Важнейшими задачами подшипникового производства являются сокращение расходов основного материала и повышение качества рабочих поверхностей деталей. Основным методом изготовления деталей в настоящее время является резание металлов. Однако несмотря на большие успехи, достигнутые в области обработки деталей резанием, коэффициент использования металла остается низким – менее 50%. Кроме того, за счет перерезания волокон металла в процессе резания снижаются эксплуатационные свойства изделий. После обработки резанием остается значительный припуск на наиболее трудоемкую часть технологического процесса – окончательную обработку деталей, что снижает эффективность производства.
Применение методов пластической деформации деталей с полной или частичной заменой процессов резания позволяет в значительной степени устранить отмеченные недостатки. При производстве подшипников обработку пластической деформацией применяют в основном с использованием предварительного нагрева исходных заготовок. Это позволяет получить более равномерный припуск на операциях токарной обработки и повысить эксплуатационные свойства деталей. Но нагрев деталей вызывает повышение расхода энергии и трудоёмкости изготовления подшипников. Кроме того, в процессе нагрева происходит окисление поверхностного слоя металла, что приводит к необходимости последующей лезвийной обработки деталей.
Более эффективны методы холодной пластической деформации де-талей. К числу таких методов относится, например, процесс дорнования. Дорнование позволяет обеспечить минимальные припуски для окончательной обработки деталей. Несомненным преимуществом обработки деталей дорнованием является повышение эксплуатационных свойств деталей за счет достижения более благоприятной структуры металла. Во многих случаях, особенно при закрытом дорновании проката, появляется возможность ликвидировать необходимость трудоемкой токарной обработки и существенно снизить расход металла.
Однако применение процесса дорнования до сих пор ограничивалось обработкой гладких цилиндрических деталей. Обработка таких деталей, как кольца подшипников с буртом, требует применения токарной обработки и приводит к повышенному расходу материала. Поэтому разработка и исследование процесса комбинированного дорнования, при котором помимо калибровки поверхностей осуществляется одновременно формирование бурта заготовки и тем самым повышается коэффициент использования материала, являются актуальной задачей.
Целью данной работы является разработка малоотходной технологии изготовления колец роликовых подшипников с буртом на основе применения комбинированного дорнования.
Методы и средства исследований. Построение математической модели процесса комбинированного дорнования осуществлялось с применением методов технологии машиностроения и теории пластической деформации. Экспериментальные исследования проводились на основе методов математической статистики и теории планирования экспериментов. В качестве средств исследования использовались современное оборудование и приборы ОАО «Саратов-ский подшипниковый завод» (ОАО СПЗ).
Научная новизна работы:
- результаты исследования размерных связей процесса комбинированного дорнования, при котором одновременно с калибровкой поверхностей формируется бурт заготовки, на основе построения и расчета графа;
- разработка математической модели, отражающей механизм формирования бурта заготовки в зависимости от ее размеров и геометрических параметров инструмента с учетом возможного удлинения заготовки и возможного среза металла при его сдвиге;
- результаты исследования закономерностей процесса комбинированного дорнования, в том числе с использованием компьютерного моделирования процесса в программе «Q-Form», отражающие влияние на показатели качества колец основных технологических факторов: формы и размеров рабочей части инструмента, размеров обрабатываемой заготовки, числа рабочих ходов инструмента и др.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
