2. Мандрыкина И. М. Исследование взаимосвязи термокинетических и электрохимических параметров при импульсных режимах обработки титановых сплавов. Дис… Воронеж. 1998. 210 с.

Воронежский государственный технический университет

УДК 621.09

Е.В. Смоленцев, В.Г. Грицюк

МЕХАНИЗМ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОМБИНИРОВАННЫХ МЕТОДОВ ОБРАБОТКИ С НАЛОЖЕНИЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ

Рассмотрен механизм и даны технологические рекомендации по проектированию методов обработки с наложением электрического поля

Создание теоретических основ и реализация проектируемых комбинированных технологических процессов является актуальной проблемой для производства, решение которой является базой для перехода на новый уровень, соответствующий современным требованиям к технологии изготовления наукоемкой конкурентоспособной продукции

Результатом работы, проводившейся в ВГТУ по гранту Президента РФ для поддержки молодых российских ученых – кандидатов наук МК-283.2010.8, является создание механизмов их проектирования, базирующихся на следующей концепции, включающей в себя следующие этапы:

1.Обоснование структуры объекта путем оценки совместимости альтернативных физических воздействий в едином комбинированном технологическом процессе. В основу положен метод стохастического поиска возможных сочетаний структурных воздействий, основанный на нахождении ядра делового конфликта, позволяющего ускоренно войти в область решений задачи. Граничными условиями здесь является минимизация негативных показателей проектируемого процесса, а результатами этого этапа - оценка работоспособности структур комбинированного метода.

2. Оптимизация качественных сочетаний приемлемых физических воздействий с ускоренным поиском структуры комбиниро-

46

ванного технологического процесса. Механизм оптимизации базируется на методе многокритериальной оптимизации для поиска делового компромисса, позволяющего спроектировать один или несколько рациональных технологических процессов, обеспечивающих получение технологических показателей, требуемых для конкретного процесса, при минимизации действия негативных факторов, свойственных рассматриваемым воздействиям, за счет их взаимного сочетания в едином проектируемом методе.

На качественных этапах проектирования технологии могут быть 3 варианта их завершения:

1)когда в ядре формируется единственный вариант, обеспечивающий возможность обработки изделий с получением требуемых технологических показателей.

2)когда имеется несколько вариантов проектирования оптимального комбинированного ТП с наложением электрического поля,

вэтом случае требуется ввести дополнительные ограничения, например, наличие оборудования, СТО, кадров, требуемой квалификации, что позволит получить единственный приемлемый вариант.

3)когда возможный вариант ТП по результатам исследований выбирается либо экспертами, либо генеральным экспертом в качестве которого может выступать владелец предприятия, генеральный конструктор, директор и другие руководители.

3.Третьим этапом является детализация количественных значений физических воздействий в комбинированном процессе с учетом конкретной области использования проектируемого метода. Здесь выполняется формирование технологического процесса для типового производственного объекта и оцениваются количественные показатели комбинированной обработки для технологической операции, выполняемой спроектированным методом.

Предложенная методология позволяет создавать работоспособные высокоэффективные технологические процессы на основе комбинации воздействий с наложением электрического поля.

Работа, проводившаяся в Воронежской научной школе позволила, таким образом, создать модели, реализующие на практике механизм проектирования КМО. Благодаря им стало возможным разработать и реализовать свыше 20 новых комбинированных технологических процессов с наложением электрического поля, на что имеются патенты

47

В настоящее время известно достаточное количество техни- ко-экономических ограничений, возможных при использовании комбинированных методов обработки. Проводившиеся в последние годы исследования в этой области позволили сформировать базу знаний по КМО, что дало возможность находить решения для устранения многих ограничений, расширило область рационального использования КМО. Это дало возможность утверждать, что в ближайшей перспективе будет происходить значительное увеличение количества КМО с наложением электрического поля. Это позволяет поднять их долю в общей трудоемкости изготовления современных изделий машиностроения.

Литература

7.Электрохимические и электрофизические методы обработки /Под ред. В.П. Смоленцева: в 2т. – М.: Выс. шк., 1983. 346с.

8.Смоленцев Е.В. Проектирование электрических и комбинированных методов обработки. М. Машиностроение. 2005. 511 с.

Воронежский государственный технический университет ФГУП "Воронежский механический завод"

УДК 621.735.34.001.24

Е. А. Балаганская, Ю.А. Цеханов, Е.К. Лахина

ПЛАСТИЧНОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ, КАК ФАКТОР НАДЕЖНОСТИ ПРИ ОБРАБОТКЕ ДЕТАЛЕЙ ДЕФОРМИРУЮЩИМ ПРОТЯГИВАНИЕМ

Предложены пути повышения надежности машин за счет обработки деталей деформирующим протягиванием

Надежность деталей машин, обработанных деформирующим протягиванием с малыми натягами в значительной степени определяется процессом деформационного упрочнения этого слоя. Оно ха-

рактеризуется распределением накопленной деформации eo по глубине этого слоя. При больших степенях деформаций поверхностный

48

слой становится дефектным и его надо удалить, например электроэрозионной обработкой.

Деформационное состояние поверхностного слоя исследовалось методом визиопластичности с использованием делительных сеток /2/. Расшифровка экспериментальных данных проводилась по методике, когда скорости установившегося течения рассчитываются интегрированием функций, аппроксимирующих узловые координаты /1, 3/ не только в направлении оси заготовки, но и в поперечном.

Наряду с традиционными параметрами качества все чаще используется такой параметр, как ресурс использованной пластичности Ψ. Для оценки пластичности используется зависимость, учитывающая историю деформирования материала – критерий Колмогорова:

где eпр(η) - пластичность материала при жесткости, соответствую-

щей накопленной деформации. По методике /1/ рассчитывались относительные скорости течения материала, по которым определялись

eo и Ψ.

На основании исследования напряженного и деформационного упрочнения толстостенной заготовки получены формулы для расчета ресурса использованной пластичности при многоцикловом деформирующем протягивании:

товки определяется экспериментально при сжатии в условиях плоской деформации.

По результатам расчетов получены кривые изменения приращения ресурса использованной пластичности Ψ в зависимости от относительной глубины поверхностного слоя hδ заготовок, изго-

товленных из материалов сталь 45 и 40ХНМА (см. рисунок) после 3- го цикла (δ - натяг). Видно, что зона наибольших и примерно посто-

49

янных значений приращений ресурса использованной пластичности не ограничивается поверхностью, а распространяется на некоторую глубину h′ ≈3δ .

Рис. Зависимость Ψ от hδ за 3-ий цикл обработки для деталей, обработанных инструментом с: γи = 5о (1);

γи =10о (2).

При Ψ =1 начинается разрушение заготовки. Условие качественной обработки имеет вид:

e max

N (o )≤[Ψ]. (2)

ω eпр −1,73

Допускаемое значение ресурса использованной пластичности [Ψ] назначается из условий эксплуатации изделия. Из выраже-

ния (2) можно определять технологические режимы обработки: угол конусности инструмента, число циклов деформирования и т.д.

Литература

1. Цеханов Ю.А. Механика деформирующего протягивания как научная основа оценки качества деталей и работоспособности инструмента с износостойкими покрытиями. Дисс. …докт. техн. наук. Воронеж – 1993.

50