Наукові основи комплексної термофрикційної та механічної обробки деталей, які враховують коливання в технологічній системі верстата
| dc.contributor.author | Покінтелиця, Микола Іванович | |
| dc.contributor.degreedepartment | технології машинобудування | uk |
| dc.contributor.degreefaculty | - | uk |
| dc.contributor.degreegrantor | Севастопольський національний технічний університет | uk |
| dc.date.accessioned | 2013-12-05T11:20:15Z | |
| dc.date.available | 2013-12-05T11:20:15Z | |
| dc.date.issued | 2013 | |
| dc.description.abstracten | Dissertation for the degree of doctor of technical sciences in speciality 05.03.01 «Processes of Mechanical Treatment, Machine-Tools and Instruments». – National Technical University of Ukraine «Kyiv Polytechnic Institute». – Kiev, 2013. The important problem of creation of scientific bases of complex thermofrictional and mechanical treatment of parts is scientifically grounded and solved in this dissertation work. The main idea of the work is the use of vibration processes to improve the thermofrictional machining of parts. This is realized by using a special dynamic devices such as vibration table for installation of parts and special tools. The workings processes of thermofrictional machining are studied in the dissertation. It is shown that the main heat emission occurs in the thin layer of molten metal with significant velocity gradients. The regularities of the heat removing from the cutting zone with the anisotropy of the thermal properties of the workpiece are grounded. The power factors of process and tool wear are defined. The suggestions on diminishing of the built-up edge are proposed. The mathematical modeling of process of machining is conducted taking into account vibrations in the technological system of machine-tool. The results of mathematical modeling are complemented by the complex measuring of vibration characteristics. The quality of surface is examined at the different process stages of complex machining. Measurements of the corrugated surface are conducted and its spectral analysis is executed. The methods for forecasting parameters of discontinuous flat surface are developed. The features of the chemical composition of the surface, residual stresses in the surface layer and change of the hardness at depth are defined. The technological processes of manufacturing of machine parts with special properties are proposed for the implementation. As a result of the executed research the scientific bases of complex thermofrictional and mechanical machining of tools which take into account oscillation in the technological system of machine-tool are developed. | uk |
| dc.description.abstractru | Диссертация на соискание научной степени доктора технических наук по специальности 05.03.01 «Процессы механической обработки, станки и инструменты». – Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт». – Киев, 2013. В диссертационной работе научно обоснована и решена важная проблема создания научных основ комплексной термофрикционной и механической обработки деталей. Направление исследований есть актуальным и позволяет получить прерывистые плоские поверхности с заданными размерами плоских участков и обеспечением необходимого качества поверхности. В частности, есть возможность поверхностного легирования деталей, получение на поверхности механических комплексов «сталь-медь», «сталь-карбиды», а также осуществлять процессы цементации, азотирования и другие. Впервые предложены методы обработки детали дисковым инструментом с местным нагревом заготовки, охлаждением инструмента, специальным теплоотводом из зоны резания. Основной идеей работы является использование вибрационных процессов для совершенствования термофрикционной обработки деталей. Это осуществляется использованием специальных динамических приспособлений в виде вибрационных столов для установки деталей, а также специальных инструментов с демпферами колебаний и необходимым динамическим воздействием на технологическую систему станка. Показано, что динамические свойства технологической системы станка определяют основные параметры комплексной обработки поверхности, в частности период и амплитуду волнистости. Установлена связь спектральных характеристик колебаний элементов технологической системы станка со спектром волнистости обработанной поверхности. Обосновано научное положение, которое заключается в том, что вводя дополнительные динамические приспособления в виде демпферов колебаний или вибрационного стола, можно целенаправленно изменять показатели волнистости поверхности при обработке. В результате теоретических и экспериментальных исследований доказано, что параметры колебаний существенным образом зависят от места установки детали на столе. В работе исследованы рабочие процессы термофрикционной обработки. Показано, что основное