Citation1reads2111 author Olga ShypulKhai aerospace university62
 Скачать 1.51 Mb.
|
See discussions, stats, and author profiles for this publication at: https://www.researchgate.net/publication/336746465 Современные методы финишной отделки кромок прецизионных деталей · August 2015 CITATION 1 READS 211 1 author: Olga Shypul KhAI - Aerospace university 62 PUBLICATIONS 123 CITATIONS SEE PROFILE All content following this page was uploaded by Olga Shypul on 23 October 2019. The user has requested enhancement of the downloaded file. ISSN 1727-7337. АВИАЦИОННО-КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ, 2015, № 4 (121) 16 УДК 621.7.09 О. В. ШИПУЛЬ Национальный аэрокосмический университет им. Н. Е. Жуковского "ХАИ", Украина СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ФИНИШНОЙ ОТДЕЛКИ КРОМОК ПРЕЦИЗИОННЫХ ДЕТАЛЕЙ В работе дан анализ современным интенсивно развивающимся методам финишной обработки кромок прецизионных деталей. Принимая во внимание особенности структуры отечественных предприятий, для которых характерно применение замкнутых производственных циклов с большой номенклатурой изготавливаемых деталей, обоснована целесообразность использования термических методов, позво- ляющих создавать универсальное оборудование с адаптацией в автоматизированные технологии фи- нишной отделки и очистки прецизионных деталей. В соответствие с постоянно возрастающими требованиями прецизионной обработки обоснована перспективность использования методов воздей- ствия интенсивными потоками энергии, в том числе продуктами сгорания детонирующих газовых смесей, как обладающих уникальными преимуществами с точки зрения производительности и техно- логических возможностей. Ключевые слова: финишная обработка, отделка, прецизионные детали, промышленная чистота. Введение Важнейшие показатели качества прецизионных механизмов (ресурс, безотказность, функциональ- ные характеристики) во многом определяются каче- ством финишной отделки кромок и очистки поверх- ностей [1]. Особенности прецизионных деталей оп- ределяют специфические требования к такого рода технологиям. Это касается, например, требований обеспечения стабильности размеров, связанной с необходимостью устранения остаточных напряже- ний в поверхностном слое прецизионных деталей. Такая задача лучшим образом может быть решена при переходе к бездеформационным методам фор- мообразования [2]. Требования к точности обработки профиля кромок прецизионных деталей постоянно возраста- ют. Современные стандарты качества кромок вклю- чают их разделение по типам; количественные диа- пазоны по размерам и допускам для поперечного профиля кромок; целый ряд квалиметрических по- казателей, которые ранее не рассматривались – до- пуски на отклонение формы, требования к продоль- ному профилю и к поверхностному слою на кромках [3]. Ужесточаются требования к форме поперечного сечения кромок, для описания которой используется до 5 геометрических параметров [4]. Традиционные методы отделки не в состоянии обеспечивать постоянные требуемые характеристи- ки обработки кромок прецизионных деталей. Даже если эти процессы и используются в некоторых слу- чаях, они требуют применения дорогостоящего обо- рудования и больших трудовых затрат, что наконец делает их экономически невыгодными. В последние десятилетия для преодоления ог- раничений традиционных отделочных процессов были разработаны новые передовые методы фи- нишной обработки кромок, которые в значительной степени удовлетворяют требованиям производства 21-го века. Однако принятие решения о выборе того или иного метода для использования требует проведе- ния анализа их существующих и перспективных возможностей и учета особенностей структуры оте- чественных производств. Проведение такого анали- за было задачей настоящей работы. 