ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ФИНИШНОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНЫМ ПОЛИРОВАНИЕМ

Введение 8
1. Литературно-патентный анализ методов финишной обработки деталей из железоуглеродистых и легированных сплавов 13
1.1 Механические методы финишной обработки деталей. 13
1.2 Электрохимические методы финишной обработки. 18
1.2.1 Химическое полирование 21
1.2.2 Электрохимическое полирование 31
1.2.3Электроимульсное полирование. 27
1.3. Анализ изобретений и патентов по электроимпульсному полированию деталей машин.
31
1.4 Перспективность ЭИП в качестве финишной обработки деталей машин. 35
Выводы по главе 1 36
2. Механизм и основные технологические закономерности формирования качества поверхностного слоя при ЭИП железоуглеродистых и легированных сплавов. 38
2.1 Математическое моделирование параметров шероховатости поверхности при ЭИП. 38
2.2 Геометрическая модель формирования профиля поверхности. 45
2.3. Основы выбора состава раствора электролита для электроимпульсного полирования металлов и сплавов. 49
Выводы по главе 2 52
3. Методика экспериментальных исследований 54
3.1 Методика и оборудование исследования технологических режимов ЭИП. 54
3.1.1 Методика формирования качественного слоя поверхности образцов при импульсных униполярных и биполярных режимах. 54
3.1.2 Методика исследования технологических режимов ЭИП, обусловливающих формирование поверхностей образцов с высокой эффективностью сглаживания микронеровностей и низкими энергозатратами. 57
3.2 Методики исследования микроструктуры, и фазового состава поверхности образцов 59
3.3 Методика определения твердости тонкого поверхностного слоя. 61
3.4 Методика исследования коррозионной стойкости образцов. 62
3.5. Методика исследования коэффициента трения. 65
4.Экспериментльные исследования 68
4.1 Исследование технологических режимов ЭИП на качество поверхностного слоя образцов. 68
4.1.1 Исследование плотности анодного тока на изменение шероховатости поверхности образцов, блеска и съема металла. 68
4.1.2 Влияние режимов ЭИП на эффективность сглаживания микронеровностей 71
4.1.3 Влияние вида технологического тока на энергетическую эффективность ЭИП. 72
4.2. Исследование микротвердости в поверхностном слое образцов. 74
4.3. Исследование коррозионной стойкости образцов. 76
4.4. Исследование коэффициента трения образцов. 82
Выводы к главе 4 86
5. Технико-экономическая эффективность результатов 88
Выводы к главе 5 96
Основные результаты и выводы 97
Список литературы 99

Весь текст будет доступен после покупки

Качество, надежность и долговечность изделий машиностроения во многом обусловлены уровнем технологий, применяемых при финишной обработке деталей, формирующей качество поверхности.
Сейчас известно большое число методов, применяемых при выполнении финишной обработке деталей: обработка лезвийными и абразивными инструментами, методы поверхностного пластического деформирования, химическое и электрохимическое полирование, а также комбинированные методы, основанные на сочетании механического воздействия абразивного материала с химическим или электрохимическим воздействием рабочего раствора. Эти методы финишной обработки деталей, позволяют получать шероховатость поверхности от Ra 1,60 мкм до Ra 0,012 мкм. Однако они имеют ряд существенных недостатков, таких как большая трудоемкость и длительность обработки, использование дорогостоящего оборудования и материалов, сложность обработки фасонных изделий при высоких требованиях к точности, получение в процессе обработки дефектного поверхностного слоя, негативно влияющего на физико-механические свойства поверхности и др. Кроме того, негативным фактором, является использование в качестве электролитов при химическом и электрохимическом полировании концентрированных кислот с добавками вредных и токсичных веществ, что может нанести вред живым организмам и приводит к значительным затратам на специальную вентиляцию и обезвреживание вредных выбросов в окружающую среду.

Весь текст будет доступен после покупки

1. ЛИТЕРАТУРНО-ПАТЕНТНЫЙ АНАЛИЗ МЕТОДОВ ФИНИШНОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫХ И ЛЕГИРОВАННЫХ СПЛАВОВ.

1.1. Механические методы финишной обработки деталей.

В настоящее время операциями финишной обработки деталей механическими способами, а именно ручным инструментом занимаются порядка 88% предприятий Российской Федерации и зарубежья, даже несмотря на поиски новейших методов обработки. Данные операции включают в себя удаление острых кромок, заусенцев и достигают трудоёмкости процесса в 70%. Сам принцип обработки некоторыми группами основан на царапании поверхности абразивом различной величины с снятием мелкой стружки для таких процессов как шлифование и полирование. Также важным является момент с выбором подходящих режимов обработки, от которых зависит не только получаемая шероховатость и блеск поверхности, но и стойкость самого инструмента, а следовательно, и производительности. Также существуют методы без снятия стружки, а именно с пластическим деформированием поверхностного слоя деталей машин, в таком случае образуется тонкий слой упрочненного слоя.
Существует четыре основные группы механической финишной обработки, а именно: 1) Пластическое деформирование поверхностного слоя; 2) Обработка инструментами с свободным абразивом; 3) Обработки инструментами с связанным абразивом; 4) Обработка лезвийными инструментами. В данный момент на отечественных предприятиях активно применяются следующие виды механической финишной обработки сплавов на основе железа, хрома и никеля: шлифование абразивными кругами, шлифование абразивными лепестковыми кругами, абразивными лентами, гидроабразивная обработка, обработка деталей в барабанах абразивом, обработка в вибрационных установках с использованием абразива, обработки инструментами, изготовленными из полимерных материалов, полирование и другие [1-4, 8-11].

