Разработка конструкции стенда (общая компоновка и привод подач) и исследование процесса пластической деформации при алмазном выглаживании

В данной работе представлен принцип технологии алмазного выглаживания и вибрации в машине. Разработан специальный токарный станок для изучения механической вибрации при выглаживании.

Реферат ………………………………………………………………………………………….6
ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………………………..8
1. Литературный обзор …………………………………………………………………9
1.1. Понятие поверхностного пластического деформирования. ….9
1.2. Сущность упрочнения пластическим деформированием….10
1.3 Алмазное выглаживание. …………………………………………………..12
1.4 Инструменты для выглаживания………………………………………..14
1.5 Силы при алмазном выглаживании. …………………………………..16
1.6 Выглаживание наружных цилиндрических поверхностей…..18
1.7 Знание вибрации машины ………………………………………………….19
1.8 Причина вибрации машины……………………………………………….20
1.9 Описание вибрации. ………………………………………………………….23
1.9.1 Амплитуда Вибрации. ……………………………………………….23
1.9.2 Частота вибрации. ……………………………………………………..25
1.10 Форма сигнала и спектр. ………………………………………………….26
2. Проектировка конструкции станка для алмазного выглаживания 28
2.1 Проектирование привода подачи. ………………………………………28
2.1.1. Основные требования, которым должны
соответствовать конструкция трансмиссии подачи. ……………29
2.1.2. Проектировка конструкции винта. …………………………….30
2.1.3. Проектировка ходовой оси. ………………………………………35
2.1.4. Выбор линейного подшипника оси……………………………37
2.1.5. Проектировка тормозной конструкции подачи. …………38
2.1.6. Выбор двигателя для движения подачи станка. …………41
2.2 Проектировка направляющей. ……………………………………………42
2.3 Проектировка опоры системы подачи. ……………………………….43
2.4 Проектировка опоры двигателя. …………………………………………45
3. Технологическая часть. …………………………………………………………….47
3.1 Обработка и сборка опор подачи………………………………………..47
3.2 Фиксирование ходовых осей на направляющей инструмента.
……………………………………………………………………………………………….47
4. Применение метода конечных элементов в структуре токарного
станка. …………………………………………………………………………………………51
4.1. Анализ винта токарного станка. ………………………………………..51
4.1.1. Создание модели и сетки винта. ……………………………….51
4.1.2. Граничные условия и нагрузки………………………………….53
4.1.3. Решение напряжения и деформации винта. ……………….54
4.1.4. Модальный анализ винта. …………………………………………65
4.2 Сравнение характеристик трех материалов при подавлении
вибрации на токарном станке ………………………………………………….68
4.2.1 Создание модели для симуляции. ………………………………69
4.2.2 Определение параметров характеристики материала ….70
4.2.3 Гармонический имитационный анализ модели …………..70
5. Экспериментальное планирование деформационной
характеристики материала при алмазном выглаживании. ………………76
Вывод ………………………………………………………………………………………….81
Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение ………………………………………………………………………82
Социальная ответственность ………………………………………………………106
Development of the stand design (general layout and feed drive) and
research of the process of plastic deformation during diamond burnishing
…………………………………………………………………………………………………..130
Приложение ……………………………………………………………………………….149
Список литературы …………………………………………………………………….164
Реферат

Выпускная квалификационная работа состоит из 167 листов, 53
рисунков, 29 таблиц.
Ключевые слова: алмазное выглаживание, деревянный станок,
амплитудно-частотная характеристика материалов.
Актуальность работы заключается в том, что
амплитудно-частотные характеристики процесса выглаживания до
настоящего времени не исследованы. Разработка конструкции
деревянного станка и проведение экспериментальных исследований.
Объектом исследования является разработка конструкции
станка и процесс алмазного выглаживания.
Цель работы состоит в том, что определение деформационной
характеристики процесса алмазного выглаживания и выявление
зависимости между силовой характеристикой и вибрационной
характеристикой.
Для достижения цели поставлены следующие задачи:
 Исследовать технологию алмазного выглаживания.
 Анализировать частотно-амплитудные характеристики
разных материалов.
 Разработать конструкции станка для выглаживания.
 Проверить прочность важных деталей станка.
 Происходить эксперимент, получить АЧ характеристику
выглаживания.
Работа представлена введением, четырьмя разделами и
заключением.
В первом разделе «Литературный обзор» рассмотрены
сведение алмазного выглаживания, алмазные инструменты, сила при
выглаживании и вибрация в машине.
Во втором разделе «Проектировка конструкции станка для
алмазного выглаживания» построен деревянный станок для
эксперимента. Проектированны конструкции главных деталей станка
и выбор материал детали.
В третьем разделе «Технологическая часть» описаны
обработки некоторых деталей станка. Включая методы обработки,
зажимы деталей и выбор инструмента.
В четвёртом разделе «Анализ методом конечных элементов
компонентов станка» проанализированы прочность, жёсткость и
модальная форма вибрации винты. Исследованы
амплитудно-частотные характеристики материалов. Рассмотрены
результаты сравнения АЧ характеристика дерева с разными
материалами.
В заключении изложены выводы о проделанной работе и
определенном направлении дальнейших исследований.

