Высокоскоростная лезвийная обработка труднообрабатываемых материалов с дополнительными потоками энергии в зоне резания

Высокоскоростная лезвийная обработка труднообрабатываемых материалов с дополнительными потоками энергии в зоне резания

Автор: Насад, Татьяна Геннадиевна

Шифр специальности: 05.03.01

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2005

Место защиты: Саратов

Количество страниц: 399 с. ил.

Артикул: 2937541

Автор: Насад, Татьяна Геннадиевна

Стоимость: 250 руб.

Высокоскоростная лезвийная обработка труднообрабатываемых материалов с дополнительными потоками энергии в зоне резания  Высокоскоростная лезвийная обработка труднообрабатываемых материалов с дополнительными потоками энергии в зоне резания 

ВВЕДЕНИЕ.
1. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОГО РЕЗАНИЯ ТРУДНООБРАБАТЫВАЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ
1.1. Классификация способов высокоскоростного резания сталей с применением дополнительных потоков энергии
1.1.1. Обработка резанием с вибрациями
1.1.2. Обработка с дополнительным тепловым воздействием.
1.1.3.Плазменный нагрев.
1.1.4.Электроконтактный нагрев
1.1.5.Лазерный нагрев.
1.1.6.Индукционный нагрев.
1.1.7.Термофрикционный нагрев.
1.1.8. Высокоскоростная обработка.
1.1.9. Высокоскоростная обработка с дополнительным тепловым воздействием
1.2. Концепция системного подхода к анализу методов высокоэффективной механообработки с дополнительными потоками энергии
в зоне резания
1.3. Влияние физикотехнических подсистем процесса ВСО
с дополнительным тепловым воздействием на качество обработки
1.4. Сравнительный анализ методов механообработки
с дополнительными потоками энергии в зоне резания. Постановка основных задач исследования.
2. ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ОБРАБОТКИ С ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМИ ПОТОКАМИ ЭНЕРГИИ В ЗОНЕ РЕЗАНИЯ.
2.1. Основные направления феноменологической модели системы высокоскоростной обработки с тепловым воздействием
2.2. Феноменологическая модель процесса высокоскоростной обработки
с дополнительными потоками энергии в зоне резания.
2.3. Выводы.
3. АНАЛИЗ ЭНЕРГОСИЛОВОЙ ПОДСИСТЕМЫ ПРОЦЕССА ВЫСОКОСКОРОСТНОГО РЕЗАНИЯ
С ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМ ТЕПЛОВЫМ ВОЗДЕЙСТВИЕМ
3.1. Анализ влияния энергосиловых параметров процесса
на эффективность обработки
3.1.1. Системный подход к анализу влияния энергосиловых параметров на производительность и качество обработки.
3.1.2. Особенности энергосиловых параметров при обработке
с различными видами теплового воздействия.
3.2. Исследование силовых параметров при обработке с фрикционным нагревом зоны резания.
3.3. Исследование силовых зависимостей при высокоскоростной
обработке с дополнительным тепловым воздействием
3.4. Экспериментальные исследования энергосиловых параметров
процесса высокоскоростной обработке с фрикционным воздействием
3.4.1. Методика исследования и аппаратура
3.4.2. Оценка точности полученных результатов
3.5. Выводы
4. ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ОБРАБОТКИ С ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМИ ПОТОКАМИ ЭНЕРГИИ.
4.1. Анализ влияния тепловых процессов на эффективность
обработки с позиций системного подхода.
4.1.1 Системный подход к анализу влияния тепловых процессов на производительность и качество комбинированной обработки.И
4.1.2. Теплофизические исследования методов обработки
с дополнительным тепловым воздействием.
4.2. Теплофизическая модель процесса обработки с дополнительным фрикционным воздействием.
4.2.1.Упрощенная теплофизическая модель обработки с тепловым воздействием.
4.2.2. Температурное поле в детали и фрикционном диске
при обработке с дополнительным тепловым воздействием.
4.2.3. Оценка влияния конвективного теплообмена на тепловую обстановку инструмента диска
4.3. Тепловые процессы в условиях высокоскоростной
обработки
4.3.1. Анализ методов высокоскоростной обработки.