1. Классификация методов финишной отделки кромок прецизионных деталей На рис. 1 приведена классификация технологи- ческих процессов, которые в настоящее время рас- сматриваются как наиболее перспективные для от- делки кромок в производстве прецизионных и ульт- рапрецизионных деталей (по данным работ [4, 5]). Традиционные процессы лезвийной обработки продолжают использоваться для изготовления пре- цизионных деталей. С учетом растущих требований по точности обработки развиваются комбинирован- ные методы обработки с дополнительным воздейст- вием потоков энергии (ультразвуковой, лазерной, плазменной и др.). Совершенствуется оборудование на основе параллельных и комбинированных кине- матических схем с полным устранением изгибаю- щих моментов от сил резания и адаптивной компен- сацией [4]. Для этого применяется специальный ре- жущий инструмент на основе керамики, твердых сплавов и монокристаллических алмазов. О. В. Шипуль Технология производства летательных аппаратов 17 Рис. 1. Классификация перспективных методов финишной отделки прецизионных деталей [4, 5] Однако лезвийные методы микрообработки об- ладают теми же недостатками, что и их аналоги в обычной обработке – их использование связано с образованием ликвидов на кромках и микрочастиц на поверхностях и требует дополнительных финиш- ных операций. Абразивные методы микрообработки с точки зрения обработки кромок имеют бóльшие возмож- ности. Такие методы разделяют по возможностям управления силами, действующими на обрабаты- ваемую деталь [5]. Например, при экструзионно- абразивной (ЭАО), химико-абразивной (ХАО) и упруго-эмиссионной обработке (УЭО), действую- щие силы нельзя контролировать извне. В процессах магнито-абразивной (МАО), маг- нитореологической (МРО), магнитореологической абразивной (МРАО) и магнито-флотационной обра- ботки (МФО) силы, действующие на заготовку, можно контролировать путем изменения внешнего магнитного поля. Экструзионно-абразивный метод первоначаль- но разрабатывался для снятия заусенцев и отделки прецизионных деталей гидравлической и топливной систем в аэрокосмической промышленности. Обра- ботка производится принудительно формирующим- ся потоком вязкого полимера, наполненного абра- зивными частицами, материал и размер которых подбирается исходя из технических условий. Схема, приведенная на рис. 2, показывает, что рабочая сре- да в этом методе действует как своего рода адаптив- но изменяющийся брусок абразива. ISSN 1727-7337. АВИАЦИОННО-КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ, 2015, № 4 (121) 18 Рис. 2. Схема экструзионно-абразивной обработки ЭАО имеет различные варианты (одноходовая, двухходовая, орбитальная), позволяет проводить одновременную обработку нескольких деталей, мо- жет использоваться для обработки как внешних, так и внутренних поверхностей [6], обеспечивает по- вторяемость качества обработки. Экструзионно-абразивный метод позволяет снижать шероховатость поверхностей на 75...90%, профилировать кромки отверстий (рис. 3), удалять грат и "белый слой" после электроэрозионной обра- ботки (рис. 4). Экструзионно-абразивная обработка имеет ряд недостатков. С ее помощью невозможно получение сложного профиля кромки согласно последним стандартам качества [4]. Она требует специальной оснастки, поэтому наиболее эффективна при круп- носерийном производстве. Как и при любом виде абразивной обработки, этот метод может приводить к шаржированию час- тиц абразива в поверхность детали. После экструзи- онно-абразивной обработки промывка деталей явля- ется обязательной. Однако в случае обработки дета- лей с внутренними полостями сложной формы она может оказаться неэффективной. Текстура формирующейся в результате ЭАО поверхности представляет собой набор канавок, ориентированных вдоль потока среды. Такой мик- рорельеф функционален для деталей управления расходом (форсунки, жиклеры), однако не является лучшим для пар трения из-за низкой маслоёмкости. При химико-абразивном полировании обработ- ка происходит при сочетании химических и механи- ческих воздействий. Степень вклада в обработку каждого из них зависит от обрабатываемого мате- риала. Химическая реакция происходит между заго- товкой и жидкостью, а продукты реакции удаляются при механическом воздействии абразива [7]. Метод является узкоспециализированным и предназначен для обработки наружных плоских поверхностей и кромок (чаще всего изделий из керамики). Такие же недостатки свойственны методу уп- руго-эмиссионной обработки. Этот процесс был предложен Mori еще в 70-х годах [8, 9], и выделяет- ся благодаря способности удаления материала на атомном уровне, получения зеркальной, кристалло- графически и физически чистой поверхности. Обра- ботка ведется за счет столкновения