Повышение стойкости твердосплавных протяжек на основе уменьшения выкрашивания зубьев в краевой зоне обрабатываемой детали

• Автор: Чигодаев, Николай Ефимович
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 191 с. : ил.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Общая характеристика вопроса
1.2 Технологические условия резания при протягивании твердосплавными протяжками
1.3. Хрупкое разрушение зубьев твердосплавных протяжек
1.3.1. Механизм хрупкого разрушения инструмента
1.3.2. Влияние схемы резания при протягивании на хрупкое разрушение зубьев
1.3.3. Влияние материала протяжки на хрупкое разрушение зубьев
1.3.4. Влияние скорости протягивания на выкрашивание зубьев
1.3.5. Влияние геометрических параметров зуба протяжки на его хрупкое разрушение
1.3.6. Влияние нестационарных условий резания на хрупкое разрушение и выкрашивание зубьев протяжки
1.3.6.1. Зависимость хрупкой прочности режущих зубьев протяжек от условий резания
1.3.6.2. Влияние термоциклической нагрузки на хрупкую прочность инструмента
1.3.6.3. Влияние условий выхода инструмента из контакта с обрабатываемой деталью на хрупкое разрушение режущих кромок
1.3.6.4. Выводы
1.4. Общие выводы
1.5. Цели и задачи исследования
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
2Л. Оборудование, образцы, инструмент
2ЛЛ. Оборудование
2Л .2. Образцы
2Л.З. Инструмент
2Л .4. Геометрические параметры инструментов
2.2. Методика проведения экспериментов
2.2.1. Методика выявления поведения стружки в момент окончания обработки
2.2.2. Методика измерения деформации материала образца
в процессе обработки
2.2.3. Методика исследования износостойкости протяжек
ГЛАВА 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ КРАЕВОЙ ЗОНЫ
3.1. Моделирование деформации краевой зоны обрабатываемой детали
3.1.1. Схема процесса деформации краевой зоны детали
3.1.2. Математическая постановка задачи моделирования
3.1.3. Формулирование задачи моделирования для метода конечных элементов
3.2. Исследование деформированного состояния краевой зоны обрабатываемой детали
3.3. Влияние размеров краевой зоны на его напряженно -деформированное состояние
3.4. Влияние свойств материала детали на напряженно-деформированное состояние краевой зоны
3.4.1. Влияние на степень деформации начального предела текучести и0 материала
3.4.1. Влияние на степень деформации краевой зоны модуля
упрочнения материала
3.5. Напряженно-деформированное состояние режущего клина
3.6. Влияние на напряженно-деформированное состояние
режущего клина его геометрических параметров
3.6.1. Влияние коэффициента трения на напряженное состояние краевой зоны
3.6.2. Влияние переднего угла на напряженное состояние краевой зоны
3.6.3. Влияние радиуса округления на напряженное состояние краевой зоны
3.6.4. Влияние радиуса округления режущей кромки на напряженное состояние режущего клина инструмента
3.6.5. Схема изменения процесса отделения срезаемого слоя
в краевой зоне
3.7. Выводы по главе
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ УМЕНЬШЕНИЯ ВЫКРАШИВАНИЯ РЕЖУЩИХ КРОМОК ЗУБЬЕВ ПРОТЯЖЕК
4.1. Изменение геометрии краевой зоны
4.2. Использование укороченного упора
4.3. Использование технологического упора, перекрывающего размеры срезаемого слоя
4.4. Выводы по главе
ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРЕДЛОЖЕННЫХ СПОСОБОВ УМЕНЬШЕНИЯ ВЫКРАШИАНИЯ ЗУБЬЕВ ПРОТЯЖЕК
5.1. Особенности износа и хрупкого разрушения твердосплавных протяжек
5.2. Влияние условий резания в краевой зоне на хрупкое разрушение зубьев протяжек

1.3.6.1. Зависимость хрупкой прочности режущих зубьев протяжек от условий резания
При изучении влияния прерывистости процесса резания на стойкость твердосплавного инструмента М.М Симонян [54, 55, 56] провел эксперименты на строгальном станке по строганию заготовок из серого чугуна длиной 250 мм с разной геометрией срезаемого слоя.
Эксперимента показали, что условия врезания инструмента в заготовку имеют существенное влияние его стойкость. Плавное увеличение глубины резания не вызывает разрушения инструмента в виде сколов и выкрашиваний режущей кромки. Наоборот, максимальная глубина резания и, соответственно, ударная нагрузка в начальный момент резания приводят к резкому сокращению длительности работы инструмента. После определенного числа циклов резания режущая кромка инструмента выкрашивается и скалывается, сокращая период его нормального износа. При этом такое разрушение инструмента носит вероятностный характер, т.к. разброс стойкости инструментов, обрабатывающих заготовку с максимальной глубиной резания при врезании, составил от 600 до 1410 с.
Учитывая, что длительность резания при одном проходе инструмента не превышала 0,42 с и температура резания не могла повлиять на результаты стойкостных испытаний строгальных резцов, автор статьи делает вывод о преимущественном влиянии ударной нагрузки на хрупкую прочность инструмента.
Для подтверждения этого вывода М.М. Симонян провел дополнительные исследования, с целью установить степень влияния термических условий резания на «хрупкую» стойкость инструментов. В ходе экспериментов обеспечивались одинаковые условия резания при точении и строгании чугунных образцов из СЧ18 инструментами, оснащенными пластинками из твердого сплава ВК8.