Повышение производительности прерывистого точения отливок из серых чугунов на основе разработки режущих пластин из нитридной керамики

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

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕЗЦОВ С ПЛАСТИНАМИ ИЗ НИТРИДНОЙ КЕРАМИКИ ПРИ ОБРАБОТКЕ СЕРЫХ
ЧУГУНОВ
1Л. Особенности эксплуатации резцов с пластинами из нитридной керамики при обработке серых чугунов
1.2. Методы повышения эксплуатационных показателей керамических инструментов
1.3. Проектирование керамических инструментов для заданных условий эксплуатации
1.4. Выводы. Цель и задачи исследования
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРА И ИНТЕНСИВНОСТИ ОТКАЗОВ РЕЖУЩИХ ПЛАСТИН ИЗ НИТРИДНОЙ КЕРАМИКИ
ПРИ ПРЕРЫВИСТОМ ТОЧЕНИИ ОТЛИВОК ИЗ СЕРЫХ ЧУГУНОВ
2.1. Формирование системы рассматриваемых взаимосвязей
2.2. Методика исследования термомеханической напряженности, характера и интенсивности отказов режущих пластин из нитридной керамики при прерывистом точении серых чугунов
2.3. Исследование термомеханической напряженности режущих пластин
из нитридной керамики при прерывистом точении серого чугуна.
2.4. Исследование кинетики отказов режущих пластин из нитридной керамики при прерывистом точении отливок из серых чугунов
2.5. Выводы
ГЛАВА 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ РЕЖУЩИХ ПЛАСТИН ИЗ НИТРИДНОЙ КЕРАМИКИ ПРИ ПРЕРЫВИСТОМ ТОЧЕНИИ
ОТЛИВОК ИЗ СЕРЫХ ЧУГУНОВ
3.1. Методика моделирования напряженно-деформированного

состояния режущих пластин из нитридной керамики
3.2. Исследование влияния внешних нагрузок на напряженно-деформированное состояние компонентов керамики режущих пластин
3.3. Исследование влияния свойств и толщины покрытия на напряженно-деформированное состояние режущих пластин из нитридной керамики
3.4. Исследование влияния параметров упрочняющей фаски на лезвии режущих пластин из нитридной керамики на их напряженно-деформированное состояние
3.5. Выводы
ГЛАВА 4. СОЗДАНИЕ РЕЖУЩИХ ПЛАСТИН ИЗ НИТРИДНОЙ КЕРАМИКИ ДЛЯ ПРЕРЫВИСТОГО ТОЧЕНИЯ ОТЛИВОК ИЗ
СЕРЫХ ЧУ ГУНОВ
4.1. Разработка алгоритма целевого выбора параметров режущих пластин из нитридной керамики для прерывистого точения отливок из серых чугунов
4.2. Создание режущих пластин из нитридной керамики для высокопроизводительного прерывистого точения отливок из серых чугунов
4.3. Исследование эксплуатационных характеристик разработанных режущих пластин РКС32 при прерывистом точении отливок из серых чугунов
4.4. Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Модернизация отечественных предприятий машиностроительного профиля и реализация концепции правительства РФ по развитию системы производства компонентной базы для обеспечения промышленной сборки иностранных автомобилей предполагает значительное повышение эффективности производства и обеспечение высокого качества продукции. Одним из наиболее востребованных направлений этой концепции является изготовление отливок из разных чугунов с их последующей механической обработкой на современном оборудовании в РФ.
Широкая применяемость деталей из чугунов разных марок в машиностроении и автостроении определяет необходимость повышения производительности механической обработки именно этих деталей. Например, из серых чугунов изготавливают блоки цилиндров, детали моторной группы шасси и тормозной системы автомобилей, причем на их долю приходится более 60 % чугунных отливок. Эти потребности могут быть эффективно удовлетворены за счет создания новых высокопроизводительных инструментов.
В настоящее время для обработки серых чугунов используют инструменты из быстрорежущих сталей, твердых сплавов, керамики и сверхтвердых материалов. Особое место в ряду инструментальных материалов занимает керамика на основе нитрида кремния, имеющая благоприятный комплекс физико-механических и теплофизических свойств. Высокие значения твердости, прочности, трещиностойкости и теплостойкости нитридной керамики позволили создать режущие пластины, многократно увеличивающие производительность процессов непрерывного точения и фрезерования чугунов.
Инструменты с режущими пластинами из нитридной керамики удовлетворяют экологическим требованиям и позволяют уменьшить негативное воздействие технологий на окружающую среду, так как

армированных керамик, оптимизация технологических параметров изготовления, разработка технологий дополнительной обработки режущих пластин, в том числе, нанесение многослойных и композиционных покрытий, и систем контроля их качества.
Целью работы является повышение производительности прерывистого точения отливок из серых чугунов на основе разработки режущих пластин из нитридной керамики.
На основании анализа литературных данных, обобщения опыта промышленного применения инструментов с керамическими режущими пластинами и в соответствии с целью работы были определены следующие задачи исследования:
1. Исследовать характер и интенсивность отказов режущих пластин из разных керамических материалов при прерывистом точении отливок из серых чугунов с целью формирования характерного комплекса эксплуатационных нагрузок, а также выявления степени влияние дефектов, образующихся в нитридной керамике под действием эксплуатационных нагрузок, на процессы изнашивания и разрушения режущих пластин.
2. Исследовать напряженно-деформированное состояние режущих пластин из нитридной керамики при прерывистой! точении отливок из серых чугунов в целях последующего создания алгоритма целевого выбора состава керамики, состава и толщины покрытия, ширины и угла упрочняющей фаски на лезвии режущих пластин.
3. Разработать и изготовить режущие пластины из нитридной керамики, обеспечивающие повышение производительности прерывистого точения отливок из серых чугунов.
4. Исследовать эксплуатационные показатели резцов с разработанными режущими пластинами при прерывистом точении отливок из серых чугунов и построить модель их отказов для последующего определения критерия их затупления и формирования технологических рекомендаций по назначению режимов резания.