с поверхностью заготовки ультрамелких частиц оксидов циркония или алюминия, находящихся в воде, подаваемой в зазор между деталью и вращающимся полиуретано- вым шаром. Отделка поверхности производится уп- ругим отколом без пластической деформации. В отличие от описанных процессов методы, использующие для управления процессом обработ- ки магнитное поле, имеют бóльшие технологиче- ские возможности с точки зрения формирования профиля кромки [11 - 13]. В магнито-абразивном методе в качестве инст- румента используется "щетка" из ферромагнитных абразивных частиц, формирующаяся в зазоре между деталью и магнитным инструментом, в магниторео- логическом – магнитная жидкость, твердеющая в магнитном поле. до обработки после обработки Рис. 3. Профилирование кромок отверстий каналов охлаждения лопаток турбин ГТД экструзионно-абразивным методом Технология производства летательных аппаратов 19 При магнитореологической абразивной обра- ботке используются оба эти механизма. Магнитные методы обеспечивают лучшие воз- можности управления скоростью удаления материа- ла и позволяют производить самую качественную обработку кромок прецизионных деталей. Химические методы отделки кромок также требуют изготовления специального инструмента. Однако они имеют ограничения по типу обрабаты- ваемых материалов и, как правило, применяются для отделки внешних поверхностей и кромок. До- полнительные возможности по управлению процес- сом обработки возникают в случае электрохимиче- ской обработки за счет изменения величины тока и длительности его воздействия. Электрохимическая обработка наиболее эффективна в комбинации с электроэрозионной [14]. Сравнительные характеристики некоторых ме- тодов с точки зрения точности обработки приведены в таблице 1 [15]. Заметим, что для всех приведенных способов повышение точности обработки сопрово- ждается снижением её производительности. Рассмотренные методы могут обеспечить са- мые жесткие требования по точности профилирова- ния кромок, они также могут решать задачи удале- ния быстро изнашиваемой части шероховатости, грата и плен. Однако удаление микрочастиц ими производиться не может, что требует дополнитель- ных технологических операций промывки. В случае обработки деталей с внутренними полостями слож- ной формы качество такой операции может быть нестабильным. Лезвийные и абразивные методы являются ис- точниками появления микрочастиц на поверхности. Химическими методами можно удалить металличе- ские микрочастицы с внешних поверхностей. Одна- ко даже такой процесс может осложняться разно- родностью материала частиц. Таблица 1 Сравнение возможностей процессов финишной обработки [15] № п/п Метод обработки Материал детали Ra, нм 1 Шлифование Сталь 25- 6250 2 Хонингование Сталь 25- 1500 3 Притирка Сталь 13- 750 4 Экструзионно- абразивная обработка (абразив SiC) Сталь 50 5 Магнито- абразивная обработка Нержавеющая сталь 7,6 6 Магнито- флотационная обработка (абразив CeO 2 ) Керамика Si 3 N 4 4,0 7 Магнито- реологическая обработка (абразив CeO 2 ) Стекло 0,8 8 Упруго- эмиссионная обработка (абразив ZrO 2 ) Кремний 0,5 При выборе метода отделки кромок необходи- мо учитывать структуру технологической системы производства прецизионного изделия. Многие из методов, описанных выше, требуют применения специального инструмента и оснастки и хорошо а б Рис. 4. Поверхность детали: а – после электроэрозионной обработки; б – после последующей экструзионно-абразивной обработки [10] ISSN 1727-7337. АВИАЦИОННО-КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ, 2015, № 4 (121) 20 вписываются в технологические цепочки узкоспе- циализированных производств. В то же время, для многономенклатурного мелкосерийного производства, такого, например, как производство прецизионных авиационных агре- гатов, их применение затруднено, поскольку для решения комплекса задач финишной отделки и очи- стки может потребоваться большое количество та- кого специализированного оборудования. В таких случаях целесообразно использовать термические методы финишной обработки, позво- ляющих создавать более универсальное оборудова- ние. 2. Методы финишной отделки интенсивными тепловыми потоками Требование минимизации влияния термическо- го воздействия приводит к необходимости примене- ния для