тепловыделение имеет место в тонком слое расплавленного металла, где имеются значительные градиенты скорости. В слое жидкого металла имеются две разнородные области, которые характеризуются различными закономерностями течения. В области безнапорного течения, которая расположена на входе инструмента в заготовку, имеется течение незначительной интенсивности. В области напорного течения, которая расположена на выходе инструмента, имеет место интенсивное течение металла при существенной величине гидродинамического напора. Теоретическими и экспериментальными исследованиями обоснованы закономерности теплоотвода от зоны резания. Обоснован эффект теплоизоляции слоя жидкого металла по причине анизотропных теплофизических свойств неравномерно нагретой заготовки. Определены силовые факторы процесса и износ инструмента. Даны предложения по уменьшению наростообразования путем использования специальных динамических приспособлений. Проведено математическое моделирование процесса обработки с учетом колебаний в технологической системе станка. Моделирование колебательных процессов послужило основой для выбора необходимых параметров жесткости и демпфирования динамических приспособлений, которые позволяют осуществить целенаправленное воздействие на показатели качества обработанных поверхностей. Результаты математического моделирования дополнены комплексом измерений вибрационных характеристик динамической системы станка. Существенное внимание в работе уделено исследованиям качества поверхности на разных стадиях процесса комплексной обработки. Проведены измерения волнистости поверхности и выполнен ее спектральный анализ. Разработаны методы прогнозирования параметров прерывистой плоской поверхности на основе представления волнистости в виде случайного процесса. Определены особенности химического состава поверхности, остаточные напряжения в поверхностном слое и изменение твердости по глубине. Предложены для реализации технологические процессы изготовления деталей машин с особыми свойствами, в частности подшипников на основе системы «сталь-бронза» в поверхностном слое. В результате выполненных исследований разработаны научные основы комплексной термофрикционной и механической обработки деталей, которые учитывают колебания в технологической системе станка. | uk |
| dc.description.abstractuk | Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.03.01 «Процеси механічної обробки, верстати та інструменти». – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут». – Київ, 2013. У дисертаційній роботі науково обґрунтована і вирішена важлива проблема створення наукових основ комплексної термофрикційної і механічної обробки деталей. Основною ідеєю роботи є використання вібраційних процесів для вдосконалення термофрикційної обробки деталей. Це здійснюється використанням спеціальних динамічних пристосувань у вигляді вібраційних столів для установки деталей, а також спеціальних інструментів. У роботі досліджені робочі процеси термофрикційної обробки. Показано, що основне тепловиділення має місце в тонкому шарі розплавленого металу, де наявні значні градієнти швидкості. Обґрунтовані закономірності тепловідведення від зони різання з врахуванням анізотропії теплофізичних властивостей заготовки. Визначені силові параметри процесу і знос інструменту. Дані пропозиції по зменшенню наростоутворення. Проведено математичне моделювання процесу обробки з врахуванням коливань в технологічній системі верстата. Результати математичного моделювання доповнені комплексом вимірювань вібраційних характеристик. Досліджена якість поверхні на різних стадіях процесу комплексної обробки. Проведені дослідження хвилястої поверхні і виконано її спектральний аналіз. Розроблені методи прогнозування параметрів переривчастої плоскої поверхні. Визначені особливості хімічного складу поверхні, залишкові напруження в поверхневому шарі і зміни твердості по глибині. Запропоновані до реалізації технологічні процеси виготовлення деталей машин з особливими властивостями. В результаті виконаних досліджень розроблені наукові основи комплексної термофрикційної і механічної обробки деталей, які враховують коливання в технологічній системі верстата. | uk |
| dc.format.page | 39 л. | uk |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/6277 | |
| dc.language.iso | uk | uk |
| dc.publisher | Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" | uk |
| dc.publisher.place | Київ | uk |
| dc.status.pub | published | uk |
| dc.subject.udc | 621.9.022:621.914.02 | uk |
| dc.title | Наукові основи комплексної термофрикційної та механічної обробки деталей, які враховують коливання в технологічній системі верстата | uk |
| dc.type | Other | uk |
| thesis.degree.level | - | uk |
| thesis.degree.name | доктор технічних наук | uk |
| thesis.degree.speciality | 05.03.01 – процеси механічної обробки, верстати та інструменти | uk |