поверхневого шару, точності форми і розмірів обробленої поверхні, важливе місце займає абразивна доводка. В багатьох випадках вимоги, які висуваються до виробів по шорсткості, точності форми і взаємного розташування оброблених поверхонь, які обчислюються десятими і сотими долями мікрометра, роблять абразивну доводку практично єдиним технологічним процесом, який в змозі їх забезпечити.

Механічна абразивна доводка дозволяє підвищити продуктивність обробки в декілька разів в порівнянні з ручною доводкою, при цьому забезпечується стабільність вихідних експлуатаційних характеристик деталей агрегатів і машин. Спільні фізичні закономірності процесу абразивного руйнування матеріалу деталі та притиру за час циклу доводки дозволяють для оцінки лінійного зняття матеріалу деталі використати гіпотезу про його залежність від величини роботи зношування та умов її реалізації. За аналогією з виразом для зношування притиру [1] величина лінійного зняття G_o матеріалу деталі у певній точці поверхні може бути знайдена за формулою:

, (1)

де - коефіцієнт нерівномірності питомого навантаження на шляху; - відповідно інтенсивність зношування матеріалу деталі та коефіцієнт динамічності навантаження матеріалу деталі у певній точці її поверхні ; - довжина i ^го відрізка, на які розділена траєкторія точки деталі по притиру так, що в межах кожного відрізка визначені швидкості та прискорення руху можуть бути прийняті постійними (з заданою похибкою).

Доводочне обладнання, що використовується в машинобудуванні не забезпечує високої продуктивності обробки , точності і шорсткості поверхні. Недостатньо складна траєкторія робочого руху, як правило, комбінація обертальних рухів доводочних дисків та планетарного руху деталей, неоднакові швидкості різання в різних точках доводочних дисків обумовлюють їх нерівномірне зношування, а також знімання матеріалу з оброблюваних деталей, що знижує точність і якість обробки, потребує допоміжних заходів для підвищення стабільності результатів доводки (кінематична правка, направлене переміщення деталей по притиру, управління динамічними факторами).

Виникає необхідність пошуку нових прогресивних методів доводки, що дозволяють створити керуючий процес доводки та, при менших витратах, підвищити продуктивність доводочного обладнання, точність і якість обробки.

В зв’язку з цим перспективним є використання методу вібраційної доводки. При цьому методі значно ускладнюється траєкторія робочого руху, завдяки наданню вібраційних коливань доводочній плиті або оброблюваній деталі. Характер і вид цього руху залежить від параметрів і виду сумарних коливань плити та деталі, значень сил інерції та тертя, що виникають при цьому.

Незважаючи на те, що за один період коливань доводочної плити чи деталі виконується порівняно невелика робота, завдяки високій частоті досягається висока продуктивність процесу вібраційної доводки. Складний рух деталей відносно робочої поверхні притира виключає можливість появлення направлених слідів обробки на доведеній поверхні, покращує її геометричну форму та сприяє зніманню з оброблюваної поверхні рівномірного шару матеріалу.

Одним з нових напрямків розвитку доводочних операцій є доводка на резонансних вібраційних верстатах з електромагнітним приводом кругових поступальних коливань притирів. За результатами експериментальних і теоретичних досліджень на кафедрі технології машинобудування Хмельницького національного університету розроблена гама конструкцій універсального резонансного вібраційного обладнання для доводки плоских, плоскопаралельних і циліндричних поверхонь деталей машин і приладів. Загальний вигляд одного із верстатів представлено на рис.1.

Рис.1. Резонансний вібраційний верстат РВВ-500

Верстат призначений для обробки високоточних поверхонь деталей з різних матеріалів, в тому числі і крихких (кераміка, ферит, кремній).

Система активного контролю обробки дозволяє програмувати процес доводки. Застосування верстата дозволяє підвищити продуктивність доводки в 1,5-2 рази, забезпечує отримання високоякісних і високоточних поверхонь.

Література

1. Сілін Р.І., Третько В.В., Кірнос Є.В. Основні закономірності утворення похибок повздовжнього профілю циліндричних деталей при вібраційній доводці // Проблеми трибології. 1998. – №2(8). – С. 121-124.