Весь текст будет доступен после покупки

1. Влияние поверхностно-активных веществ на анодный электролитный нагрев металла / Э. Реснер [и др.] // Электронная обработка материалов. – 1983. – № 4. – С. 59–61.
2. Высокотемпературная коррозия малоуглеродистой стали в условиях электроплазменной обработки / В.А. Зайцев [и др.] // Электронная обработка материалов. – 1983. – № 5. – С. 56–58.
3. Электроимпульсное полирование на основе железа, хрома и никеля / Ю. В. Синькевич [и др.]. – Минск: БНТУ, 2014. – 325 с.
4. Источник питания для исследования импульсных электрохимических процессов / Ю. Г. Алексеев [и др.] // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2018. Т. 61, № 3. С. 246–257.
5. Применение импульсных режимов при электрохимическом полировании коррозионностойких сталей / Ю. Г. Алексеев [и др.] // Наука и техника. 2019. Т. 18, № 3. С. 200–208.
6. Поляков, О.В. Роль концентрации электролита при разложении воды и генерации электронов в условиях анодных микроразрядов / О.В. Поляков, А.М. Бадалян, Л.Ф. Бахтурова // Химия высо- ких энергий. – 2005. – Т. 39. – № 2. – С. 140–142.
7. Белкин, П.Н. Исследование проводимости паровой пленки при анодном электролитном нагреве / П.Н. Белкин, В.И. Ганчар, Ю.Н. Петров // Доклады академии наук СССР. – 1986. – Т. 291. – № 5. – С. 1116–1119.
8. Белкин, П.Н. Стационарная температура анода, нагреваемого в водных электролитах / П.Н. Белкин, А.Б. Белихов // Инженер- но-физический журнал. – 2002. – Т. 75. – № 6. – С. 19–24.
9. Словецкий, Д.И. Механизм плазменно-электролитного нагрева металлов / Д.И. Словецкий, С.Д. Терентьев, В.Г. Плеханов // Теплофизика высоких температур. – 1986. – Т. 24. – № 2. – С. 353–363.
10. Способ электроимпульсной обработки металлических деталей: пат. 2186662 РФ, МПК7 В 23 Н 5/02, 5/12, C 25 F 3/24 / Е.И. Ботов; заявитель Е.И. Ботов – № 99118730; заявл. 27.08.1999; опубл. 10.08.2002 // Официальн. бюл. / Российское агентство по патентам и товарным знакам. – 2002. – № 22.
11. Исаевич Л.А., Алексеев, Ю.Г. Королев А.Ю. Исследование процесса получения высокопрочной проволоки из стали 12Х18Н10Т волочением с электролитно-плазменной обработкой поверхности Вестник БНТУ. – 2005. – № 6. – С. 30–33.
12. Автоматизированный комплекс электроимпульсного полирования деталей: пат. 2049163 РФ, МПК6 C 25 F 3/16 / Л.Г. Одинцов, А.К. Куценко, Э.Т. Зеликов, В.Н. Дзегиленок, Е.Н. Коваленок, Ю.И. Боровко; заявитель Л.Г. Одинцов. – № 93004361/26; заявл. 01.02.93; опубл. 27.11.95 // Официальн. бюл. / Комитет РФ по патентам и товарным знакам. – 1995. – № 33.
13. Синькевич Ю.В., Головкина Е.Я., Терехов С.Н. Влияние электролитной анодной обработки на удельный съем и микротвердость поверхности сталей // Интенсификация и автоматизация отделочно-зачистной обработки деталей машин: тез. докл. науч.-технич. конф., Ростов н/Д, 1988 г. / Ростовский ин-т сельскохоз. машиностр.; редкол.: А.П. Бабичев [и др.]. – Ростов н/Д, 1988. – С. 65–67.
14. Головкина, Е.Я. Исследование параметров шероховатости поверхности стальных деталей после электроимпульсного полирования и нанесения тонкопленочных покрытий / Е.Я. Головкина [и др.] // Известия ВУЗов СССР. Серия Машиностроение. – 1989. – № 6. – С. 134–138.
15. Семченко, Н.И. Коррозионное поведение аустенитных нержавеющих сталей после электролитно-плазменного полирования / Н.И. Семченко, А.Ю. Королев [Электронный ресурс]. – 2008. – Ре- жим доступа: http://www. isuct.ru/ istapc2008/PROC/4–18.pdf. – Дата доступа: 21.01.2010.

Весь текст будет доступен после покупки