финишной отделки импульсных источников тепла с интенсивностью до 10 9 Вт/м 2 [16]. Исходя из таких значений для отделки кромок с оплавлением могут применяться следующие типы тепловых ис- точников: лазерные, электронно-лучевые, плазмен- но-дуговые, электродуговые и детонационные. Из данного перечня исключим методы, основанные на применении электронно-лучевых источников, так как их применение требует использования вакуум- ных установок и может быть оправдано только для очень специфических случаев обработки. Для всех остальных способов факторами, опре- деляющими качество обработки, будут являться точность задания интенсивности источника тепла, его позиционирования и времени действия. С этой точки зрения наихудшие возможности имеют элек- тродуговые и плазменно-дуговые источники. Это связано с невозможностью обеспечения стабильно- сти привязки дуги на поверхности обрабатываемой детали. Исключением является электроэрозионный ме- тод, являющийся разновидностью электродугового. Известны его применения электроэрозионного ме- тода для финишных процессов отделки кромок в три этапа с различными токовыми параметрами – пред- варительная зачистка; финишная зачистка; отделка (рис. 5). [17]. Структура поверхности кромки, получающаяся в результате электроэрозионной микрообработки, зависит как от технологических параметров процес- са, так и от характеристик материала. При обработке материалов с меньшей теплопроводностью вводи- мое тепло концентрируется в поверхностном слое, что приводит к появлению выраженной оплавлен- ной зоны. Так на рисунке 6 показано изменение тек- стуры кромки на различных этапах обработки пазов, полученных микрофрезерованием. Рис. 5. Последовательность электроэрозионной микрообработки кромок: а – предварительная зачистка; б – финишная зачистка; в – финишная отделка; г – окончательный вид кромки [17] Технология производства летательных аппаратов 21 Основными направлениями повышения качест- ва электроэрозионной микрообработки являются: использование обработки с вращающимся электро- дом, с наложением ультразвуковых колебаний, об- работка в электролите с наполнителем (порошок субмикронного размера), сухая обработка в газовой или двухфазной среде [14, 18, 19]. Таким образом, электроэрозионная обработка позволяет решить часть задач по удалению мироли- квидов с прецизионных деталей. С ее помощью можно удалить плены и быстро изнашиваемую часть шероховатости. Задача профилирования кро- мок решается с некоторыми ограничениям по про- филю. Наибольшими возможностями с точки зрения точности дозирования энергии и времени обработки имеют методы с использованием лазерных источни- ков. Лазерные технологии нашли широкое примене- ние в процессах очистки. Лазерное оборудование для очистки широко представлено на рынке. При очистке от микрочастиц, которая широко применяется при производстве компонентов микро- электроники, требуется расфокусировки пучка [20]. Лазерная очистка может производиться на воздухе, под слоем жидкости или в воздушно-капельной сре- де [21]. Удаление микрочастиц происходит за счет ударного термического расширения приповерхност- ного слоя детали и импульсного воздействия паров жидкости [16, 21]. В процессах лазерного удаления микрозаусен- цев используется обработка лазерным лучом, дви- жущимся вдоль кромки с прецессией (рис. 7) [16]. Обработка производится в среде защитного газа. С точки зрения точности обработки данный метод в наибольшей степени подходит для обработки пре- цизионных миниатюрных деталей электронных и электронно-механических устройств. Рис.7. Схема процесса лазерного удаления микрозаусенцев: 1 – обрабатываемая кромка; 2 –луч лазера; 3 – заусенец Одной из основных при лазерной отделке кро- мок является точное позиционирование лазерного луча. При обработке деталей сложной формы это является сложной задачей даже при применении современных систем ЧПУ. Для решения этой задачи в [22] предложено использовать обработку с пода- чей кислорода в область обрабатываемой кромки. Удаление заусенца происходит за счет его сгорания а б Рис. 6. Изменение текстуры кромки на этапах электроэрозионной микрообработки: а – деталь из меди; б – деталь из нержавеющей стали ISSN 1727-7337. АВИАЦИОННО-КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ, 2015, № 4 (121) 22 в среде кислорода. Дополнительно используется газодинамический унос удаленного материала из зоны обработки. Следует заметить, что в отличие от процесса очистки, лазерной отделке кромок посвящено ми- нимальное количество исследований. Среди этого небольшого количества можно выделить работы Lee и Dornfeld [23, 24], посвященные вопросам лазерной отделки кромок прецизионных деталей. Такое по- ложение можно объяснить наличием конкурентных технологий, которые достаточно хорошо решают задачи отделки кромок для миниатюрных и ультра- прецизионных деталей. С лазерными процессами, как уже было отмечено, возникают определенные сложности, связанные со сложностью позициониро- вания лазерного луча при обработке кромок. Есть еще один недостаток лазерной обработки (впрочем это относится ко всем видам обработки интенсивными потоками энергии) - образование зоны термического влияния. Вопросы моделирова- ния ее образования при лазерном удалении заусен- цев были рассмотрены в более поздней работе Lee [25]. На рис. 8 приведена картина распределения термических напряжений при лазерном удалении заусенца, взятая из этой работы. Она иллюстрирует трудности реализации лазерной зачистки сфокуси- рованным лучом – по сути, заусенец в таком про- цессе обрезается, а высокая плотность энергии при малейшей ошибке позиционирования может привес- ти к браку. Рис. 8. Поля термических напряжений при лазерной зачистке [25] Еще одной сложностью при использовании ла- зеров является очистка внутренних полостей, осо- бенно каналов малого диаметра. Она частично мо- жет быть решена при использовании волоконных лазеров, однако в целом, лазеры в большей степени приспособлены для обработки наружных поверхно- стей прецизионных деталей. С точки зрения возможностей обработки внут- ренних полостей практически произвольной слож- ности уникальными преимуществами обладает еще один из термических методов, который достаточно широко применяется для зачистки заусенцев - обра- ботка продуктами сгорания детонирующих газовых смесей, реализуемый в двух вариантах – термоэнер- гетическом (ТЕМ – thermal energy method) и термо- импульсном. 3. Технологии финишной обработки детонирующими газовыми смесями Разница между двумя названными вариантами метода обработки продуктами сгорания детони- рующих газовых смесей заключается в механизме удаления ликвидов. При ТЕМ варианте обработка ведется горючими смесями с избытком окислителя. Тепло, выделившееся при сгорании горючей смеси, используется для нагревания заусенцев до темпера- туры, при которой инициируется реакция горения между материалом детали и кислородом (рис. 9 а) [27]. Продукты горения удаляются с кромки в газо- вой фазе. При термоимпульсном методе обработка ве- дется смесями стехиометрического состава с обра- зованием ударных волн, что обеспечивает бóльшую величину тепловых потоков [26]. Продукты сгора- ния нагревают заусенец до плавления, а оплавлен- ный материал удаляется с кромки газодинамиче- скими силами потока продуктов сгорания (рис. 9 б). Недостатком оборудования, реализующего ТЕМ метод, является образование на поверхностях обрабатываемых деталей оксидов удаленного мате- риала. Для деталей из алюминиевых и цинковых сплавов такие оксиды выпадают в виде белого по- рошка, который в зависимости от требований к по- следующей обработке может даже не удаляться [27]. При обработке деталей из сталей образующаяся ржавчина требует удаления. Для этого применяются дополнительные операции травления и промывки. ТЕМ имеет ряд ограничений по обрабатывае- мым материалам. Он практически не используется для материалов на основе никеля, хрома и кобальта (например, жаропрочных сплавов), поскольку при достигаемых при обработке температурах эти мате- риалы при достаточно большой теплопроводности практически не реагируют с кислородом. В ряде работ [27, 28, 29] отмечается, что сталь- ные детали с твердостью более 40 HRC не рекомен- дуется обрабатывать термоэнергетическим методом, поскольку для таких материалов после ТЕМ обра- ботки возможно появление поверхностных трещин. При обработке деталей из нержавеющих сплавов углерод, находящийся в продуктах сгорания, при взаимодействии с материалом может образовывать карбиды по границам зерен и снижать