Influence of structural components placement on casting technological damages formation

Abstract

The technological processes designing main criterion are identified. The reliability parameters: infallibility, durability, repairability, preservation are described with machine part life cycle’s substages and stages are described. The reliability support principles of difficult engineering systems for mechanical engineering production are analyzed. The insufficient researches level regarding influence of casting’s structural components on defects formation on it surface is argued. The reliability varieties are considered, its place in the machine part life cycle’s structure is identified and mathematical dependences for potential reliability definition are suggested. Inexpediency of potential reliability using as the part condition forecasting’s criterion during it machining is justified. The blanks operations importance in the technological process planning structure of cast blanks is confirmed. The mathematical dependence for technological processes infallible implementation’s estimated probability (the technological process reliability coefficient) is confirmed. The defects types and its formation mechanisms for blanks are analyzed. The casting defects main types: burnt-on sands, cavities, flashes and cracks are characterized. The deficiencies role as surface layer’s infringements during parts work in machine is installed. The parameters for the deficiencies control according to ISO 8785: 1998 are presented. The metal destruction phases during machining are considered. It is installed that big angle grains boundaries have an important role in technological damages and processes of alloys destruction situating between grains boundaries formation. The material damageability degree evaluation's modern conceptions as the operating time result of direct and indirect measurements are considered and its main deficiencies are specified. The LM-hardness method for definition of the castings damageability W as part infallibility parameter is presented. The technological fixture and the experimental researches execution and implementation technique are described. The received results justification and analysis are presented. The further researches directions are scheduled.Встановлено основні критерії проектування технологічних процесів. Описано зв'язок показників надійності: безвідмовності, довговічності, ремонтопридатності, збережливості із етапами та стадіями життєвого циклу виробу. Проаналізовано принципи забезпечення надійності складних технічних систем для машинобудівного виробництва. Аргументовано на недостатньому рівні досліджень стосовно впливу розміщення конструктивних елементів виливка на формування дефектів на його поверхні. Розглянуто різновиди надійностей, встановлено їх місце у структурі життєвого циклу виробу та приведено математичні залежності для визначення потенційної надійності. Обґрунтовано недоцільність використання потенційної надійності в якості критерію прогнозування стану виробу під час його виготовлення. Підтверджено вагомість заготівельних операцій у структурі технологічних процесів механічного оброблення литих заготовок. Приведено математичну залежність для оцінки ймовірності безвідмовного здійснення технологічного процесу (коефіцієнта надійності технологічного процесу). Проаналізовано види дефектів і механізми їх формування для виливок. Охарактеризовано основні види дефектів литва: пригари, раковини, заливини та тріщини. Встановлено роль вад як порушень поверхневого шару при роботі деталей в складі виробів. Представлено параметри для контролю вад згідно ISO 8785: 1998. Розглянуто етапи руйнування металу під час обробки різанням. Встановлено, що важливу роль у формуванні технологічних пошкоджень і процесах міжзереного руйнування сплавів мають великокутові границі зерен. Розглянуто сучасні концепції оцінки ступеню пошкоджуваності матеріалу як напрацювання за результатами прямих і непрямих вимірювань та вказано їх основні недоліки. Представлено метод LM-твердості для визначення пошкоджуваності виливків W як характеристики безвідмовності виробу. Описано технологічне оснащення та методику проведення і здійснення експериментальних досліджень. Представлено обґрунтування та проаналізовано отримані результати. Намічено шляхи подальших досліджень.