4.4. Обобщенная теплофизическая модель процесса высокоскоростной обработки с дополнительным фрикционным воздействием.
4.4.1. Упрощенная теплофизическая модель высокоскоростной обработки с тепловым воздействием.
4.4.2. Температурные поля в детали и инструменте
при высокоскоростной обработке
4.5. Экспериментальные исследования тепловых процессов элементов технологической системы при высокоскоростной обработке
с фрикционным подогревом
4.5.1. Оценка точности результатов экспериментов.
4.6. Выводы.
5. АНАЛИЗ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕМЕНТОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
ПРИ ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ОБРАБОТКЕ С ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМИ ПОТОКАМИ ЭНЕРГИИ
5.1. Системный подход к анализу влияния колебательных процессов на эффективность ВСО с дополнительными потоками энергии
5.2. Динамические характеристики инструмента при высокоскоростной обработке с фрикционным нагревом зоны резания.
5.3. Экспериментальные исследования динамических характеристик элементов технологической системы при обработке с тепловым воздействием
5.3.3. Экспериментальное определение декремента собственных колебаний системы шпиндельдиск.
5.4. Выводы.
6. СТОЙКОСТЬ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА ПРИ ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ОБРАБОТКЕ С ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМИ ПОТОКАМИ ЭНЕРГИИ В ЗОНЕ РЕЗАНИЯ.
6.1. Системный подход к вопросу обеспечения стойкости режущего инструмента при высокоскоростной обработке с дополнительным тепловым воздействием в зоне резания.
6. 2. Основные факторы, влияющие на разрушение режущего инструмента
6.2.1. Влияние силового фактора на изнашивание режущего инструмента
6.2.2. Влияние теплового фактора на стойкость реж. инструмента
6.2.3. Влияние колебаний на стойкость инструмента.
6.3. Современные подходы к процессу изнашивания режущего инструмента
6.3.1. Термофлуктуационный подход.
6.3.2. Структурноэнергетический подход к процессу изнашивания
режущего инструмента.
6.4.0собенности изнашивания режущего инструмента в условиях
обработки с дополнительными потоками энергии в зоне резания
6.5.0собенности изнашивания инструмента при высокоскоростной
обработке с фрикционным нагревохМ зоны резания.
б.б.Экспериментальные исследования стойкости режущего инстругчента
при высокоскоростной обработке с тепловым воздействием.
6.7. Выводы
7. КАЧЕСТВО ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ПРИ ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ОБРАБОТКЕ С ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМИ ПОТОКАМИ
ЭНЕРГИИ.
7.1. Системный подход к обеспечению качества поверхности деталей
7.2. Особенности формирования качества поверхности после обработки
с дополнительными потоками энергии.
7.3. Качество поверхности при высокоскоростной обработке
с тепловым воздействием
7.3.1. Формирование шероховатости поверхности при высокоскоростном лезвийном резании с тепловым воздействием.
7.3.2. Исследование структуры и микротвердости поверхности после высокоскоростной обработки с тепловым воздействием.
7.4. Выводы.
8.ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ОБРАБОТКИ С ТЕПЛОВЫМ ВОЗДЕЙСТВИЕМ.
8.1. Критерии оптимизации.
8.1.1. Особенности описания ограничений при высокоскоростной обработке с тепловым воздействием.
8.2. Особенности обработки жаропрочных сплавов
8.2.1. Режимы резания при обработке жаропрочных сплавов
8.2.2. Оптимизация режимов резания при обработке жаропрочных сплавов.
8.3. Особенности обработки коррозионностойких сталей и сплавов
8.3.1. Режимы резания при обработке коррозионностойких сталей и сплавов.
8.3.2. Оптимальные режимы резания при обработке коррозионностойких сталей и сплавов
8.4. Практические рекомендации по применению метода высокоскоростной обработки с дополнительным тепловым воздействием
на производстве.