коррозион- Технология производства летательных аппаратов 23 ную стойкость материала [27, 29]. Во многом перечисленные проблемы связаны с некачественным решением задачи управляемого выпуска продуктов сгорания в ТЕМ оборудовании, что приводит к превышению времени контакта де- талей с продуктами сгорания. Из-за этого возникают дополнительные ограничения по конструктивным особенностям обрабатываемых деталей – согласно рекомендациям работ [27, 28] минимальная толщина конструктивного элемента при ТЕМ обработке должна быть, по крайней мере, в 10 раз больше, чем размер удаляемого заусенца. В противном случае может возникать перегрев и структурные изменения в материале обрабатываемых деталей. Тем не менее, именно такое оборудование, соз- данное на основе разработок фирмы BOSCH, полу- чило достаточно широкое распространение. По со- стоянию на 1997 год в мире эксплуатировалось бо- лее 700 единиц таких установок, произведенных как самой фирмой BOSCH, так и ее лицензиатами – KENNAMETAL, ATL и др. Как отмечается в [27] это связано с тем, что ТЕМ обработка многократно превосходит альтернативные методы финишной зачистки по производительности и себестоимости обработки. Термоимпульсный метод возник позже, чем термоэнергетический, и начиная с 1970-х годов раз- вивался в СССР. Ключевыми инновациями, обеспе- чившими преимущества метода, стали: - разработка методики назначения режимов обработки на основе аналитических решений задачи моделирования процесса импульсного нагрева лик- видов; - разработка технических решений по управ- ляемому выпуску продуктов сгорания в горячем состоянии. Выпуск продуктов сгорания при термоим- пульсной обработке происходит при температуре, превышающей температуру конденсации окислов. Это позволяет избежать необходимости травления деталей после обработки и делает возможной обра- ботку деталей с прецизионными поверхностями трения. Термоимпульсное оборудование не имеет ог- раничений по видам обрабатываемых материалов и в гораздо меньшей степени чувствительно к конст- руктивным особенностям обрабатываемых деталей. В отличие от ТЕМ оборудования допускается пре- вышение минимальной толщины конструктивного элемента по отношению к толщине удаляемых за- усенцев в 3...4 раза [26]. Универсальность термоимпульсного оборудо- вания делает его наиболее очевидным выбором для построения автоматизированных технологий фи- нишной отделки и очистки прецизионных деталей. Однако такое оборудование до настоящего времени не получило широкого распространения, хотя в конце 1980-х годов рядом предприятий был освоен выпуск промышленных термоимпульсных техноло- гий. Это связано как с некоторыми недостатками оборудования, которые могут быть довольно просто устранены, так и с необходимостью решения ряда задач исследовательского характера для эффектив- а б Рис. 9. Варианты реализации зачистки продуктами сгорания детонирующих смесей: а – термоэнергетический; б – термоимпульсный ISSN 1727-7337. АВИАЦИОННО-КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ, 2015, № 4 (121) 24 ного использования этого класса оборудования в условиях современного информационно-интегри- рованного производства. Выводы 1. Методы финишной обработки кромок преци- зионных деталей интенсивно развиваются, однако, как правило, имеют специализированный характер. Это затрудняет построение технологических систем прецизионной обработки, особенно с учетом осо- бенностей структуры отечественных предприятий, для которых характерно применение замкнутых производственных циклов с большой номенклату- рой изготавливаемых деталей. В таких случаях це- лесообразно использовать термические методы фи- нишной отделки, позволяющие создавать универ- сальное оборудование. 2. Требования прецизионной обработки приво- дит к необходимости применения интенсивных им- пульсных тепловых источников для финишной от- делки и очистки. Для построения технологий фи- нишной отделки и очистки наиболее перспективным является использование электроэрозионной и лазер- ной обработки, а также обработки продуктами сго- рания детонирующих газовых смесей. 3. Обработка продуктами сгорания детони- рующих газовых смесей обладает уникальными преимуществами с точки зрения производительно- сти и технологических возможностей. Условиям обработки прецизионных деталей в наибольшей степени соответствует термоимпульсный вариант метода. Универсальность термоимпульсного обору- дования делает его наиболее очевидным выбором для построения автоматизированных технологий финишной отделки и очистки прецизионных дета- лей. Литература 1. Шипуль, О. В. Тенденции развития прецизи- онного производства [Текст] / О.В. Шипуль // Во- просы проектирования и производства конструкций летательных аппаратов : сб. науч. тр. Нац. аэро- космич. ун-та им. Н.Е. Жуковского «ХАИ». – Вып. 1(81). – Х., 2015. – С. 77-90. 2. Яковлева, С. А. Исследование и разработка технологических методов повышения точности и размерной стабильности прецизионных деталей и узлов гироскопических приборов [Текст] : дис. … канд. техн. наук : 05.11.14 : защищена 20.10.2012 ; утв. 16.12.2012 / Яковлева Светлана Анатольевна. – Санкт-Петербург, 2012. – 141 с. 3. Kato, Y. The standardization for the edge qual- ity of the precise machining products [Text] / Y. K. Oh- mri, E. Hatano, K. Takazawa // Advanced Materials Research, Volume 24, Proceedings 9th International symposium on precision surface finishing and deburring technology, 5 - 7 November, 2007. – Suzhou, China, 2007. – P. 83-90. 4. Byrne, G. Advancing cutting technology [Text] / G. Byrne, D. Dornfeld, B. Denkena // CIRP Annals. – 2003. – Vol. 52, Iss. 2. – Р. 483-507. 5. Jain, V. K. Magnetic field assisted abrasive based micro-/nano-finishing [Text] / V. K. Jain // Jour- nal of Materials Processing Technology. – 2009. – 209. – Р. 6022–6038. 6. Sankar, M. R. Abrasive flow machining (AFM): an overview [Electronic resource] / M. R. Sankar, V. K. Jain, J. Ramkumar. – Access mode: http://www.share- pdf.com/59e54f9c29d14e0b9f3ecfffaf97d7db/V.K.Jain.p df. – 02.08.2014. 7. Nanz, G. Modeling of chemical-mechanical po- lishing: a review [Text] / G. Nanz, L.E. Camilletti // IEEE Trans. On Semiconductor Manufacturing. – 1995. – № 8. – Р. 382-389. 8. Numerically controlled elastic emission ma- chining [Text] / Y. Mori, N. Ikawa, T. Okuda, K. Yamagata // Technology reports of the Osaka Uni- versity. – 1976. – № 26. – P. 283-294. 9. Mori, Y. Elastic emission machining [Text] / Y. Mori, K. Yamauchi // Precision Engineering. – 1987. – Vol. 9. – P. 123-128. 10. Gov, K. Hardness effects on abrasive flow ma- chining [Text] / K. Gov, O. Eyercioglu, M. V. Cakir // Journal of Mechanical Engineering. – 2013. – Vol. 59, Iss. 10. – P. 626-631. 11. Effect of working gap and circumferential speed on the performance of magnetic abrasive finish- ing process [Text] / V. K. Jain, P. Kumar, P. K. Behera, S. C. Jayswal // Wear. – 2001. – № 250. – Р. 384-390. 12. Kordonski, W. I. Magnetorheological finishing [Text] / W. I. Kordonski // International Journal of modern physics B. – 1996. – Vol. 10, № 23&24. – Р. 2837-2849. 13. Jha, S. Design and development of magneto- rheological abrasive flow finishing process [Text] / S. Jha, V. K. Jain // International Journal of machine tool and manufacture. – 2004. – Vol. 44, Iss. 10. – P. 1019-1029. 14. Skoczypiec, S. A sequential electrochemical- electrodischarge process for micropart manufacturing [Electronic resource] / S. Skoczypiec, A. Ruszaj. – Ac- cess mode: http://dx.doi.org/10.1016/j.precisioneng. 2014.03.007. – 11.08.2014. 15. Jha, S. Nano-finishing techniques [Electronic resource] / S. Jha, V. K. Jain. – Access mode: web.iitd.ac.in/suniljha/nanofinishing.pdf. – 21.08.2014. 16. Планковский, С. И. Проблемы развития ме- тодов финишной отделки и очистки интенсивными тепловыми потоками [Текст] / С. И. Планковский, О. В. Шипуль // Проблемы машиностроения. – 2011. – Т. 14, № 2. – C. 72-82. Технология производства летательных аппаратов 25 17. Deburring microfeatures using micro-EDM [Text] / H. J. Young, H.Y. Byung, U. L. Han and oth. // Journal of materials processing technology. – 2009. – Vol. 209. – P. 5399–5406. 18. Anand, P. Current research trends in variants of Electrical Discharge Machining: A review [Text] / P. Anand, S. Shankar // International Journal of Engi- neering Science and Technology. – 2010. – Vol. 2(6). – Р. 2172-2191. 19. Ho, K. H. State of the art electrical discharge machining (EDM) [Text] / K. H. Ho, S. T. Newman // International Journal of Engineering Science and Tech- nology. – 2003. – Vol. 43, Is. 13. – Р. 1287–1300. 