Повышение периода стойкости инструмента при вибрационном точении высокомарганцовистых сталей

• Автор: Швачкин, Евгений Геннадиевич
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 192 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследований
1.1. Особенности обработки высокомарганцовистых сталей
1.2. Направления исследования процесса резания с вибрациями
1.2.1. Отрицательное влияние вибраций
1.2.2. Положительное влияние вибраций
1.3. Задачи исследований
Глава 2. Разработка установки для вибрационного резания с использованием вынужденных гармонических колебаний маятникового типа
2.1. Состояние вопроса
2.1.1. Предварительное определение оптимальных амплитудно-частотных параметров колебаний
2.1.2. Обзор основных способов вибрационного резания
2.2. Описание экспериментальной установки для вибрационного резания с
вынужденными гармоническими колебаниями маятникового типа
Глава 3. Устойчивость вынужденных гармонических колебаний при вибрационном резании
3.1. Обзор работ по исследованию устойчивости при наличии колебаний .
3.2. Исследование устойчивости вынужденных гармонических колебаний
при вибрационном резании
Глава 4. Исследование влияния режимов резания и параметров колебаний инструмента на его период стойкости и качество обработанной поверхности
4.1. Методика проведения экспериментов
4.2. Черновое точение по литейной корке
4.3. Черновое точение по чистому металлу
4.4. Чистовое точение
Глава 5. Практическое применение результатов исследований
5.1. Анализ результатов исследований и разработка рекомендаций по выбору конструктивных и технологических параметров вибрационного резания
5.2. Разработка опытно-промышленной установки к токарно-карусельному станку модели КУ-514 для обработки крупногабаритных деталей типа тел вращения
Основные результаты и выводы
Список литературы
Приложения
Введение

Актуальность работы. Обработка резанием является одним из важнейших технологических процессов, в значительной степени определяющим технический и экономический уровень машиностроительного производства. В настоящее время технология машиностроения решает одну из наиболее интересных проблем - поиск эффективных способов обработки различных труднообрабатываемых материалов. Одной из таких марок является высокомарганцовистая сталь аустенитного класса 110Г13Л; иногда в технической литературе она известна под названием сталь Гадфильда, Г12 или Г13Л. Эта сталь обладает высокими износоустойчивыми и антикавитационными свойствами, а также имеет высокое сопротивление износу при одновременном воздействии больших давлений, температур и динамических ударных нагрузок. Особенность свойств данной стали предопределили область ее промышленного применения. Из нее изготовляют детали горнорудного, дробильно-размольного, металлургического и транспортного оборудования: корпуса и футеровки вихревых и шаровых мельниц, щеки и конуса дробилок, гусеничные траки, зубья и передние стенки ковшей экскаваторов, железнодорожные крестовины и другие тяжелонагру-женные детали.
Хотя высокомарганцовистая сталь известна с 1873 г. [1] и давно освоена в литейном производстве, технический уровень проведенных исследований по механической обработке недостаточно высок, часто встречаются противоречивые утверждения. В настоящее время в промышленности для улучшения обрабатываемости этой стали широко применяется плазменно-механическая обработка (ПМО). Однако ПМО обладает многочисленными недостатками: разупрочнение, охрупчивание и образование микротрещин на поверхности детали; ухудшение условий труда; дополнительное оснащение станка аппаратурой и большой расход энергоресурсов. Поэтому дальнейшее применение ПМО становится неперспективным. В качестве альтернативного способа улучшения обрабатываемости высокомарганцовистых сталей является

2. Разработка установки для вибрационного резания с использованием вынужденных гармонических колебаний маятникового типа
2.1. Состояние вопроса
2.1.1. Предварительное определение оптимальных амплитудно-частотных
параметров колебаний
Анализ публикаций по обработке высокомарганцовистых сталей аусте-нитного класса показал, что исследованию вибрационного резания этих сталей уделено незначительное внимание. Поэтому для проведения дальнейших исследований и создания экспериментальной установки, необходимо определить оптимальные величины амплитудно-частотных характеристик колебаний и степень их влияния на период стойкости инструмента из источников, занимавшихся решением однотипной проблемы.
В настоящее время известно две принципиально отличающиеся друг от друга рекомендации по назначению параметров колебаний при вибрационном резании. Одна из них изложена В. Н. Подураевым в монографии [60]. В этой работе приводится три графика зависимости периода стойкости инструмента от продольной подачи при скоростях резания 40, 80 и 120 м/мин. Во всех трех экспериментах глубина резания 1 мм, продольная подача изменялась в интервале от 0,25 до 0,58 мм/об; параметры вибраций: тангенциальные колебания резца амплитудой 0,2 мм и частотой 175 Гц. Эксперименты проводили на образцах из стали Х18Н9Т диаметром 100 мм и длиной 700 мм. В. Н. Подураев утверждает, что скорость резания 80 м/мин при вибрационном точении является некоторой критической величиной, определяющей переход из области отри-