Анотація до роботи:

Лоєв В.Ю. Удосконалення фінішної обробки плоских поверхонь деталей комбінуванням різання з поверхневим пластичним деформуванням. – Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеню кандидата технічних наук за спеціальністю 05.03.01 – Процеси механічної обробки, верстати та інструменти. – Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України, Київ, 2005.

Дисертацію присвячено удосконаленню фінішної обробки плоских протяжних поверхонь деталей з загартованої сталі, загартованого і незагартованого чавуну комбінуванням різання з ППД спеціальним інструментом, оснащеним надтвердим матеріалом. В одному проході об’єднано торцеве ступінчасте фрезерування, чистове стругання зі змінювальними кутами і швидкістю різання, а також поверхневе пластичне деформування вигладжуванням з проворотом індентора відносно оброблюваної поверхні. Проаналізовані існуючі комбіновані методи обробки і інструмент для їх впровадження, з’ясовані причини, стримуючі впровадження у виробництво різання у комбінації з ППД.

На основі цього аналізу розроблено новий метод комбінування лезової обробки з ППД і інструмент для його здійснення. Проведені дослідження розробленого методу і впровадження в умовах реального виробництва.

1. На базі проведеного теоретичного аналізу існуючих комбінованих методів фінішної обробки плоских протяжних поверхонь деталей різанням і ППД та інструментів для їх здійснення удосконалено метод, об'єднанням торцевого ступінчастого фрезерування, чистового стругання і ППД, в якому траєкторія руху чистового різця співпадає з траєкторією руху вигладжувача, і є прямолінійною, перпендикулярною до вектора подач.

2. Теоретично визначено і експериментально доведено переваги кінематичного перетворення колової траєкторії руху чистового різця і вигладжувача у прямолінійну, перпендикулярну до вектора подач заготовки при комбінуванні різання з ППД, що забезпечує отримання рівномірної шорсткості по ширині обробленої поверхні.

3. Розроблена конструкція комбінованого інструменту з рухомим відносно його корпусу чистовим різцем і вигладжувачем, з забезпеченням регулювання зусилля притискання вигладжувача до оброблюваної поверхні, а також вильоту кожного з формоутворюючих елементів з точністю ±0,01мм. Порівняно з відомими конструкціями інструментів передбачено розвантаження шпинделя від циклічної дії пружини притискання повзунів до поверхні копіру та забезпечено запобігання затирання формоутворюючих елементів обробленою поверхнею.

4. Експериментально доведено:

– позитивний вплив на якість оброблених поверхонь зміни кутів різання, швидкості руху чистового різця і провертання вигладжувача. Отримано рівномірну по ширині оброблюваної поверхні шорсткість;

– порівняно з торцевим чистовим фрезеруванням і наступним вигладжуванням, здійснюваними традиційними методами, підвищено стійкість чистового різця і вигладжувача на 20-25%, за рахунок зменшення кількості врізань-виходів, рівномірності зношення передньої і задньої поверхні чистового різця і сфери індентора через його провертання відносно оброблюваної поверхні, а також за рахунок застосованого матеріалу АКТМ.

5. Визначені оптимальні режими обробки поверхонь деталей удосконаленим комбінованим методом, що поєднує торцеве ступінчасте фрезерування, чистове стругання і вигладжування, в залежності від матеріалу і термообробки заготовки.

Встановлені ефективні зусилля притискання вигладжувача до обробленої поверхні в залежності від матеріалу заготовок:

для сталі 40Х (50…54 HRC_э) – 120...150 Н;

для чавуну СЧ21 (45…50 HRC_э) – 120...130 Н;

для чавуну СЧ21 (170…241 HВ) – 60...90 Н.

Забезпечено отримання стабільної шорсткості плоских протяжних поверхонь деталей з загартованих сталей, чавунів і незагартованих чавунів в межах Ra 0,1…0,4.

6. Розроблений новий спосіб зближення інструменту з оброблюваною поверхнею, який забезпечує точну (±0,01мм) і безпечну установку інструменту на глибину різання з врахуванням відхилення від площинності і похибки закріплення заготовки.

7. Встановлено відсутність впливу коливання припуску і вихідної шорсткості поверхні, що обробляється комбінуванням різання з ППД удосконаленим методом, на параметри шорсткості поверхні після обробки.

8. Впровадження удосконаленого методу фінішної обробки плоских поверхонь деталей верстатів на Одеському заводі прецизійних верстатів ВАТ "Мікрон" згідно з договором №297 від 2.06.2003р (номер державної реєстрації РК0104V003517) забезпечило підвищення продуктивності обробки до 35% з умовним річним економічним ефектом 48700 грн.

9. Подальше удосконалення комбінованого методу обробки плоских протяжних поверхонь полягає у створенні необхідного рельєфу поверхонь за рахунок зміни конструкції інструменту, використання впливу релаксаційних процесів між чистовим проходом і вигладжуванням за рахунок регулювання відстаней від осі обертання комбінованого інструменту до чистового різця і вигладжувача, у зміні вигладжування на обкочування роликами або кульками, дослідженні поверхневого шару металу деталі, обробленої комбінованим методом (залишкові напруження, мікротвердість, структура тощо).

Публікації автора:

1. Мельничук П.П., Василюк Г.Д., Лоєв В.Ю. Саморегулювання параметрів комп’ютеризованої технології у машинобудуванні. – Житомир: ЖДТУ, 2005. – 300с.

2. Мельничук П.П., Виговський Г.М., Лоєв В.Ю. Дослідження процесів фінішної обробки плоских поверхонь деталей торцевою фрезою з комбінованою схемою різання та деформування //Вісник ЖДТУ. –2004.– Вип. I (28) – С. 44 – 53.

3. Мельничук П.П., Виговський Г.М., Лоєв В.Ю. Удосконалення процесів фінішної обробки плоских поверхонь торцевими фрезами з комбіне-ваним схемами різання і деформування //Резание и инструмент в техно-логических системах”. – Харків.: НТУ “ХПІ”, 2004 – Вип. 66.– С. 117-123.

4. Лоєв В.Ю. Удосконалення комбінованого методу обробки плоских поверхонь деталей різанням і поверхневим пластичним деформуванням. //Вісник ЖДТУ.–2004.– Вип. II (29) – С. 29 – 36. Автором робота виконана самостійно.

5. Мельничук П.П., Виговський Г.М., Лоєв В.Ю., Сніцар В.Г., Ковальов В.В. Дослідження геометричних характеристик плоских поверхонь після фінішної обробки комбінуванням різання і ППД. //Збірник наукових праць КНТУ. Техніка в сільськогосподарському виробництві; галузеве машинобудування, автоматизація. Кіровоград. 2004.- Вип. 15.- С. 410-416.

6. Спосіб плоского фрезерування торцевими фрезами: Деклараційний патент на винахід №40156А. Україна, В23С3/00, /Г.М. Виговський, О.А. Громовий, В.Ю. Лоєв, П.П. Мельничук. - № 2000074236; Заявл. 17.07.2000. Опубл. 16.07.2001, Бюл. № 16.–3с.

7. Спосіб плоского фрезерування торцевими фрезами. Деклараційний патент на винахід № 63517А. Україна. 7В23С3/00, / Г.Н. Виговський, В.Ю. Лоєв, П.П. Мельничук. - № 2003043853; Заявл. 25.04.2003. опубл. 15.01.2004. Бюл. №1.-3с.