1. Папшев Д.Д. Отделочно-упрочняющая обработка поверхностным
пластическим деформированием. М.,«Машиностроение», 1978.
152 с. ил.
2. Повышение несущей способности деталей машин поверхностным
упрочнением / Л.А.Хворостухин, С.В.Шишкин, И.П.Ковалев,
Р.А.Ишмаков.– М.: Машиностроение,1988. – 144 с.:ил.
3.КлепиковВ.В.Технологическиепроцессыалмазного
выглаживания: учеб. для вузов / В.В. Клепиков, А.Н. Бодров. М.:
Высшая школа, 2006. 320 с.
4.Torbilo, V.M., Almaznoe vyglazhivanie (Diamond Burnishing),
Moscow: Mashinostroenie, 1972.
5. J. Kodácsy: Gépgyártás, edited by Kecskeméti Főiskola KIK Nyomda,
Kecskemét Hungary (2010).
6. Huuki, J. and Laakso, S.V.A. (2017) ‘Surface improvement of shafts
by the diamond burnishing and ultrasonic burnishing techniques’, Int.
J. Machining and Machinability of Materials, Vol. 19, No. 3, pp.246–
259.
7.Mieczyslaw Korzynski, Janusz Lubas., Surface layer characteristics
due to slide diamond burnishing with a cylindrical-ended tool. Journal
of Materials Processing Technology 211 (2011) 84-94.
8. M. Korzynski, A. Pacana, J. Cwanekc., Fatigue strength of chromium
coated elements and possibility of its improvement with slide diamond
burnishing. Surface & Coatings Technology 203 (2009) 1670-1676.
9. Информация на
https://studref.com/378908/tehnika/rabota_obrabotka_zagotovok_pov
erhnostnym_plasticheskim_deformirovaniem#620
10.Попова В.В. Поверхностное пластическое деформирование и
физико-химическая обработка: Учебное пособие по дисциплине
«Процессы и операции формообразования» для студентов всех
формобучениянаправленияподготовки151900
«Конструкторско-технологическоеобеспечение
машиностроительныхпроизводств»/Рубцовский
индустриальный институт. – Рубцовск, 2013. – 98 с.
11. Степанова, Т.Ю. Технологии поверхностного упрочнения деталей
машин: учебное пособие/ Т.Ю. Степанова; Иван. гос. хим.-технол.
ун-т.-Иваново, 2009.-64с. -ISBN –5-9616-0315-4.
12.БойкинС.П.Справочник.Вибрациямашиндля
«Чайников»,2010.
13.Диагностика технологической системы «станок–приспособление–
инструмент–деталь» : учебное пособие / сост. : А.Н. Гаврилин, Б.Б.
Мойзес ; Томский политехнический университет. – Томск : Изд-во
Томского политехнического университета, 2016. –144 с.
14.Металлорежущие станки : пособие / С.Э.Завистовский. – Минск :
РИПО, 2015. – 440 с. : ил.
15.Металлорежущие станки. В 2 т. Т. 2 : учебник для студ.
учрежденийвысш.проф.образования/[А.М.Гаврилин,
В.И.Сотников, А. Г.Схиртладзе, Г. А.Харламов]. — М. : Из-
дательский центр «Академия», 2012. — 336 с. — (Сер. Бака-
лавриат).
16.Сопротивление материалов : учебник для вузов / . И. Феодосьев. –
17-е изд., испр. – Москва : Издательство МГТУ им. Н. . Баумана,
2018. – 542, [2] с. : ил.
17.Mechanical manufacturing technology /Lu Bingheng. –Third edition.
–Beijing: Machinery Industry Press, 2007.12.
18. Mechanical manufacturing equipment design /Guan Huizhen. –Fourth
edition. –Beijing: Machinery Industry Press,2014.12.