1. У дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової задачі, що полягає в розробленні високопродуктивних технологічних процесів виготовлення гвинтових і кільцевих гофрованих заготовок із заданим і довільним профілем, які широко використовуються для змішування сипких і в’язких матеріалів, збивання в’язких мас в кондитерській промисловості, в теплообмінниках, для борботації вільних абразивів у відповідних ТП та в багатьох інших процесах. Вирішення цієї задачі дозволить покращити технічні та експлуатаційні параметри механізмів з гвинтовими і кільцевими гофрованими робочими органами. На основі проведеного аналізу науково-технічних і патентних джерел встановлено, що існуючі технологічні процеси виготовлення ГГЗ малоефективні, не відповідають сучасним вимогам, що висуваються до їх продуктивності та якості. Вперше на основі ресурсоощадних технологій запропоновано технологічні процеси виготовлення ГГЗ із заданим профілем гофр на обкатних верстатах ортогональними й неортогональними зубчастими формоутворюючими інструментами. 2. Досліджено функціонально-конструктивні та технологічні особливості виготовлення ГГЗ із заданим і довільним профілем гофр з проектуванням відповідного технологічного обладнання та оснащення. Вперше розроблено теоретичні передумови процесу формоутворення ГГЗ із стальної і алюмінієвої смуги товщиною 0,5-3 мм, внутрішнім діаметром 50-100 мм, зовнішнім діаметром 80-250 мм обкатуванням парами ортогональних і неортогональних зубчастих формоутворюючих інструментів. 3. Вперше розроблено математичну модель процесу формоутворення ГГЗ на оправу з обмеженням осьової сили притискування на 30-60% порівняно з плоскими гвинтовими профілями та відносною висотою b'=15-25 і більше. Проведено теоретичне моделювання динамічних процесів розточування внутрішнього діаметра ГГЗ із довільним приляганням сусідніх витків торцевими поверхнями. Розроблено пакет прикладних програм для дослідження коливань системи верстат-супорт-різцетримач в процесі розточування ГГЗ. 4. Виведено рівняння гвинтової гофрованої заготовки з заданим профілем гофр по внутрішньому або зовнішньому діаметрах і всій ширині заготовки. Виведено аналітичні залежності для визначення кількості та розмірів гофр на одному витку заготовки залежно від зовнішнього діаметра, а також відношення величини некатаної зони до товщини заготовки , а також повну ширину заготовки постійної або змінної товщини. 5. Вперше запропоновано класифікацію ГГЗ за технологічними й конструктивними ознаками, способами виготовлення, використанням відповідного обладнання і оснащення, інструментів, технологічних режимів формоутворення тощо. Розроблено конструкції інструментів для заміру одночасно зовнішнього та внутрішнього діаметрів ГГЗ, а також кроку спіралі з точністю 0,1 мм. Сформовано технологічні вимоги до формоутворюючих зубчатих інструментів: точність – 5-8 квалітети, шорсткість Ra=0,2-3,2 мкм. 6. На основі теоретичних і експериментальних досліджень розроблено комплексну методику, яка поєднує визначення основних показників технологічних процесів виготовлення гвинтових і кільцевих гофрованих заготовок та конструктивних параметрів технологічного оснащення за умови зменшення енерговитрат на 20-30 % шляхом створення набору інструментальних засобів, пакетів прикладних програм, для проектування технологічних процесів виготовлення гвинтових і кільцевих гофрованих заготовок; здійснено раціональний вибір схем, маршрутів, режимів оброблення із встановленням конструкторсько-технологічних параметрів. Застосування запропонованої методики підвищує продуктивність праці на 16-27%. 7. Проведені експериментальні дослідження навивання ГГЗ із довільним профілем гофр на оправу на токарних і затилувальних верстатах відповідно до розробленої програми підтвердили адекватність теоретичних розрахунків дійсним значенням технологічних параметрів. Порівняльний аналіз зусиль і моментів формоутворення, отриманих експериментальним і розрахунковим шляхом із використанням багатофакторного експерименту, показав достатню для практики точність розрахунків, похибка яких становила 18-27 % при виготовленні ГГЗ з стрічкових заготовок із сталей 0,8 кп і Ст 3 товщиною 0,5-3 мм і шириною до 200 мм, швидкістю навивання 15-36 м/хв. 8. Розроблені та реалізовані технологічні процеси виготовлення ГГЗ із заданим профілем розширюють технологічні можливості токарних, затилувальних і обкатних верстатів і збільшують коефіцієнт їх завантаження. Спроектовано та виготовлено 5 пар ортогональних і неортогональних зубчастих формоутворюючих інструментів із зовнішніми діаметрами 100-350 мм, кількістю зубів 17-28, кутом нахилу зубів 30-60, які забезпечують виготовлення ГГЗ із кутом нахилу стрічки до осі спіралі 30-60, для калібрування – 90. Проведено дослідження впливу параметрів інструментів на конструктивні параметри ГГЗ. Швидкість навивання становила 10-20 м/с. 9. Спроектовано технологічне оснащення, формоутворюючі та вимірювальні інструменти для виготовлення ГГЗ із довільним і заданим профілем гофр, яке відпрацювано на технологічність за критерієм мінімізації енерговитрат і матеріаломісткості, концентрації операцій. Його можна використовувати для створення нових технологічних процесів виготовлення ГГЗ із довільним або заданим профілем гофр. 10. На основі комплексу проведених теоретичних і експериментальних досліджень створено конкурентноздатні технологічні процеси виготовлення гвинтових і кільцевих гофрованих заготовок із заданим профілем гофр обкатуванням парами зубчатих ортогональних і неортогональних формоутворюючих інструментів, з довільним профілем гофр навиванням на оправу з обмеженням осьового зусилля притискання, а також технологічне оснащення, формоутворюючі та вимірювальні інструменти, що забезпечило підвищення якості продукції й зростання продуктивності праці на 20-35%. Технічна новизна розроблених пристроїв захищена шістьма деклараційними патентами України на винаходи. Результати досліджень впроваджено на ВАТ “Ковельсільмаш” з річним економічним ефектом 5430 грн та в навчальний процес. |