ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЙ
А.Ю. Иванов, Д.Б. Леонов
УДК 621.81.004.17:620.191.355.001.5
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЙ
А.Ю. Иванов, Д.Б. Леонов
Обосновывается целесообразность повышения качества изделий за счет оптимизации микрогеометрии поверхностей деталей и механических напряжений в поверхностных слоях их материала. Излагается принципиальная методика использования непараметрических критериев оценки и контроля этих характеристик поверхностного слоя деталей в процессе их изготовления. Ключевые слова: шероховатость поверхности, механические напряжения, оптимизация характеристик поверхностного слоя деталей, качество изделий.
Введение
В зависимости от назначения, условий эксплуатации, ремонта и утилизации изделий к ним предъявляются различные требования. Эти требования обеспечиваются при их проектировании и, особенно, при их изготовлении. На этапе проектирования к числу важнейших факторов относятся правильный выбор материалов, назначение требований по геометрической точности и шероховатости поверхностей деталей.
Свойства конструкционных материалов играют огромную роль, и исходное их состояние должны гарантировать поставщики этих материалов. Однако, не умаляя роли конструкционных материалов, отметим, что основные характеристики качества изделий формируются в процессе их изготовления. Именно в процессе изготовления обеспечиваются обоснованные при проектировании требования по геометрической точности, качеству поверхности и поверхностного слоя материала изделий.
Технологическая управляемость механическими напряжениями в материале изделий
Очевидно, что повышение геометрической точности изделий повышает их качество, но одновременно повышается и себестоимость их изготовления, поэтому возможности влияния геометрической точности на качество изделий ограничены объективными факторами. Кроме того, при изготовлении изделий из металлов и сплавов во многих случаях имеют место механические и (или) термические воздействия, вызывающие пластическую деформацию кристаллических решеток материала изделия, что приводит к возникновению (или изменению) механических напряжений в деформируемом слое материала изделия. Возможные последствия: напряжения, превышающие предел прочности материала, в изделиях высокой жесткости вызовут
возникновение трещин в материале; при малой жесткости изделий даже незначительные механические напряжения могут вызвать дефор-
мацию (коробление) изделия, т.е. нарушить его геометрическую точность; при напряжениях, меньших предела прочности материала, и высокой жесткости изделий внешних
изменений в изделии не обнаруживается, но при совпадении знака остаточных напряжений и эксплуатационных силовых воздействий разрушение изделий происходит при нагрузках ниже расчетных.
Установлена технологическая управляемость механическими напряжениями в материале изготавливаемых изделий, т.е. величина и распределение этих напряжений по глубине материала зависят от видов и режимов технологических воздействий. В связи с этим важнейшее значение приобретает приемлемый в метрологическом и экономическом отношениях неразрушающий метод измерения и (или) контроля этих напряжений.
На кафедре технологии приборостроения СПбГУ ИТМО разработан и изготовлен измерительный комплекс СИТОН, позволяющий измерять механические напряжения в любых токопроводящих материалах, что дает возможность «строить» технологический процесс изготовления, на выходе которого механические напряжения будут иметь приемлемую величину и форму эпюры их распределения по глубине материала. В качестве примера на рис. 1, 2 показаны эпюры распределения остаточных напряжений при шлифовании на различных режимах и при обработке поверхностей на различных станках [1].
Шероховатость поверхностей деталей и эксплуатационные свойства изделия
Как указывалось выше, чем точнее изделие, тем лучше его функциональные свойства. По аналогии с этим существует убеждение, что чем меньше шероховатость поверхности, тем лучше. На самом деле это далеко не всегда так. Но важно другое: если шероховатость поверхности существенно влияет на конкретное функциональное свойство поверхности, то это влияние целесообразно оптимизировать. На эту тему опубликовано много статей, докладов и книг, где изложены практически все аспекты проблемы оптимизации микрогеометрии поверхностей. Отметим здесь лишь необходимость выполнения четырех условий для решения этой проблемы: 1. оптимальную шероховатость поверхности для ее конкретного функционального свойства нужно
знать;
Научно-технический вестник Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики, 2011, № 5 (75)
111
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЙ
2. известную оптимальную шероховатость нужно обозначить (нормировать) на чертеже; 3. известную и обозначенную на чертеже оптимальную шероховатость нужно технологически обеспе-
чить при обработке поверхностей; 4. шероховатость, полученную после обработки поверхности, нужно сравнительно быстро, удобно и
дешево проконтролировать на соответствие заданной (оптимальной). Как выполнить эти четыре условия, подробно изложено, например, в [2–10].