8.5. Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Это означает преобразование выделяющейся механической энергии в тепловую в узкой зоне сдвига элемента стружки, которая не успевает вызывать прогрев поверхности детали. Разогретый металл удалятся из рабочей зоны вместе со стружкой, практически без тепловых деформаций детали. Высокоскоростное фрезерование в основном применяют при обработке алюминия и легких сплавов инструментом из сверхтвердых материалов или твердых сплавов. ТС, поэтому ВСФ лишь в редчайших случаях происходит в критическом частотном диапазоне станка, его элементов или заготовки. При обработке материалов, чувствительных к изменению скорости резания, например, закаленных легированных сталей, сплавов на основе никеля, титана с учетом необходимости соблюдения длительной стойкости инструмента, невозможно использование высоких скоростей резания. При фрезеровании труднообрабатываемых материалов и легких сплавов с увеличением скорости резания температура в плоскости сдвига уменьшается, одновременно увеличиваясь на передней поверхности инструмента, что нередко приводит к его быстрому износу. Для ВСФ непригодны фрезы, работающие при обычных скоростях, поэтому разрабатываются конструкции фрез с более надежным креплением режущих пластин при торцевом фрезеровании, увеличенным объемом стружечных канавок и числом зубьев, не превышающим расчетного примерно по два зуба на каждые мм диаметра фрезы. Стойкость инструмента, как и при обычном фрезеровании, зависит от обрабатываемого материала. На рис. Из графиков видно, что быстрорежущие стали мало подходят изза быстрого износа в качестве инструмента при ВСФ. Неперетачиваемые пластины из поликристаллического алмаза и кубического нитрида бора КНБ так же не дают хороших результатов. Хотя их износ в начальной стадии невелик, режущие кромки пластин из этих материалов вследствие прерывистого резания и высоких частот автоколебаний, примерно через 4 мин начинают выкрашиваться. Наиболее приемлемы для ВСФ твердые сплавы марок К и К на основе карбида вольфрама, у которых ширина ленточки износа становится равной 0,2 мм только через мин после начала обработки. Рис. Ширина площадки износа при фрезеровании сплава на основе алюминия двузубыми фрезами из различных материалов а твердого сплава марки К б твердого сплава марки К с покрытием в твердого сплава марки К г твердого сплава марки К д быстрорежущей стали с содержанием 5 кобальта с быстрорежущей стали с содержанием кобальта ж быстрорежущей стали с покрытием з КНБ и алмаза. При отсутствии угла наклона стойкость фрезы составляла от той, которая получается при наклоне . Практическая реализация ВСО точения стала возможной благодаря созданию качественно новых инструментальных материалов на основе модификаций алмаза и нитрида бора. Термостойкость этих материалов превышает С, в то время как большинство твердых сплавов имеют этот показатель в пределах С. Повышение износа с увеличением скорости резания позволило авторам рекомендовать для обработки сталей минералокерамические пластины ТВИН 0, обладающие максимальной стойкостью и стабильностью свойств, а также пластины ВОК. Одной из производственных фирм Германии вместо обычного шлифования высокотвердых подшипниковых закаленных сталей твердостью НЯС . КНБ сорта ДВС . Исследовано , что при чистовом высокоскоростном фрезеровании серого чугуна хорошо зарекомендовали себя режущие пластины из киборита ПКНБ, композита Д, томала, работающие на скоростях . Отмечалось, что при фрезеровании в течение трех часов износ достигал 0,. С увеличением скорости резания путь резания, соответствующий стойкости твердого сплава уменьшается изза износа по задней грани. В работе отмечается, что по сравнению с традиционным резанием после ВСО наследственность сохраняется в значительно более тонком слое около мкм. И. Я3 1,1 ДЯР ДЯд Ир 1. Язрадиус исходной заготовки, мм номинальная глубина резания, мм АЯД, АЯртепловое расширение детали и режущей пластины соответственно Ьррадиальный износ резца, мм. Качество поверхности после ВСО соответствует шлифованной, т. Я2 мкм, квалитету точности.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.192, запросов: 229