20. Kane, D. Laser cleaning II [Text] / D. Kane. – World Scientific, 2006. – 289 p. 21. Kruusing, A. Underwater and water-assisted laser processing: Part 1 -general features, steam clean- ing and shock processing [Text] / A. Kruusing // Optics and Lasers in Engineering. – 2004. – Vol. 41. – P. 307–327. 22. Pat. 0471179 EP. Int. Cl.5 B23K26/03; B23K26/06; B23K26/36; B23K26/00; B23K26/02. Process for deburring metal workpiece edges [Elec- tronic resource] / H. Bergmann, H. Lindner. – Appl. No. EP19910111106 19910704 ; publ. 19.02.1992. – 5 p. – Access mode: http://v3.espacenet.com/ publicatioDetails/biblio?DB=EPODOC&adjacent= true&locale=en_EP&FT=D&date=19920219&CC= EP&NR=0471179 A1. –21.08.2012. 23. Lee, S. H. Precision laser deburring [Text] / S. H. Lee, D. A. Dornfeld // J. Manuf. Sci. Eng. – 1999. – Vol. 123, Iss. 4. – P. 601-608. 24. Lee, S. H. Precision laser deburring and acoustic emission feedback [Text] / S. H. Lee, D. A. Dornfeld // J. Manuf. Sci. Eng. – 1999. – Vol. 123, Iss. 2. – P. 356-364. 25. Lee, S. H. Analysis of precision deburring us- ing a laser – An experimental study and FEM simula- tion [Text] / S. H. Lee // KSME International Journal. – 2000. – Vol. 14, Is6s. 2. – Р. 141-151. 26. Лосев, А. В. Повышение эффективности зачистки деталей пневматических и гидротоплив- ных систем при использовании термоимпульсного метода [Текст] : дис. … канд. техн. наук : 05.02.08 ; защищена 14.05.1995 ; утв. 07.10.1995 / Лосев Алексей Васильевич. – Х., 1995. – 210 с. 27. Gillespie, L. Deburring and edge finishing handbook [Text] / L. Gillespie. – New York City : Indus- trial Press, 1999. – 404 p. 28. Kelley, D. G. Thermal Energy Deburring [Text] / D. G. Kelley, K. Schwarz. – Technical paper MR91-136, Dearborn : Society of Manufacturing Engi- neers, 1991. – 32 p. 29. Sonego, R. Advances in TEM Technology [Text] / R. Sonego. – Technical paper MR93-322, Dearborn : Society of Manufecturing Engineers (SME). – 1993. – 9 p. Поступила в редакцию 3.06.2015, рассмотрена на редколлегии 17.06.2015 СУЧАСНІ МЕТОДИ ФІНІШНОГО УПОРЯДЖЕННЯ КРАЙОК ПРЕЦИЗІЙНИХ ДЕТАЛЕЙ О. В. Шипуль У роботі дано аналіз сучасним методам фінішної обробки кромок прецизійних деталей, що інтенсивно роз- виваються. Приймаючи до уваги особливості структури вітчизняних підприємств, для яких притаманно засто- сування замкнутих виробничих циклів з великою номенклатурою деталей, що виготовляються, обґрунтовано доцільність використання термічних методів, які дозволяють створювати універсальне устаткування з адаптаці- єю в автоматизовані технології фінішної обробки і очищення прецизійних деталей. У відповідність з постійно зростаючими вимогами прецизійної обробки обґрунтовано перспективність використання методів впливу інтен- сивними потоками енергії, у тому числі продуктами згоряння газових сумішей, що детонують, як таких, що во- лодіють унікальними перевагами з точки зору продуктивності і технологічних можливостей. Ключові слова: фінішна обробка, упорядження,прецизійні деталі, промислова чистота. MODERN METHODS OF EDGE FINISHING OF PRECISION PARTS O. V. Shypul The analyze of the rapidly developed modern methods of edges finishing of precision parts was done. Taking into account the structural features of domestic enterprises, which are characterized by using of closed production cycles to a wide range of manufactured parts, using thermal methods to create universal equipment with the adaptation of technol- ogy in automated finishing and cleaning of precision parts is justified. In accordance with the growing requirements of precision machining the promising of using intensive energy flows methods, including the combustion of detonating gas mixtures as having unique advantages in terms of productivity and technological capabilities is proved. Key words: finishing treatment, finishing, precision parts, industrial purity. Шипуль Ольга Владимировна – канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры технологии производства летательных аппаратов, Национальный аэрокосмический университет им. Н. Е. Жуковского «Харьковский авиационный институт», Харьков, Украина, e-mail: o.shipul@khai.edu. View publication stats View publication stats |