К ВОПРОСУ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ДЕТАЛЕЙ ПРИБОРОВ

Барандич Екатерина Сергеевна

аспирант Национального Технического Университета Украины «Киевский Политехнический Институт», г. Киев

E-mail: barandichk@ukr.net

Выслоух Сергей Петрович

канд. техн. наук, доцент Национального Технического Университета Украины «Киевский Политехнический Институт», г. Киев

E-mail: vsp1@ukr.net

FOR THE ISSUE OF ENSURING PERFORMANCE CHARACTERISTICS OF THE DEVICE’S DETAILS

Catherine Barandich

Graduate student of National Technical University of Ukraine

“Kyiv Polytechnic Institute”, Kiev

Sergey Vysloukh

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of National Technical University of Ukraine “Kyiv Polytechnic Institute”, Kiev

АННОТАЦИЯ

В данной статье представлен анализ научных исследований в области технологического обеспечения заданных значений эксплуа­тационных характеристик деталей приборов. Установлена непосредст­венная корреляция между режимами механической обработки, качеством поверхностного слоя и эксплуатационными показателями детали. Показана актуальность создания научно обоснованной методики назначения оптимальных режимов механической обработки, направленных на обеспечение требуемых значений эксплуатационных свойств деталей приборов.

ABSTRACT

This article presents an analysis of the scientific research in the field of technological support given values of performance characteristics of device’s parts. Direct correlation between the conditions of mechanical treatment, the quality of the surface layer and performance characteristics of detail was set. The relevance of the creation of the evidence-based methodology for appointment the optimum cutting conditions, which are directed to ensure the required values of the performance characteristics of details of the devices was shown.

Ключевые слова: эксплуатационные свойства; поверхностный слой; механическая обработка; оптимальные режимы резания.

Keywords: performance characteristics; the surface layer; mechanical processing; the optimum cutting conditions.

Одним из самых главных показателей уровня развития промышленности является возможность проектирования и создания качественных изделий приборостроения. Для любого предприятия, которое стремится в условиях жесткой конкуренции закрепить свои позиции на рынке, очень важной является задача производства продукции, которая по своим качественным характеристикам не будет уступать аналогам на мировом рынке. Значимость этой задачи возрастает в связи с тем, что к продукции, выпускаемой приборостроительными предприятиями, предъявляются все более высокие требования. В частности, это касается надежности [10], которая как комплексный показатель включает в себя долговечность, безотказность и ремонтопригодность. К тому же конструктору, исходя из условий функционирования изделия, необходимо задавать те или иные сочетания параметров, характеризующие параметры поверхностного слоя деталей, а задача технолога — обеспечить их при изготовлении. Производство приборов с высокими техническими характеристики невозможно без использования высококачественных деталей.. Таким образом, от качества деталей в значительной степени зависит качество изделия в целом.

Исследования многих ученых, в частности Безъязычного В.Ф. [1, 2], Суслова А.Г. [3, 8, 9], Кожиной Т.Д. [4], Рыжова Э.В. [5], Федорова В.П. [6], Сулимы А.М. [7], Берника П.С. [10] и других, показывают, что надежность приборов определяется эксплуата­ционными свойствами отдельных деталей и узлов. В свою очередь эти свойства зависят от системы параметров качества поверхностного слоя деталей приборов после механической обработки. Таким образом, зависимость показателей надежности от уровня технологического процесса можно изобразить следующей схемой, которая приведена на рис. 1.

Рисунок 1. Схема зависимости показателей надежности от уровня технологического процесса

Данная схема показывает, что изменение методов и режимов механической обработки оказывает воздействие через отдельные характеристики качества поверхностного слоя на износостойкость, контактную жесткость, коррозионную устойчивость, усталостную прочность, объем зазора в стыке и другие эксплуатационные показатели. Таким образом, изготовление деталей из одного и того же материала, но по различной технологии и с разными режимами обработки, приводит к резкому изменению свойств поверх­ностного слоя, при этом надежность таких деталей будет различной.

