• Главная
• Наука
• Технология пневмовибродинамической обработки

МАШИНОСТРОЕНИЕ

НАЗВАНИЕ НАУЧНОГО НАПРАВЛЕНИЯ:

Технология пневмовибродинамической обработки

ОСНОВАТЕЛЬ

д.т.н. проф. Минаков А.П.

НАУЧНЫЕ СОТРУДНИКИ

к.т.н., доц. Ильюшина Е.В.,
к.т.н. Камчицкая И.Д.,
инж. Зайцев Д.Л. (Могилевские тепловые сети),
аспирант. Юшкевич Н.М.

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

• отделочно-упрочняющая пневмоцентробежная обработка (ПЦО) внутренних цилиндрических поверхностей;
• суперфинишная пневмоцентробежная обработка (ПЦО) внутренних цилиндрических поверхностей;
• упрочняющая импульсно-ударная пневмовибродинамическая обработка (ИУ ПВДО) плоских поверхностей;
• упрочняющая импульсно-ударная пневмовибродинамическая обработка (ИУ ПВДО) наружных поверхностей вращения;

ИСТОРИЯ НАПРАВЛЕНИЯ

Работу по созданию технологических процессов ПВДО д.т.н., проф. Минаков А.П. начал вести с 1969 года в составе творчески мыслящих инженеров-конструкторов ОГТ МоАЗ им. С.М. Кирова: Ю.Х. Голанта, В.Н. Леушкина, а также сотрудников Центральной технологической лаборатории завода: Л.В. Демьянова, В.М. Рябчина, В.Ф. Чмара, В.И. Сиренко. Научно-методическое руководство работой осуществлял академик АН Белоруссии П.И. Ящерицын – ректор БПИ. Общее руководство возглавил главный инженер завода Г.М Миронов.

В относительно короткий срок были созданы и разработаны способы и инструменты для ПВДО внутренних и наружных поверхностей вращения, а также плоских поверхностей. Разработки авторов Могилевского автомобильного завода были запатентованы во Франции, ФРГ, Японии, Великобритании, США.

Значительный вклад в разработку кинематики и динамики процессов ПЦО и ИУ ПВДО внесли д.т.н., проф. И.П. Филонов и к.т.н., доцент Н.А. Леванович.

В 1977 году в БПИ Минаков А.П. защитил кандидатскую диссертация «Исследования способа пневмоцентробежной упрочняющей обработки внутренних поверхностей вращения». В работе исследованы и изложены теоретические основы кинематики и динамики способа упрочняющей ПЦО заготовок из сталей различной твердости с достижением шероховатости поверхности Ra = 0,32…0,08 мкм. Новый процесс обработки производительнее алмазного выглаживания в 5…10 раз. Не требуется применения СОЖ, применимо универсальное оборудование.

Первое опытно-промышленное внедрение новой технологии произошло в 1972 году на МоАЗе. Финишную упрочняющую ПЦО применили для обработки внутренней поверхности цилиндра амортизатора подвески серийной машины МоАЗ–546П–Д357П. Применение ПЦО обеспечило получение более высокого качества детали, что повлияло на надежность работы узла машины. Второе промышленное внедрение упрочняющей ПЦО произошло на заводе «Ударник» г. Минск, в механическом цехе № 3 в 1977 году. По заводской технологии финишная обработка поверхностей отверстий под подшипники диаметры: 150, 170, 190 мм в корпусе неравножесткого промежуточного редуктора с тонкими боковыми стенками Д-902 спецмашины осуществлялась на горизонтально-расточном станке мод. 2622В. Однако, в силу недостаточной контактной жесткости микрогребешков поверхностей после растачивания, не обеспечивалась надежность посадки подшипников. Изделие выходило из строя, шли рекламации заказчика. Только после внедрения ПЦО была обеспечена достаточная надежность работы изделия.

Дальнейшие исследования в области ПВДО были опубликованы в 1996 году в докторской диссертации «Технологические основы пневмовибродинамической обработки нежестких деталей» Минакова А.П.

В том же 1996 году в Могилевском машиностроительном институте состоялась защита второй кандидатской диссертации «Повышение качества и производительности отделочной обработки нежестких деталей высокой твердости», автором которой был Бунос А.А. В ней исследована возможность отделочно-упрочняющей ПВДО внутренних цилиндрических поверхностей стальных заготовок с твердостью материала HRC 64. Предложено для обеспечения шероховатости поверхности Ra = 0,12…0,15 мкм выполнить чистовое шлифование (Ra = 0,25…0,60 мкм), а затем тонкую абразивную ПВДО (Ra = 0,27…0,3 мкм) шарами, например из керамики, с последующей ПЦО шарами из стали ШХ 15. Процесс производительнее алмазного выглаживания в 1,2…2 раза.

