Лезвийным инструментом

Развитие экспериментальной динамики подготовило условия для разработки и совершенствования методов контроля и диагностики автоматического оборудования, работающего в промышленности. Разработка методов технической диагностики применительно к машинам-автоматам, промышленным роботам и манипуляторам, двигателям, летательным аппаратам основана на выделении объективных критериев качества, определяющих работоспособность и одновременно признаки дефектных состояний механизмов.

Развитие экспериментальной динамики подготовило условия для разработки и совершенствования методов контроля и диагностики автоматического оборудования, работающего в промышленности. Разработка методов технической диагностики применительно к машинам-автоматам, промышленным роботам и манипуляторам, двигателям, летательным аппаратам основана на выделении объективных критериев качества, определяющих работоспособность и одновременно признаки дефектных состояний механизмов.

5. Износ систем и агрегатов* Во многих сложных машинах можно выделить отдельные системы и агрегаты, работоспособность которых в основном зависит от их износа и в меньшей степени от влияния других узлов и механизмов машины. Износ таких систем и агрегатов и его влияние на выходные параметры целесообразно изучать самостоятельно, но учитывать воздействия на данную систему других агрегатов машины, которые для нее играют роль окружающей среды. Взаимодействие и влияние износа отдельных пар трения рассматривается в пределах данной системы или агрегата. Примером таких узлов могут служить гидравлические системы и агрегаты машин [82, 107]. Износ элементов гидросистемы,— насосов, распределительных пар, уплотнений, силовых цилиндров, поршней—непосредственно сказывается на выходных параметрах системы—точности передачи движения или управляющего воздействия, КПД, передаваемых нагрузках и др. Износ других элементов машины скажется в основном на силовых и тепловых нагрузках в гидросистеме, но не повлияет на изменение ее внутреннего состояния. Целесообразно также самостоятельно i- изучать износ пневматических систем, систем управления, систем подачи топлива, смазки, охлаждения, тормозных систем [391, и др. Сказанное можно отнести и ко многим агрегатам машины — двигателю и его системам, приводным коробкам передач, • механизмам загрузки и подачи заготовок или сырья в машину . и др. Особенно необходимо для многих машин самостоятельное изучение работоспособности двигателей и силовых установок, например применительно к летательным аппаратам [92], автомобилям [46], судовым двигателям. Так, исследование износа двигателей грузовых автомашин [1 ] показало, что основной причиной потери работоспособности (дымление двигателя, возрастание динамических нагрузок, перерасход масла, снижение КПД) является износ шатунно-кривошипной группы. Исследование износа сопряжений цилиндр—поршневое кольцо, головка шатуна — поршневой палец, шатунных и коренных подшипников и шеек коленчатого вала позволяет установить степень их влияния на работоспособность двигателя и назначить предельно допустимые износы. При рассмотрении износа машин и их систем необходимо не только определить износ основных узлов трения и механизмов, но и найти зависимости, оценивающие влияние этого износа на выходные параметры изделия, рассмотреть схему формирования показате-

исследования космического пространства, так как располагали мощными ракетами-носителями, способными сообщать космические скорости большим (весом 5—15 т) летательным аппаратам 1.

Мартенситностареющие стали целесообразно применять, прежде всего, для изготовления изделий, отдельных узлов и конструкций, от которых требуется высокая удельная прочность в сочетании с высокой эксплуатационной надежностью. Такие требования предъявляются к летательным аппаратам разного типа и назначения. В авиационной промышленности Мартенситностареющие етали могут быть применены при изготовлении отдельных деталей самолетов и их двигателей, а в ракетной технике — для создания кор-вуеов двигателей, работающих на твердом топливе, сосудов высокого давления.