, МПа 500 250
1 2
0
–250 –500
3
–750
0 50 100 150 200 h, МПа
Рис. 1. Влияние режимов шлифования на остаточные напряжения σ(h): 1 – скорость резания ν=10 м/с; подача S=0,3 м/с; давление инструмента на обрабатываемую поверхность
P=100 H; 2 – ν=20 м/с; S=0,2 м/с; P=150 H; 3 – ν=40 м/с; S=0,1 м/с; P=200 Н
, МПа 500
1
250 02
–250
–500 –750
3
0 50 100 150 200 h, МПа
Рис. 2. Распределение остаточных напряжений σ(h) в стали 20Х13 после обработки: 1 – ручное шлифование на станке ЛШ-95 (Германия); 2 – шлифование лентой на станке Metabo
(Германия); 3 – фрезерование на станке Forest (Германия)
1
112
2 Рис. 3. Схема перемещения штока (1) во втулке (2) в запорном клапане
Научно-технический вестник Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики, 2011, № 5 (75)
А.Ю. Иванов, Д.Б. Леонов
В данном случае рассмотрим влияние шероховатости сопрягаемых поверхностей на время перемещения штока 1 относительно втулки 2 в запорном клапане (рис. 3).
Наличие или отсутствие такого влияния проверялось в процессе сравнительно простого эксперимента. Было изготовлено пять комплектов сопрягаемых деталей (шток и втулка) по пять пар в каждом комплекте (для повышения статистической достоверности эксперимента). В каждом из пяти комплектов при минимально возможной одинаковости компонентов геометрической точности сопрягаемых поверхностей, существенно различалась их шероховатость. Результаты эксперимента приведены в таблице.
Группа Деталь
12
втулка
втулка
поверну-
1
та на 90º шток
шток
повернут
на 90º
втулка
втулка
поверну-
2
та на 90º шток
шток
повернут
на 90º
втулка
втулка
поверну-
3
та на 90º шток
шток
повернут
на 90º
втулка
втулка
поверну-
4
та на 90º шток
шток
повернут
на 90º
втулка
втулка
поверну-
5
та на 90º шток
шток
повернут
на 90º
Размер детали (диаметра), мм
3
13,015 13,015 13,015 13,015 13,015 13,020 13,020 13,020 13,020 13,020 12,999 13,001 13,000 13,001 13,003 13,001 13,002 13,001 13,004 13,004 13,015 13,015 13,015 13,015 13,015 13,020 13,020 13,020 13,020 13,020 13,001 13,003 13,003 12,999 13,002 13,001 13,001 13,003 13,003 13,002 13,015 13,015 13,015 13,015 13,015 13,020 13,020 13,020 13,020 13,020 13,003 13,003 13,001 13,001 13,001 13,003 13,003 13,002 13,002 13,001 13,015 13,015 13,015 13,015 13,015 13,020 13,020 13,020 13,020 13,020 13,000 13,000 13,001 13,000 13,000 13,000 13,000 13,001 13,000 13,000 13,015 13,015 13,015 13,015 13,015 13,020 13,020 13,020 13,020 13,020 13,002 13,001 13,000 13,000 13,000 13,001 13,000 12,999 12,999 13,000
Время передвижения штока во втулке, с
4
0,035/ 0,047/ 0,058/ 0,058/ 0,050/ 0,036 0,049 0,050 0,045 0,047
0,055/ 0,049/ 0,057/ 0,056/ 0,052/ 0,058 0,051 0,059 0,060 0,054
0,058/ 0,053/ 0,055/ 0,058/ 0,061/ 0,056 0,055 0,049 0,061 0,063
0,085/ 0,066/ 0,085/ 0,088/ 0,078/ 0,078 0,076 0,092 0,095 0,086
0,090/ 0,091/ 0,099/ 0,101/ 0,103/ 0,105 0,104 0,098 0,108 0,106
Таблица. Результаты экспериментов
В таблице втулки и штоки, изготовленные с шероховатостью, указанной на рабочих чертежах, помещены в 4-ю группу. В первую группу объединены втулки и штоки, шероховатость которых значительно грубее, чем на чертеже. Во вторую группу входят втулки с шероховатостью, указанной на чертеже, а шероховатость штоков грубее, чем на чертеже. В третью группу входят втулки с шероховатостью грубее, чем на чертеже, и штоки с шероховатостью, указанной на чертеже. В пятую группу вошли втулки и штоки с шероховатостью более низкой, чем указана на чертеже.
Научно-технический вестник Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики, 2011, № 5 (75)
113
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЙ
Как видно из таблицы, существенное влияние шероховатости на исследуемую характеристику очевидно, хотя есть отклонение от превалирующей закономерности.
Однако задача оптимизации шероховатости не решается с использованием стандартных параметров шероховатости, так как изменения параметров Ra или Rz не характеризуют фактического изменения структуры микрорельефа. При обеспечении экспериментально найденного и заданного на чертеже предпочтительного параметра шероховатости в разное время можно использовать либо разное оборудование, либо разные инструменты, что приведет к изменению структуры микрорельефа поверхностей при обеспечении указанных на чертеже параметров и, как следствие, к изменению их свойств, в частности, времени их относительного перемещения.
Важность оптимизационных задач вообще и в технологии приборостроения, в частности, не требует доказательств, но при наличии многопараметрических факторов влияния на интересующие функциональные свойства поверхностей изделий необходимо использовать так называемый непараметрический подход. Это означает, что изложенный выше эксперимент с подвижным сопряжением запорного клапана не решает задачу оптимизации микрогеометрии его контактирующих поверхностей, и необходимо продолжить исследование с использованием в качестве критериев оценки и контроля шероховатости поверхностей графических изображений, функций плотности распределения тангенсов углов наклона профилей, ординат профилей или, хотя бы, опорных кривых профиля (кривых Аббота) [2, 3, 5–7, 10], а оптимизацию механических напряжений и технологические методы управления ими необходимо реализовывать с помощью графических изображений эпюры их распределения по глубине поверхностного слоя [1, 10].
Заключение
Экспериментально установлено существенное влияние шероховатости контактирующих поверхностей штока и втулки (рис. 3 и таблица) на время их взаимного перемещения на одинаковой величине хода, что позволит с помощью непараметрических критериев оценки и контроля шероховатости установить лучшую из возможных микроструктуру этих поверхностей. Предложенная методика позволяет решить и другие оптимизационные задачи аналогичного характера.
Литература
1. Валетов В.А., Иванов С.Ю. Проблемы комплексной оценки и контроля характеристик поверхностного слоя деталей машин и приборов // Фундаментальные и прикладные проблемы теории точности процессов, машин, приборов и систем. – СПб, 2002. – С. 164–167.
2. Валетов В.А. Возможные критерии оценки шероховатости обработанных поверхностей // Труды ЛКИ. – 1976. – Вып. 108. – С. 135–140.
3. Валетов В.А. Использование новых критериев для оценки микрогеометрии поверхностей деталей машин // Технологическое управление качеством обработки и эксплуатационными свойствами машин. – Киев: Институт сверхтвердых материалов АН УССР, 1980. – С. 23–25.
4. Валетов В.А. Изменение микрогеометрии поверхностей трения деталей цилиндро-поршневой группы судовых дизелей в процессе их работы // Трение и износ. – 1983. – Т. 4. – № 6. – С. 1104–1107.
5. Валетов В.А. Оптимизация микрогеометрии поверхностей деталей в приборостроении. – Л.: ЛИТМО,1989. – 100 с.
6. Валетов В.А. Целесообразность изменения стандарта на шероховатость поверхностей деталей // Машиностроение и автоматизация производства. Межвуз. сб. – СПб: СЗПИ, 1997. – № 6. – С. 118–121.
7. Мусалимов В.М., Валетов В.А. Динамика фрикционного взаимодействия. – СПб: СПбГУ ИТМО, 2006. – 191 с.
8. Waletow W., Staufert G. Moderne Methoden der Oberflaechenforschung // Technische Rundschau. – 1981. – № 10. – Р. 5–7.
9. Valetov W.A., Grabow J. Neue Verfahren auf dem Gebiet der Analyse und Kontrolle der Oberflaechenmikrogeometrie // 41 Internationales wissenschaftliches Kolloquium. – 1996. – Bd. 2. – Р. 622-625.
10. Валетов В.А., Иванов А.Ю. Непараметрический подход к оценке качества изделий // Металлообработка. – 2010. – № 6. – С. 55–59.
Иванов Андрей Юрьевич Леонов Димилян Божидаров
– Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики, кандидат технических наук, доцент, проректор, auivanov@mail.ifmo.ru
– ВМЗ АО Сопот, Болгария, заместитель директора, dimilqn@mail.ru
114
Научно-технический вестник Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики, 2011, № 5 (75)
УДК 621.81.004.17:620.191.355.001.5
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЙ
А.Ю. Иванов, Д.Б. Леонов
Обосновывается целесообразность повышения качества изделий за счет оптимизации микрогеометрии поверхностей деталей и механических напряжений в поверхностных слоях их материала. Излагается принципиальная методика использования непараметрических критериев оценки и контроля этих характеристик поверхностного слоя деталей в процессе их изготовления. Ключевые слова: шероховатость поверхности, механические напряжения, оптимизация характеристик поверхностного слоя деталей, качество изделий.
Введение
В зависимости от назначения, условий эксплуатации, ремонта и утилизации изделий к ним предъявляются различные требования. Эти требования обеспечиваются при их проектировании и, особенно, при их изготовлении. На этапе проектирования к числу важнейших факторов относятся правильный выбор материалов, назначение требований по геометрической точности и шероховатости поверхностей деталей.
Свойства конструкционных материалов играют огромную роль, и исходное их состояние должны гарантировать поставщики этих материалов. Однако, не умаляя роли конструкционных материалов, отметим, что основные характеристики качества изделий формируются в процессе их изготовления. Именно в процессе изготовления обеспечиваются обоснованные при проектировании требования по геометрической точности, качеству поверхности и поверхностного слоя материала изделий.
Технологическая управляемость механическими напряжениями в материале изделий
Очевидно, что повышение геометрической точности изделий повышает их качество, но одновременно повышается и себестоимость их изготовления, поэтому возможности влияния геометрической точности на качество изделий ограничены объективными факторами. Кроме того, при изготовлении изделий из металлов и сплавов во многих случаях имеют место механические и (или) термические воздействия, вызывающие пластическую деформацию кристаллических решеток материала изделия, что приводит к возникновению (или изменению) механических напряжений в деформируемом слое материала изделия. Возможные последствия: напряжения, превышающие предел прочности материала, в изделиях высокой жесткости вызовут
возникновение трещин в материале; при малой жесткости изделий даже незначительные механические напряжения могут вызвать дефор-
мацию (коробление) изделия, т.е. нарушить его геометрическую точность; при напряжениях, меньших предела прочности материала, и высокой жесткости изделий внешних
изменений в изделии не обнаруживается, но при совпадении знака остаточных напряжений и эксплуатационных силовых воздействий разрушение изделий происходит при нагрузках ниже расчетных.
Установлена технологическая управляемость механическими напряжениями в материале изготавливаемых изделий, т.е. величина и распределение этих напряжений по глубине материала зависят от видов и режимов технологических воздействий. В связи с этим важнейшее значение приобретает приемлемый в метрологическом и экономическом отношениях неразрушающий метод измерения и (или) контроля этих напряжений.
На кафедре технологии приборостроения СПбГУ ИТМО разработан и изготовлен измерительный комплекс СИТОН, позволяющий измерять механические напряжения в любых токопроводящих материалах, что дает возможность «строить» технологический процесс изготовления, на выходе которого механические напряжения будут иметь приемлемую величину и форму эпюры их распределения по глубине материала. В качестве примера на рис. 1, 2 показаны эпюры распределения остаточных напряжений при шлифовании на различных режимах и при обработке поверхностей на различных станках [1].
Шероховатость поверхностей деталей и эксплуатационные свойства изделия
Как указывалось выше, чем точнее изделие, тем лучше его функциональные свойства. По аналогии с этим существует убеждение, что чем меньше шероховатость поверхности, тем лучше. На самом деле это далеко не всегда так. Но важно другое: если шероховатость поверхности существенно влияет на конкретное функциональное свойство поверхности, то это влияние целесообразно оптимизировать. На эту тему опубликовано много статей, докладов и книг, где изложены практически все аспекты проблемы оптимизации микрогеометрии поверхностей. Отметим здесь лишь необходимость выполнения четырех условий для решения этой проблемы: 1. оптимальную шероховатость поверхности для ее конкретного функционального свойства нужно
знать;
Научно-технический вестник Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики, 2011, № 5 (75)
111
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЙ
2. известную оптимальную шероховатость нужно обозначить (нормировать) на чертеже; 3. известную и обозначенную на чертеже оптимальную шероховатость нужно технологически обеспе-
чить при обработке поверхностей; 4. шероховатость, полученную после обработки поверхности, нужно сравнительно быстро, удобно и
дешево проконтролировать на соответствие заданной (оптимальной). Как выполнить эти четыре условия, подробно изложено, например, в [2–10].
, МПа 500 250
1 2
0
–250 –500
3
–750
0 50 100 150 200 h, МПа
Рис. 1. Влияние режимов шлифования на остаточные напряжения σ(h): 1 – скорость резания ν=10 м/с; подача S=0,3 м/с; давление инструмента на обрабатываемую поверхность
P=100 H; 2 – ν=20 м/с; S=0,2 м/с; P=150 H; 3 – ν=40 м/с; S=0,1 м/с; P=200 Н
, МПа 500
1
250 02
–250
–500 –750
3
0 50 100 150 200 h, МПа
Рис. 2. Распределение остаточных напряжений σ(h) в стали 20Х13 после обработки: 1 – ручное шлифование на станке ЛШ-95 (Германия); 2 – шлифование лентой на станке Metabo
(Германия); 3 – фрезерование на станке Forest (Германия)
1
112
2 Рис. 3. Схема перемещения штока (1) во втулке (2) в запорном клапане
Научно-технический вестник Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики, 2011, № 5 (75)
А.Ю. Иванов, Д.Б. Леонов
В данном случае рассмотрим влияние шероховатости сопрягаемых поверхностей на время перемещения штока 1 относительно втулки 2 в запорном клапане (рис. 3).
Наличие или отсутствие такого влияния проверялось в процессе сравнительно простого эксперимента. Было изготовлено пять комплектов сопрягаемых деталей (шток и втулка) по пять пар в каждом комплекте (для повышения статистической достоверности эксперимента). В каждом из пяти комплектов при минимально возможной одинаковости компонентов геометрической точности сопрягаемых поверхностей, существенно различалась их шероховатость. Результаты эксперимента приведены в таблице.
Группа Деталь
12
втулка
втулка
поверну-
1
та на 90º шток
шток
повернут
на 90º
втулка
втулка
поверну-
2
та на 90º шток
шток
повернут
на 90º
втулка
втулка
поверну-
3
та на 90º шток
шток
повернут
на 90º
втулка
втулка
поверну-
4
та на 90º шток
шток
повернут
на 90º
втулка
втулка
поверну-
5
та на 90º шток
шток
повернут
на 90º
Размер детали (диаметра), мм
3
13,015 13,015 13,015 13,015 13,015 13,020 13,020 13,020 13,020 13,020 12,999 13,001 13,000 13,001 13,003 13,001 13,002 13,001 13,004 13,004 13,015 13,015 13,015 13,015 13,015 13,020 13,020 13,020 13,020 13,020 13,001 13,003 13,003 12,999 13,002 13,001 13,001 13,003 13,003 13,002 13,015 13,015 13,015 13,015 13,015 13,020 13,020 13,020 13,020 13,020 13,003 13,003 13,001 13,001 13,001 13,003 13,003 13,002 13,002 13,001 13,015 13,015 13,015 13,015 13,015 13,020 13,020 13,020 13,020 13,020 13,000 13,000 13,001 13,000 13,000 13,000 13,000 13,001 13,000 13,000 13,015 13,015 13,015 13,015 13,015 13,020 13,020 13,020 13,020 13,020 13,002 13,001 13,000 13,000 13,000 13,001 13,000 12,999 12,999 13,000
Время передвижения штока во втулке, с
4
0,035/ 0,047/ 0,058/ 0,058/ 0,050/ 0,036 0,049 0,050 0,045 0,047
0,055/ 0,049/ 0,057/ 0,056/ 0,052/ 0,058 0,051 0,059 0,060 0,054
0,058/ 0,053/ 0,055/ 0,058/ 0,061/ 0,056 0,055 0,049 0,061 0,063
0,085/ 0,066/ 0,085/ 0,088/ 0,078/ 0,078 0,076 0,092 0,095 0,086
0,090/ 0,091/ 0,099/ 0,101/ 0,103/ 0,105 0,104 0,098 0,108 0,106
Таблица. Результаты экспериментов
В таблице втулки и штоки, изготовленные с шероховатостью, указанной на рабочих чертежах, помещены в 4-ю группу. В первую группу объединены втулки и штоки, шероховатость которых значительно грубее, чем на чертеже. Во вторую группу входят втулки с шероховатостью, указанной на чертеже, а шероховатость штоков грубее, чем на чертеже. В третью группу входят втулки с шероховатостью грубее, чем на чертеже, и штоки с шероховатостью, указанной на чертеже. В пятую группу вошли втулки и штоки с шероховатостью более низкой, чем указана на чертеже.
Научно-технический вестник Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики, 2011, № 5 (75)
113
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЙ
Как видно из таблицы, существенное влияние шероховатости на исследуемую характеристику очевидно, хотя есть отклонение от превалирующей закономерности.
Однако задача оптимизации шероховатости не решается с использованием стандартных параметров шероховатости, так как изменения параметров Ra или Rz не характеризуют фактического изменения структуры микрорельефа. При обеспечении экспериментально найденного и заданного на чертеже предпочтительного параметра шероховатости в разное время можно использовать либо разное оборудование, либо разные инструменты, что приведет к изменению структуры микрорельефа поверхностей при обеспечении указанных на чертеже параметров и, как следствие, к изменению их свойств, в частности, времени их относительного перемещения.
Важность оптимизационных задач вообще и в технологии приборостроения, в частности, не требует доказательств, но при наличии многопараметрических факторов влияния на интересующие функциональные свойства поверхностей изделий необходимо использовать так называемый непараметрический подход. Это означает, что изложенный выше эксперимент с подвижным сопряжением запорного клапана не решает задачу оптимизации микрогеометрии его контактирующих поверхностей, и необходимо продолжить исследование с использованием в качестве критериев оценки и контроля шероховатости поверхностей графических изображений, функций плотности распределения тангенсов углов наклона профилей, ординат профилей или, хотя бы, опорных кривых профиля (кривых Аббота) [2, 3, 5–7, 10], а оптимизацию механических напряжений и технологические методы управления ими необходимо реализовывать с помощью графических изображений эпюры их распределения по глубине поверхностного слоя [1, 10].
Заключение
Экспериментально установлено существенное влияние шероховатости контактирующих поверхностей штока и втулки (рис. 3 и таблица) на время их взаимного перемещения на одинаковой величине хода, что позволит с помощью непараметрических критериев оценки и контроля шероховатости установить лучшую из возможных микроструктуру этих поверхностей. Предложенная методика позволяет решить и другие оптимизационные задачи аналогичного характера.
Литература
1. Валетов В.А., Иванов С.Ю. Проблемы комплексной оценки и контроля характеристик поверхностного слоя деталей машин и приборов // Фундаментальные и прикладные проблемы теории точности процессов, машин, приборов и систем. – СПб, 2002. – С. 164–167.
2. Валетов В.А. Возможные критерии оценки шероховатости обработанных поверхностей // Труды ЛКИ. – 1976. – Вып. 108. – С. 135–140.
3. Валетов В.А. Использование новых критериев для оценки микрогеометрии поверхностей деталей машин // Технологическое управление качеством обработки и эксплуатационными свойствами машин. – Киев: Институт сверхтвердых материалов АН УССР, 1980. – С. 23–25.
4. Валетов В.А. Изменение микрогеометрии поверхностей трения деталей цилиндро-поршневой группы судовых дизелей в процессе их работы // Трение и износ. – 1983. – Т. 4. – № 6. – С. 1104–1107.
5. Валетов В.А. Оптимизация микрогеометрии поверхностей деталей в приборостроении. – Л.: ЛИТМО,1989. – 100 с.
6. Валетов В.А. Целесообразность изменения стандарта на шероховатость поверхностей деталей // Машиностроение и автоматизация производства. Межвуз. сб. – СПб: СЗПИ, 1997. – № 6. – С. 118–121.
7. Мусалимов В.М., Валетов В.А. Динамика фрикционного взаимодействия. – СПб: СПбГУ ИТМО, 2006. – 191 с.
8. Waletow W., Staufert G. Moderne Methoden der Oberflaechenforschung // Technische Rundschau. – 1981. – № 10. – Р. 5–7.
9. Valetov W.A., Grabow J. Neue Verfahren auf dem Gebiet der Analyse und Kontrolle der Oberflaechenmikrogeometrie // 41 Internationales wissenschaftliches Kolloquium. – 1996. – Bd. 2. – Р. 622-625.
10. Валетов В.А., Иванов А.Ю. Непараметрический подход к оценке качества изделий // Металлообработка. – 2010. – № 6. – С. 55–59.
Иванов Андрей Юрьевич Леонов Димилян Божидаров
– Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики, кандидат технических наук, доцент, проректор, auivanov@mail.ifmo.ru
– ВМЗ АО Сопот, Болгария, заместитель директора, dimilqn@mail.ru
114
Научно-технический вестник Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики, 2011, № 5 (75)