Повышение работоспособности лезвийного инструмента при обработке деталей, восстановленных и упрочнённых методами электроконтактных технологий

• Автор: Картамышев, Андрей Юрьевич
• Шифр специальности: 05.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 148 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1.
АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ ПРИ ОБРАБОТКЕ ДЕТАЛЕЙ
ПОВЫШЕННОЙ ТВЁРДОСТИ.
1.1 Состояние вопроса.
1.2 Анализ проводимых исследований видов износа и разрушения лезвийного

инструмента.
1.2.1 Хрупкое разрушение.
1.2.2 Пластическое разрушение.
1.2.3 Износ инструмента.
1.3 Обзор существующих подходов к исследованию причин разрушения

инструмента.
1.3.1 Анализ энергетических теорий, используемых при исследовании

процесса резания.
1.3.2 Анализ термодинамических моделей резания.
1.4 Анализ современных литературных данных по оценке работоспособности

режущего инструмента.
1.5 Анализ работ, посвященных исследованию стойкости инструмента.

1.6 Анализ литературных данных о влиянии режимов обработки на
работоспособность инструмента.
1.7 Анализ качества деталей при чистовой обработке композитами.
1.8 Постановка цели и задач исследования. 32'

ГЛАВА 2.
МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ, ИЗМЕРЕНИЙ И ОБРАБОТКИ ДАННЫХ, ПОЛУЧЕННЫХ В ЛАБОРАТОРНЫХ УСЛОВИЯХ.
2.1 Применяемое оборудование, материалы и приспособления.
2.2 Обзор электроконтактной технологии и исследование механических
свойств восстановленных деталей подвижного состава.
2.2.1 Краткий обзор электроконтактных технологий восстановления
изношенных деталей подвижного состава.
2.2.2 Анализ структуры и механических свойств экспериментальных
образцов.
2.2.3 Исследование микроструктуры наваренного слоя.
2.2.4 Характеристики исследуемой детали.
2.2.5 Характеристики обрабатываемой поверхности.
2.3 Методики теоретического и экспериментального определения
температуры резания.
2.4 Методики практического определения температуры в зоне резания.
2.4.1 Измерение температуры с помощью термопары Я. Г. Усачева.
2.4.2 Радиационный метод измерения температуры в зоне резания.
2.4.3 Оптический метод измерения температуры в зоне резания.
2.5 Методики теоретического расчета нагрузок на рабочую часть
инструмента.
Цель и задачи диссертационной работы.

ГЛАВА 3.
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЧИСТОВОЙ
ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА.
3.1 Математические зависимости расчета геометрических параметров

режущего инструмента.
3.2 Расчетные схемы определения действительной и средней толщин

срезаемого слоя при работе режущей кромкой с радиусом при вершине.
3.3 Расчетная схема определения радиусов формообразующих и переходного ’

участков режущей кромки.
3.4 Математическая модель расчета составляющих сил резания в зависимости

от распределения тепловых потоков.
3.4.1 Определение максимальной температуры на передней поверхности.
3.4.2 Определение температуры в месте отрыва стружки от передней

поверхности инструмента.
3.4.3 Определение максимальной температуры на задней поверхности

инструмента.
3.5 Определение тепловых потоков в заготовке.
3.5.1 Расчет средних удельных тепловых потоков.
3.5.2 Расчет теплоты детали.
3.5.3 Расчет теплоты стружки.
3.6 Экспериментальное определение температуры в зоне резания.
3.6.1 Изменение температуры в контрольных точках на подложке

режущей пластины.
3.6.2 Зависимости изменения температуры в точках установки термопар

от глубины резания и подачи.
3.6.3 Причины роста температуры.
3.6.4 Влияние глубины резания на температуру.
3.7 Выводы.

промышленного оборудования и современных измерительных средств. Обработка результатов экспериментов осуществлялась методами математической статистики с применением ЭВМ.
2.2 Обзор электроконтактной технологии и исследование механических свойств восстановленных деталей подвижного состава.
Исследования проводились с использованием модернизированных станков типовых моделей 1К62, 16К20, 16К20ПФ1- изготовленные заводом «Красный пролетарий» (1986 г. выпуска). Средний ремонт станка проведен в 2006 г.
В качестве объекта исследования использовались технически исправные резцовые державки MCLNP 2525М12 (с механическим креплением сменных пластин) и напайной резец (размер: 20*30*140 мм; геометрические параметры: у = 20°; а = 8°; у] = 3°; си = 9°; ср = 80°; (pi = 15° и X = -5°). Форма режущей пластины: CNMA 120408Т.
Материал пластин: ВК8 (ГОСТ 3882-74) производства
«Инструментальный завод г. Киржач»; Т15К6 (ГОСТ 3882-74), производства «Московского комбината твердых сплавов им. П.Я. Соловьева»; Т15К6 + TiN, покрытие нанесено по технологии PVD; 2015, производства фирмы «Sandvik Coromant»; SBC 1 фирмы «BECKER».
2.2.1 Краткий обзор электроконтактных технологий восстановления изношенных деталей подвижного состава.
Сущность электроконтактной наварки состоит в получении сварного соединения за счет активации соединяемых поверхностей импульсом тока при одновременном локальном разогреве и деформировании соединяемых материалов. Металл как правило нагревается до пластического состояния. Формирование покрытия и его соединение происходит в твердой фазе, т.е. за счет межатомных связей.