Установка для обработки деталей со сложным профилем рабочей поверхности

Владимир Александрович Скрябин

Владимир Александрович Скрябин ФГБОУ ВО «Пензенский государственный университет»

Ключевые слова: теоретическое исследование, результат теоретического исследова- ния, сложная поверхность, поверхность детали, незакрепленные абразивные части- цы, производительность, качественный показатель, проектирование оборудования, автоматизация конструкторского расчета

Аннотация

Введение. В статье приводятся новые конструкторские решения, используемые при
проектировании оборудования для финишной обработки деталей со сложным про-
филем рабочей поверхности. Данные решения позволяют осуществлять планетар-
ное вращение детали при малом межосевом расстоянии оправки с обрабатываемой
деталью и шпинделем установки, что способствует повышению качества обработки
рабочих поверхностей детали и снижению энергетических затрат.
Материалы и методы. Недостатками ранее применявшихся устройств для фи-
нишной обработки деталей сложного профиля являются увеличенное потребле-
ние энергии, а также достаточно большое межосевое расстояние между деталью
и шпинделем установки, что снижает качество обработки поверхностей и умень-
шает номенклатуру деталей по массовым и габаритным характеристикам. В этом
случае необходимо применение новых решений по изменению конструкции уста-
новки. За счет конструктивных наработок уменьшено межосевое расстояние между
деталью и шпинделем установки, что способствует уменьшению вибраций, улучше-
нию качества обработки поверхностей и увеличению номенклатуры изделий.
Результаты исследования. Правильность принятых решений подтверждается про-
веденными расчетами по снижению сопротивления абразивной среды, воздейству-
ющей на поверхности лопаток колеса турбокомпрессора дизеля. Также проведены
расчеты детали на прогиб с использованием программы продукта Solid Works 2016.
Расчеты показали достаточную надежность установки при обработке деталей сред-
них и крупных размеров по сравнению с базовым вариантом установки, ранее изго-
товленной Пензенским государственным университетом для АО «Пензадизельмаш».
Обсуждение и заключение. Выполненные расчеты позволили установить, что сокра-
щение межосевого расстояния снижает прогиб и вибрации в процессе финишной
обработки деталей, а также позволяет с меньшими энергозатратами стабилизиро-
вать качество и производительность процесса обработки поверхностей сложного
профиля. Разработана и изготовлена новая конструкция установки, позволяющая
обеспечить планетарное вращение детали при малом межосевом расстоянии оправ-
ки с деталью и шпинделем устройства.

Литература

1. Мартынов А. Н. Основы метода обработки деталей свободным абразивом, уплотненным
инерционными силами : моногр. Саратов : Изд-во Сарат. гос. техн. ун-та, 1981. 212 с.
2. Зверовщиков В. З. Динамика центробежной обработки деталей дискретным шлифоваль-
ным материалом : моногр. Пенза : Изд-во ПГУ, 2005. 200 с.
3. Зверовщиков В. З., Зверовщиков А. Е. Динамические характеристики уплотненной мас-
сы рабочей загрузки при объемной центробежной обработке деталей // Известия высших учеб-
ных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2007. № 1. C. 140–150. URL: https://
izvuz_tn.pnzgu.ru/files/izvuz_tn.pnzgu.ru/15107.pdf
4. Зверовщиков А. Е. Расширение технологических возможностей объемной центробежно-
планетарной обработки // Наукоемкие технологии в машиностроении. 2013. № 7. С. 17–23. URL:
http://www.mashin.ru/eshop/journals/naukomkie_tehnologii_v_mashinostroenii/2013/27
5. Зверовщиков А. Е. Многофункциональная центробежно-планетарная обработка : моногр.
М. : Инфра-М, 2016. 176 с.
6. А. с. 1579740 СССР, МКИ В24В 31/08. Способ абразивной обработки деталей / А. Н. Марты-
нов, В. А. Скрябин, В. М. Федосеев. Опубл. 23.07.90, Бюл. № 27.
7. Скрябин В. А. Особенности обработки сложнопрофильных деталей уплотненными мел-
кодисперсными абразивными средами // Вестник Мордовского университета. 2015. Т. 25, № 4.
С. 72–89. DOI: https://doi.org/10.15507/0236-2910.025.201504.072
8. А. с. 1805012 СССР, МКИ 5 В24 В 31/06. Способ камерной обработки свободным абрази-
вом / А. Н. Мартынов, В. З. Зверовщиков, Е. З. Зверовщиков. Опубл. 30.03.93, Бюл. № 12.
9. Скрябин В. А., Пшеничный О. Ф. Моделирование процесса микрорезания при обработ-
ке деталей уплотненным слоем незакрепленного абразива // Машиностроение : респ. межвед. сб.
Минск : Вышэйшая школа, 1988. Вып. 13. С. 33–37.
10. Скрябин В. А. Основы процесса субмикрорезания при обработке деталей незакрепленным
абразивом : моногр. Пенза : Изд-во ПВАИУ, 1992. 120 с.
11. Скрябин В. А. Производительность процесса обработки деталей статически уплотнен-
ным слоем абразивного микропорошка // Известия вузов (Сер. «Машиностроение»). 1994. № 4-6.
С. 128–130.
12. Скрябин В. А., Схиртладзе А. Г. Технологическое обеспечение качества обработки слож-
нопрофильных деталей уплотненными мелкодисперсными средами : моногр. Старый Оскол : Тон-
кие наукоемкие технологии, 2015. 240 с.
13. Скрябин В. А., Схиртладзе А. Г., Рыбаков Ю. В. Новый метод финишной обработки дета-
лей свободными мелкодисперсными средами // Технология металлов. 2003. № 2. С. 16–17.
14. Скрябин В. А., Свечникова Г. И. Экспериментальные исследования производительности
финишной абразивной обработки деталей с различным профилем // Машиностроитель. 2011. № 4.
С. 18–22. URL: https://rucont.ru/efd/473243
15. Патент 1803308 (РФ), МКИ: В24В 31/104. Способ обработки деталей / В. А. Скрябин //
Опубл. 23.03.93, Бюл. № 11.