ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения НИР

Рис. Структурно-функциональная схема источника питания

Эксплуатационные свойства деталей машин во многом зависят от качества их сопрягающихся поверхностей. Необоснованность назначения системы параметров качества поверхностного слоя, как правило, приводит к необоснованному завышению требований и удорожанию продукции без должного повышения ее надежности.

Особое значение имеет научный подход к назначению параметров качества поверхностного слоя деталей машин с криволинейным профилем, от закономерного изменения геометрии которого (вдоль образующих поверхностей контакта) зависят выходные характеристики машины в целом.

При изнашивании трущихся криволинейных поверхностей их форма подвергается вполне определенным изменениям, которые приводят к так называемым формам "естественного" износа. Приближение конфигурации изнашиваемой детали к той, которая возникает или к которой стремится деталь узла трения, позволяет сократить период приработки и существенно повысить ресурс работы в режиме нормального изнашивания. Это возможно осуществлять как на стадии конструирования, так и на стадии технологической подготовки про­изводства. В первом случае выбираются рациональные формы деталей, исходя из их функционального назначения. Во втором случае обеспечивается оптимальная форма закономерного изнашивания имеющихся (изготовленных) эле­ментарных криволинейных поверхностей путем технологического воздействия на поверхностный слой сопрягаемых деталей для достижения закономерно изменяющегося качества поверхностного слоя вдоль образующих трущихся криволинейных профилей.

Широкими возможностями при решении технологической задачи облада­ет электромеханическая обработка (ЭМО) с автоматическим закономерным изменением режимов в процессе упрочнения криволинейных поверхностей тре­ния. Законы изменения ЭМО определяются на основе математического моделирования процессов контактного взаимодействия, трения и изнашивания со­пряженных криволинейных поверхностей.

Усовершенствованные технология и оборудование ЭМО предусматривают улучшение ряда основных показателей, к которым относятся электробезопасность; материало и энергоемкость; мобильность и удобство в эксплуатации установок; диапазон регулирования режимов обработки (плотности тока, скорости обработки, давления инструмента, частоты силового тока, длительности импульсов и пауз, подачи инструмента); выходные параметры процесса ЭМО (параметры микрогеометрии поверхностей деталей, физико-механические свойства, глубина упрочнения и др.). Технология ЭМО реализуется на специальной установке, представляющей собой гибкий автоматизированный комплекс, включающий САПР ЭМО и адаптивное управление режимами обработки в процессе упрочнения криволинейных поверхностей и состоящий из станка (применяемого для механической обработки заготовок) с соответствующими инструментами и приспособлениями для закрепления обрабатываемой детали и подвода электрического тока большой силы и малого напряжения; силового блока для преобразования промышленного электрического тока; блока управ­ления режимами обработки; средств коммутации и подвода СОТС; ЭВМ с набором соответствующих устройств для автоматизации процесса ЭМО.

Новые схемотехнические решения позволили создать источник питания установки для ЭМО (рисунок), который конструктивно выполнен в виде отдельных, сопрягаемых между собой блоков с возможностью ручного управления режимами обработки с индикацией их значений, а также наличием гнезд для подключения ПЭВМ, РПЗУ и соответствующих датчиков. Панель содержит органы управления (и индикации) формой тока, напряжением, силой тока, частотой тока, длительностью импульсов и пауз тока.

Источник питания позволяет упрочнять поверхностный слой деталей машин постоянным и переменным током. Упрочнение при применении постоян­ного тока позволяет добиваться лучшего качества поверхности. Однако наблюдается резкий перепад твердости упрочненного слоя и неупрочненой сердцевины, что может привести к отслаиванию поверхностного слоя, подвергшегося ЭМО, для деталей, работающих при динамических нагрузках. Применение переменного тока обеспечивает плавный переход твердости от поверхности к сердцевине, большую глубину упрочнения и более высокую микротвердость упрочненного слоя.