Как показывают результаты анализа технологических процессов обработки деталей, в настоящее время на приборостроительных предприятиях назначение технологических условий обработки осуществляется с недостаточной научной обоснованностью. Примером этого является назначение режимов механической обработки на операциях технологических процессов, когда учитывается только значения требуемой шероховатости и точности обработки, а эксплуа­тационные свойства при этом не учитываются. Также технологические режимы резания, а именно скорость резания, величины подачи и глубины резания, число проходов, часто назначаются по данным справочных таблиц или с помощью степенных зависимостей. При этом не учитываются конкретные индивидуальные физико-механические свойства и химический состав материала заготовок и готовых деталей, что не позволяет получить оптимальные режимы обработки и обеспечить требуемые эксплуатационные показатели детали. Таким образом, актуальным является вопрос технологического обеспечения эксплуатационных показателей деталей. При этом тради­ционным является подход [6], устанавливающий связь режимов механической обработки с эксплутационными свойствами детали на основе эмпирических зависимостей. Недостатками такого подхода является: большое количество трудоемких исследований; частичный характер полученных зависимостей, которые справедливы только для конкретных условий обработки. Поэтому при переходе к новому изделию возникает необходимость в повторении трудоемких исследований.

Более обобщенным является обеспечение требуемых значений эксплуатационных свойств детали в две стадии: на первой устанав­ливается связь технологических факторов с параметрами состояния поверхностного слоя; на второй — влияние этих параметров на эксплуатационные характеристики деталей.

Однако оба подхода имеют основной недостаток — эмпири­ческий путь решения задачи, а следственно, связанные с этим:

· значительную трудоемкость экспериментов;

· ограниченное число исследований параметров состояния поверхностного слоя;

· невысокую точность (в пределах точности метода измерения) их определения.

Таким образом, разработка научно обоснованной методики определения режимов механической обработки поверхностей деталей в зависимости от требуемых значений их эксплуатационных свойств является актуальной задачей. В данном направлении ведется активная научная работа, поскольку решение этой задачи требует создания аналитических зависимостей, которые будут связывать значение эксплуатационных характеристик деталей приборов с режимами их механической обработки, а также создания, на основе использо­вания этих зависимостей, методики назначения режимов механической обработки. К тому же, при определении режимов обработки деталей приборов, будет использоваться полный набор сведений о физико-механических свойствах и химическом составе обрабатываемого материала детали, с целью учета его конкретных характеристик. Для этого на основе методов многомерного статистического анализа разработаны соответствующие алгоритмы.

Таким образом, данная методика позволит обеспечить необходимые значения эксплуатационных характеристик деталей приборов при их механической обработке с учетом физико-механических свойств и химического состава обрабатываемого материала.

Список литературы:

1.Безъязычный В.Ф., Кожина Т.Д., Чарковский Ю.К. Технологические методы обеспечения эксплуатационных свойств и повышения долговечности деталей: Учебное пособие ЧПИ: Ярославль, 1987. — 87 с.

2.Безъязычный В.Ф., Чарковский Ю.К., Крылов В.Н. Технологическое обеспечения эксплуатационных показателей деталей машин. М.: Машиностроение, 2001 . — 217 с.

3.Инженерия поверхности деталей / Колл. авт.; под ред. А.Г. Суслова. М.: Машиностроение. 2008. — 320 с.: ил.

4.Кожина Т.Д. Технологические основы управления и контроля эксплуатационными показателями деталей машин. — Рыбинск: РГАТА, ООО «Формат», 2001. — 519 с.

5.Рыжов Э.В., Клименко С.А., Гуцаленко О.Г. Технологическое обеспечение качества деталей с покрытиями. — К.: Наукова думка, 1994. — 180 с.

6.Степанова, Т.Ю. Технологии поверхностного упрочнения деталей машин: учебное пособие. — Иваново: Иван. гос. хим.-технол. ун-т, 2009. — 64 с.

7.Сулима А.М., Шулов В.А., Ягодкин Ю.Д. Поверхностный слой и эксплуатационные свойства деталей машин. — М.: Машиностроение, 1988. — 240 с.

8.Суслов А.Г. Качество поверхностного слоя деталей машин. — М.: Машиностроение, 2000. — 320 с., ил.

9.Суслов А.Г., Федоров В.П., Горленко О.А., Горленко А.О., Прокофьев А.Н. Технологическое обеспечение и повышение эксплуатационных свойств деталей и их соединений / А.Г. Суслов (общ. ред.). — М.: Машиностроение, 2006. — 447 с.

10.Берник П.С., Афтаназів І.С., Сивак І.О., Пешко А.В., Голуб Ю.М., Конюхов О.С. Технологічні методи забезпечення надійності машин. — Київ: КИТ, 2004. — 148 с.