Третья кандидатская диссертация «Упрочняющая технология восстановления направляющих станин станков на основе лезвийной и пневмовибродинамической обработки» защищена в 2005 году Камчицкой И.Д.. Создан способ и разработана упрочняющая технология восстановления направляющих станин станков, заключающиеся в том, что после чистовой и тонкой лезвийной обработки осуществляют упрочняющую пневмовибродинамическую импульсно-ударную обработку.

Внедрение новой упрочняющей технологии ремонта направляющих станин токарно-винторезных станков на РУП завод «Могилевлифтмаш» в сравнении с сухим шлифованием повысило производительность обработки в 3 раза. Износостойкость станин, утративших закаленный слой и обработанных по новой технологии, повысилась, а срок эксплуатации увеличился до 4 – 5 лет. Четвертая кандидатская диссертация Е.Н. Антоновой «Прогнозирование и технологическое обеспечение шероховатости и формы микрорельефа поверхности при упрочняющей пневмоцентробежной обработке отверстий» была защищена в 2007 году. В работе проведен энергетический анализ пневмоцентробежного накатника и разработана методология прогнозирования и обеспечения шероховатости и формы микрорельефа поверхности, позволяющая обоснованно выбирать режимы обработки и конструктивные параметры инструмента. Впервые показана возможность ПЦО поверхностей отвер-стий подшипников, изготовленных из баббита, обеспечивающая микрорельеф в виде ромбической сетки. Получена шероховатость упрочненной поверхности Ra = 0,6 мкм.

Технология внедрена на ЗАО «Компрессорный завод», г. Могилев.

Дальнейшее развитие технологии связано с созданием и разработкой нового и эффективного способа суперфинишной пневмоцентробежной обработки. В 2009 году Е.В. Ильюшиной защищена кандидатская диссертация «Суперфинишная пневмоцентробежная обработка гильз гидроцилиндров». Сущность способа заключается в том, что после накатывания рабочей поверхности гильзы гидроцилиндра жестким роликовым накатником (Ra = 0,16…0,11 мкм), осуществляют суперфинишную ПЦО с получением шероховатости поверхности Ra = 0,1…0,06 мкм шарами их стали ШХ15 с твердостью HRC 62…65 и шероховатостью поверхности Ra ≤ 0,08 мкм. Показано, что суперфинишная ПЦО является высокопроизводительным процессом (sмин до 2 м/мин), энергозатраты на обработку уменьшаются в 10…17 раз, в сравнении с хонингованными по европейской технологии гильзами.

Установлено, что гильзы, изготовленные по данной технологии, имеют микротвердость поверхности Нμ = 5700…6500. Они превосходят по износостойкости и в 4 раза по маслоемкости хонингованные неупрочненные гильзы итальянского производства. Способ обработки внедрен на РУП «Могилевский завод «СТРОММАШИНА».

В настоящее время ведется НИОКР на уровне договора о творческом сотрудничестве на упомянутом выше заводе по ПВДО штоков гидроцилиндров, что позволит исключить операцию термообработки и правки штоков после нее.

По данному направлению опубликовано свыше 200 научных работ, в том числе, 2 монографии.

ЦЕНТРЫ И ЛАБОРАТОРИИ

1. Нет

ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ

1. Минаков, А. П. Технологические основы пневмовибродинамической обработки нежестких деталей / А. П. Минаков, А. А. Бунос; под ред. П. И. Ящерицына. – Минск : Навука i тэхнiка, 1995. – 304 с.
2. Ящерицын, П. И. Упрочняющая обработка не¬жестких деталей в машиностроении / П. И. Ящерицын, А.П. Минаков – Минск : Наука и техника, 1986. – 215 с.
3. Минаков, А. П. Пневмовибродинамическая обработка – предпочтительный метод изготовления поверхностей пар трения и сопрягае-мых поверхностей в неподвижных соединениях / А. П. Минаков, В. Н. Соколов

ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И КОММЕРЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ:

Основные научные резульаты

1. Технология упрочняющей пневмоцентробежной обработки внутренних цилиндрических поверхностей.
2. Технология упрочняющей импульсно-ударной пневмовибродинамической обработки (ИУ ПВДО) плоских поверхностей.
3. Технология упрочняющей импульсно-ударной пневмовибродинамической обработки (ИУ ПВДО) наружных поверхностей вращения.
4. Технология суперфинишной пневмоцентробежной обработки (ПЦО) гильз гидроцилиндров.
5. Методика проектирования инструмента и пневмосистемы для пневмовибродинамической обработки внутренних поверхностей вращения.

КОНТАКТЫ С РУКОВОДИТЕЛЕМ ШКОЛЫ:

Минаков Анатолий Петрович
Тел: +375 0222 26-62-98
Факс: +375 0222 25-10-91
E-mail: