99 / 397
Современные технологии и автоматизация в машиностроении
99
Цель статьи
– анализ способов ОУО цилиндровых втулок, разработка схем техноло-
гических воздействия для получения необходимых свойств внутренней и наружной поверх-
ности втулок.
Основная часть.
В общем случае изготовление втулки состоит из следующих этапов
[3]: черновое растачивание и обтачивание; закалка, отпуск на воздухе; предварительные рас-
тачивание и обтачивание (снятие обезуглероженного в процессе термообработки слоя); под-
готовка под азотирование – шлифование наружных поясков для создания установочной базы,
растачивание и шлифование отверстия под азотирование; изоляция мест, не подлежащих
азотированию; фосфатирование отверстия; азотирование отверстия; окончательное обтачи-
вание (снятие вспомогательного бурта и нижней части гильзы, повышавшего жесткость
гильзы в процессе азотирования); кадмирование наружной поверхности; окончательное
шлифование наружных поясков и отверстия; хонингование отверстия.
Отметим, что самыми распространенными способами увеличения твердости внутрен-
ней поверхности втулок является применение химико-термических способов обработки
(ХТО) – азотирование, цементация или покрытие пористым хромом.
В целом же можно выделить три группы методов ОУО [4], применение которых при-
водит к упрочнению поверхностного слоя:
1) изменяют физико-механические свойства слоя – поверхностное пластическое де-
формирование, термическая и термомеханическая обработка, лазерное и ультразвуковое уп-
рочнение;
2) изменяют химический состав поверхности – химико-термическая обработка, лазер-
ное и электроискровое легирование;
3) создают на поверхности слой со своими заданными составом и свойствами – на-
плавка, напыление и нанесение металлических и неметаллических покрытий.
Развитие прогресса приводит к появлению новых технологий, в том числе и в маши-
ностроении. Одной из таких технологий, способных качественно повысить уровень эксплуа-
тационных свойств деталей, являются функционально-ориентированные технологии (ФОТ),
использование особых принципов которой позволяет достичь получения эксплуатационных
свойств деталей полностью соответствующих требованиям современного судового машино-
строения.
В соответствии со схемой создания ФОТ (рис. 1) технологические воздействия (ТВ)
являются средством, при помощи которого реализуются необходимые свойства детали (С)
исходя из действия эксплуатационных функций (Ф).
Рис. 1. Схема создания ФОТ
Таким образом, схемы технологических воздействий являются важным этапом проек-
тирования технологического процесса изготовления цилиндровых втулок на основе функ-
ционально-ориентированного подхода, поскольку именно ТВ реализуют необходимые свой-
ства детали, что можно представить следующим образом [5]:
1 1 1
2 2 2
, ,
, , ,
, , ,...,
, ,
,
G G G
TB M E I
m e i
m e i
m e i
где
М
,
Е
,
I
– потоки
ТВ
материального, энергетического, информационного типа; (
m
k
,
e
k
,
i
k
) - кортеж материи
m
, энергии
е
, информации
i
;
G
– мощность множества
ТВ
.
В работе [1] были изложены особенности проектирования ФОТ для изготовления ци-
линдровых втулок на этапе деления изделия на функциональные элементы (ФЭ). В общем
случае функциональные элементы в геометрическом смысле могут быть в виде поверхност-