Дослідження параметрів поверхневого шару заготовок виробів із алюмінієвих сплавів в процесі їхнього механічного оброблення
Автор: Кусень Назарій Андрійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Технології машинобудування
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2024-2025 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Пояснювальна записка містить сто шістдесять чотири сторінки формату А4 плюс додатки (специфікації складальних креслень, комплекти технологічної документації), графічна частина складається з дев’яти аркушів формату А1. Ключові слова: технологічне успадковування, технологічна пошкоджуваність, технологія машинобудування, виробничий процес, технологічний процес, технологічний маршрут, технологічна операція, технологічний перехід, робочий хід, допоміжний хід, технологічна система, технологічне середовище, металорізальний верстат, технологічне оснащення, металорізальний інструмент, заготовка, деталь, припуск, поверхня, режими різання, технологічна база, конструкторська база, вимірна база, базування, похибки, допуск тощо. У науковій частині магістерської кваліфікаційної роботи отримала подальший розвиток методологія об’єктно- і функціонально-орієнтованих технологій виготовлення машинобудівних виробів в процесі їхнього механічного оброблення. Поряд з тим отримала подальший розвиток методологія аналізу технологічного успадковування параметрів якості в процесі механічної обробки виробів за ступенем деградації їхнього матеріалу з використанням показників критерію однорідності матеріалу для комплексної оцінки змін властивостей поверхні та параметрів якості функціональних поверхонь. Сучасні підходи до розроблення прогресивних технологій виготовлення машинобудівних виробів розробляються системно та впроваджуються у виробництво із раціональним поєднанням принципів, способів і методів теоретико-експериментальних досліджень і комп’ютерного моделювання ефективних технологій із аналізом технологічного успадковування властивостей матеріалу виробів у визначеному технологічному ланцюгу: «відправна заготовка – заготовка деталі – готова деталь». Технологічне успадковування основних характеристик поверхневих шарів алюмінієвих виливок в процесі їхньої механічної обробки забезпечує комплексно: шляхом зміни основних параметрів шорсткості та перетвореннями у технологічному ланцюжку: «структурно однорідний матеріал заготовки - у структурно однорідний матеріал кінцевого виробу». Це підтверджується підвищенням коефіцієнтів однорідності Вейбулла (m) з 17,53 (на етапі заготівельного виробництва) до 31,79-48,44 (після чистового фрезерування для різних варіантів маршрутів) та зниженням коефіцієнтів варіації ? з 6,47 % (на етапі заготівельного виробництва) до 2,34-3,58 % (після чистового фрезерування для різних варіантів маршрутів). Константа для заданого матеріалу деталі Am у технологічному ланцюжку «відправна заготовка – готова деталь» в процесі оброблення штапмпованого стакана поетапно збільшується від 0,927 (після етапу виготовлення заготовки) до 0,958-0,972 (після чистового фрезерування для різних варіантів маршрутів). Окрім того, більшим є розсіювання значень константи матеріалу Am після етапу виготовлення заготовок зі стабілізацією показників для кінцевих технологічних обробок. Така закономірність свідчить про тенденцію до зростання однорідності структури матеріалу після кінцевих обробок на противагу заготівельним операціям і надає практичні рекомендації стосовно розроблення раціональних технологічних маршрутів обробки виконавчих поверхонь виробів. В результаті почергових механічних обробок технологічна пошкоджуваність D зменшується з 0,66 (після етапу виготовлення заготовок) до 0,07-0,39 (після після чистового фрезерування для різних варіантів маршрутів), що визначає покращання властивостей структурно однорідного матеріалу від штампованки до готової деталі. Розроблена методика проектування сучасних технологічних процесів може бути застосована для дослідження динаміки зміни однорідності матеріалу важко навантажених виробів в процесі їхнього механічного оброблення та контролю, а також натурних випробувань, їхньої подальшої експлуатації та технічного обслуговування і ремонту. Поряд з тим потрібно провести подальші ґрунтовні дослідження для інших матеріалів і інших класів виробів, а також технологічних оброблень для практичного впровадження розробленої методики у машинобудівне виробництво України. Проаналізовано результати наукової частини магістерської кваліфікаційної роботи та зроблено основні висновки. 1. В процесі виготовлення деталей машин технологічне успадковування параметрів якості виробів доцільно аналізувати комплексно: за зміною параметрів шорскості поверхні та за показниками критерію однорідності поверхневих шарів матеріалу деталей машин, що пов’язані із зміною їхніх параметрів точності та якості. 2. Під час визначення основних техніко-економічних показників мінімальний основний час (час обробки заготовки деталі) на визначеній технологічній операції є цільовою функцією задачі оптимізації та функцією синтезованих параметрів. 2.1. Найвищу продуктивність забезпечує механічна обробка згідно першого технологічного маршруту. Продуктивність мехобробки згідно другого технологічного маршруту у 1,33 рази, а згідно третього технологічного маршруту – у 2,67 рази є нижчими порівняно із першим технологічним маршрутом. 2.2. Перший технологічний маршрут оброблення (заготовка – чорнове фрезерування- чистове фрезерування) забезпечує максимальну продуктивність оброблення експериментального зразка і мінімальну собівартість, проте формує найменш сприятливі з точки зору експлуатаційних параметрів характеристики мікрорельєфу. 2.3. Поряд з тим третій технологічний маршрут оброблення (заготовка – півчистове фрезерування – чистове фрезерування) під час мехобробки із мінімальною подачею формує найсприятливіші з точки зору експлуатаційних параметрів характеристики мікрорельєфу, проте забезпечує мінімальну продуктивність оброблення експериментального зразка і максимальну собівартість обробки. 2.4. Оптимальне поєднання собівартість (продуктивність) / параметри мікрорельєфу відповідно до експлуатаційних характеристик забезпечуються