Вибрационные [аппараты, использование для гранулирования материалов В 01 J 2/18; держатели электродов В 23 К 9/30; конвейеры <В 65 G 27/00-27/34; использование для подачи (груза на весы G 01 G 13/08; смесей глины или цемента В 28 С 7/06)); мельницы В 02 С 19/16; питатели для подачи упаковываемых материалов и изделий В 65 В 37/04; преобразователи световых лучей для радиационной пирометрии G 01 J; смесители В 01 F 11/00; счетчики G 01 R 11/46; устройства (для выбивки опок В 22 D 29/02; крепление к летательным аппаратам для предотвращения их обледенения В 64 D 15/16-15/18; для уплотнения смеси при формовании, использование в литейном производстве В 22 С 15/10-15/18, 15/30-15/34)]

В процессе эксплуатации авиационной техники их детали и агрегаты подвергаются естественному износу, действию окружающей атмосферы, претерпевают физико-механические изменения. Все это вызывает снижение надежности и выходных параметров и характеристик летательных аппаратов. Степень этих изменений может достигнуть таких величин, при которых заметно ухудшаются летные характеристики и не может гарантироваться безопасность полетов. В связи с этим летательным аппаратам, двигателям, агрегатам и приборам устанавливаются определенные сроки службы и ресурсы, в пределах которых гарантируются надежная их работа и необходимый уровень выходных параметров.

ТРД применяются в силовых установках пилотируемых летательных аппаратов и некоторых беспилотных летательных аппаратов, преимущественно, военного назначения. ТРД обеспечивают летательным аппаратам большую скороподъемность и скорость полета, значительно превосходящую скорость звука. ТРД перед ТВД имеют преимущества в тяге (при одинаковом весе) при небольших скоростях полета, а по экономичности, начиная со скоростей 1200— 1500 км/ч.

Газотурбинные двигатели устанавливаются как на современных сверхзвуковых истребителях и бомбардировщиках, так и на транспортных самолетах и вертолетах. Все более широкое распространение находят ГТД и в качестве вспомогательных бортовых и аэродромных источников мощности для привода генераторов, насосов, для запуска двигателей в качестве стартеров и пр. Хорошая экономичность и высокая эксплуатационная надежность обеспечили самое широкое распространение ГТД и на самолетах гражданской авиации. Уже сейчас ГТД обеспечили пилотируемым летательным аппаратам скорости полета, превышающие более чем втрое скорость звука, и высоты полета свыше 30 км. На базе газотурбинных двигателей стало возможным создание силовых установок, обеспечивающих самолету вертикальный взлет и посадку, т. е. практически безаэродромное базирование. Огромные мощности, развиваемые в одном агрегате при приемлемых весовых и габаритных данных, позволили создать самолеты-гиганты и вертолеты значительной грузоподъемности.

Повышение единичной мощности связано с увеличением металлоемкости конструкций и ростом рабочих параметров (единичная мощность, рабочая температура, высокое давление, большая грузоподъемность, маневренность и т. д.), обусловленных, как правило, работой конструкционных материалов в экстремальных условиях при сложном температурном и силовом воздействии. Это в первую очередь относится к энергетическому, транспортному, химическому, металлургическому машиностроению, судостроению и летательным аппаратам.

В силу того, что масса летательного аппарата оказывает прямое влияние на. его эксплуатационные показатели (дальность полета, полезную нагрузку, расход топлива и множество других взаимосвязанных факторов, зависящих от массы), эту величину следует учитывать при любой экономии массы. Ограничивающей величиной в этом случае является скорость или та максимальная денежная сумма, которую потребитель готов потратить на один килограмм сэкономленной массы. Она определяется на очень ранней стадии разработки конструкции летательного аппарата. Такой подход используют по отношению как к гражданским, так и к военным летательным аппаратам, хотя база для расчета различна в каждом из рассматриваемых случаев.

Наряду с лезвийным инструментом применяют абразивный. Форму такого инструмента обеспечивают в соответствии с профилем снимаемых фасок. Их получают на наружных или внутренних поверхностях. Для обработки зубчатых поверхностей методом огибания применяют абразивный зубчатый инструмент, имеющий форму зубчатых колес или червяков. При этом обеспечивают настройкой строго согласованные движения заготовки и инструмента. Производительность обработки возрастает при использовании в качестве инструмента бесконечной абразивной ленты.

