Научный журнал

Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955

ИФ РИНЦ = 0,593

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Лаврентьев А.М. 1 Никифоров Н.И. 1

---

1 Камышинский технологический институт (филиал) Волгоградского государственного технического университета

В промышленности применяется большое разнообразие инструмента для ППД. Систематизация инструмента не в полной мере отражает перспективные конструкции. В статье предложено применить метод морфологического анализа для описания инструмента для обработки наружных цилиндрических поверхностей. Показано выявление наиболее существенных особенностей инструмента и составление морфологической матрицы. Предложенный подход позволяет выйти за рамки привычных конструктивных схем и синтезировать новые технические решения.

Статья в формате PDF

2291 KB

ППД

поверхностное пластическое деформирование

морфологический анализ

1. Инструмент для чистовой обработки металлов давлением. Ю.Г. Шнейдер. – Л.: «Машиностроение», 1970. – 248 с. Табл. 29 Илл. 126.

2. Коновалов Е.Г., Сидоренко В.А. Чистовая и упрочняющая ротационная обработка поверхностей. – Минск: Вышейш. школа, 1968. – 364 с.

3. Основы инженерного творчества. А.И. Половинкин: Учеб. пособие. – Волгоград: ВолгПИ, 1984. – 364 с.

4. Руководство по проектированию процессов чистового накатывания поверхностей. В.С. Парфиянович. – Минск: Полымя, 1983. – 88 с.

В настоящее время в промышленности широкое применение находит чистовая и упрочняющая обработка деталей методом поверхностного пластического деформирования (ППД) роликами, позволяющая обеспечить дальнейшее увеличение важнейших эксплуатационных свойств деталей машин. Для реализации этой обработки в технологической системе металлорежущих станков разработано и используется достаточно большое количество инструмента, имеющего различную конфигурацию.

Ввиду широкого применения инструмента для ППД он классифицирован и описан в литературе. Например, в [1] многообразие конструкций систематизированы в виде схем, по которым можно выбрать конструкцию в зависимости от размера и формы обрабатываемых деталей, их прочности и жесткости, требованиями, предъявляемыми к точности и качеству поверхности, характером производства и рядом других факторов. Однако такая систематизация не даёт возможности выйти за рамки привычных конструктивных решений. Для поиска новых конструкций инструмента можно применить известный морфологический анализ, который впервые был предложен швейцарским физиком Фрицом Цвикки в 30-х гг. прошлого века [3]. Суть этого метода состоит в следующем:

● точно формулируют проблему, дают, возможно, более полное и точное определение исследуемого объекта;

● выявляют и составляют перечень основных частей и параметров исследуемого и совершенствуемого объекта

● для каждой части или характеристики перечисляются все возможные варианты её исполнения

● составляют различные варианты сочетания характеристик и рассматриваются возникающие варианты решения

Применим этот метод для анализа инструмента для обработки ППД наружных цилиндрических поверхностей. Такой инструмент называется обкатником и применяется, как правило, в технологической системе металлорежущего станка. Состоит обкатник из одного или нескольких деформирующих элементов более твердых, чем обрабатываемая деталь, на которые передается силовое воздействие достаточное для смятия выступающих неровностей обрабатываемой поверхности и формирования нового микрорельефа.

Из анализа представленного определения можно сформулировать следующие параметры обкатника и его альтернативные характеристики (табл. 1).

Таблица 1

Морфологическая таблица

Выявленные параметры обкатника и его альтернативные характеристики удобно представить в виде морфологической матрицы (табл. 2).

Каждое сочетание всех параметров дает возможное конструктивное исполнение обкатника. Согласно представленной морфологической матрицы возможно 192000 различных вариантов. Ряд из них не может быть реализован по объективным причинам. Часть вариантов уже воплощены в известных из литературы конструкциях. В табл. 3 представлены некоторые существующие обкатники [1, 2, 4].

Таблица 2

Морфологическая матрица

Таблица 3

Известные конструктивные реализации обкатников и их обозначение по морфологической матрице

Таким образом, морфологический подход позволяет описать существующие конструкции обкатников, а анализ других сочетаний конструктивных параметров инструмента может помочь в разработке нового инструмента для обработки наружных цилиндрических поверхностей методом ППД роликами. Например, в литературе не встречается конструкций с регулируемой установкой роликов на угол самоподачи. А такой инструмент нашел бы применение в качестве экспериментального для изучения влияния угла установки деформирующих роликов на другие параметры обработки.

Библиографическая ссылка