Современные прогрессивные способы изготовления заготовок—,от-ливок и штамповок — дают возможность получить их с размерами и формой, близкими к размерам и форме готовой детали, и часто представляется возможным ввиду весьма малых припусков обходиться без обработки лезвийным инструментом, окончательно обрабатывая заготовки только шлифованием и получая этим методом обработки окончательные точные размеры и надлежащий класс шероховатости поверхности детали.

Обдирочное шлифование применяется взамен предварительной обработки резанием лезвийным инструментом и здесь не расссматрива-ется.

Лезвийным инструментом можно вести сверление, зенкерование, развертывание, растачивание, в частности тонкое (алмазное) растачивание, протягивание.

2. Обработка отверстий лезвийным инструментом

2. Обработка отверстий лезвийным инструментом .....206

Выбор материалов и термообработки. Если в задании на курсовое проектирование материал колес и с юсоб термообработки не заданы, необходимо обосновать их выбор, исходя из условий работы передач и производства колес [37, с. 76]. В данном случае для уменьшения габаритов передачи и всего пригода блок зубчатых колес выполняется цельным с наименьшим расстоянием между венцами, равным размеру камня переводки (см. рис. 6.28, в ч. 1). В таком случае окончательная обработка зубьев может производиться лезвийным инструментом после термообработки, если твердость зубьев не более НВ 350, в противном случае необходимо шлифование или притирка при 7-й степени точности колес и выше. Для получения зубьев сравнительно высокой контактно\ выносливости с прочной сердцевиной, что важно для реверсивных передач, используется сталь 40ХН с закалкой ТВЧ. Ориентировочные расчеты размеров колес и их окружной скорости показы] 1ают, что можно принять 8-ю степень точности, для достижения юторой отделочная обработка зубьев после закалки ТВЧ необязательна.

В настоящее время все большее применение получают резцы, оснащенные сверхтвердыми поликристаллами кубического нитрида бора. Особо эффективны они- при обработке стальных деталей, закаленных на твердость HRC 50—60. До появления таких резцов стали указанной твердости лезвийным инструментом вообще не обрабатывались. Высокая размерная стойкость кристаллов кубического нитрида бора позволяет при точении получать точность, доступную лишь шлифованию.

Детали из стеклопластиков, обработанные шлифованием, имеют большую надежность в работе, чем обработанные лезвийным инструментом. При шлифовании стеклопластика АГ-4В"алмазными кругами АСП16 на бакелитовой связке Б1 при '100%-ной концентрации алмаза на плоско шлифовальном станке съем достигал 9—10 гс/мин при удельном расходе алмаза 0,005 мгс/гс. Поверхность при этом была лишена прижогов, трещин и других дефектов, ее шероховатость соответствовала 6-му классу чистоты. Обработка велась на режиме: поперечная подача 2,4 мм/дв.ход; продольная подача 8 м/мин; глубина 0,3 мм и скорость вращения круга 30 м/с [41].

Качество поверхностного слоя металла обусловливается свойствами металла и методами обработки: механической, электрофизической, электрохимической, термической и т. д. В процессе механической обработки (резание лезвийным инструментом, шлифование, полирование и др.) поверхностный слой деформируется под действием нагрузок и температуры, а также загрязняется примесями (частицы абразива, кислород) и другими инородными включениями.

Обкатывание роликами и шариками (табл. 7.12) применяют для отделки и упрочнения деталей в тех случаях, когда одновременно с повышением усталостной прочности деталей нужно сохранить или уменьшить шероховатость поверхности. Обкатывание роликами после чистовой обработки лезвийным инструментом уменьшает высоту микронеровностей в 2—3 раза и увеличивает несущую поверхность. Например, после обкатывания обточенных деталей из стали 45 роликами их предел выносливости может быть повышен в 2 раза.