Повышение производительности обработки деталей из труднообрабатываемых материалов путём высокоскоростного точения с предварительным охлаждением

• Автор: Седов, Дмитрий Игоревич
• Шифр специальности: 05.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 158 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ОБРАБОТКИ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ ТИТАНА
1.1 .Анализ свойств сплавов на основе титана
1.2.0брабатываемость сплавов на основе титана
1.3.Методы повышения эффективности обработки труднообрабатываемых сталей и сплавов с внесением дополнительных
потоков энергий
1 АПостановка задач исследования
ГЛАВА 2. ТЕПЛОФИЗИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРИ ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ОБРАБОТКЕ С ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ
2.1.Механические свойства титановых сплавов при низких температурах
2.2.Теплофизический анализ исследования методов обработки с дополнительными потоками энергии
2.3.Теоретические исследования мощности и тепловой напряженности процесса точения в зависимости от температуры заготовки и скорости резания
2.4.Схематизация процесса резания
2.5.Балансовая задача при ВСО титановых сплавов
2.6.Вывод ы
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ В ЗОНЕ РЕЗАНИЯ И ШЕРОХОВАТОСТИ ОБРАБОТАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ В УСЛОВИЯХ ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ОБРАБОТКИ С ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ

3.1 .Исходные данные

3.2.Модель полнофакторного эксперимента температур в зоне резания

3.3.Исследование шероховатости деталей после высокоскоростной обработки с дополнительным охлаждением
3.4.Модель полнофакторного эксперимента шероховатости

3.5.Выводы

ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ОБРАБОТКИ ТРУДНООБРАБАТЫВАЕМЫХ
МАТЕРИАЛОВ ВЫСОКОСКОРОСТНЫМ ТОЧЕНИЕМ С
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ
4.1.Оптимизация режимов резания высокоскоростного точения труднообрабатываемых материалов с дополнительным охлаждением_ 128 4.2.Экономическое обоснование применения высокоскоростного
резания с дополнительным охлаждением
4.3.Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение
Приложение
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Непрерывное повышение требований к качеству современных машин и агрегатов, их долговечности и надежности вызывает необходимость широкого применения новых конструкционных материалов, обладающих высокой механической прочностью, износостойкостью, коррозионной стойкостью, жаропрочностью. В связи с этим на передний план выходят сплавы, обладающие рядом особых химических и физико-механических свойств, однако такие материалы характеризуются низкими показателями обрабатываемости резанием, и специфическими особенностями механической обработки.
В настоящий момент машиностроение сделало огромный скачек в сфере обработки труднообрабатываемых материалов с использованием прогрессивного режущего инструмента, из новых инструментальных материалов улучшенной геометрии и повышенной стойкости, применением различных способов комбинированной обработки с внесением дополнительных потоков энергии и новых кинематических схем. Однако нельзя сказать, что проблемы изготовления деталей из труднообрабатываемых материалов полностью решены. Динамичное развитие экономики и конкурентная борьба в условиях рынка требует постоянного совершенствования технологий производства, с учётом высоких характеристик предъявляемых к качеству продукции и скорости изготовления при обязательном снижении энергозатрат, отходов производства и уменьшения экологических рисков, как в замкнутых производственных системах, так и для экологии в целом.
Наибольшей эффективностью при резании труднообрабатываемых материалов обладают комбинированные методы, рассмотренные в работах Д.Г.Евсеева, В.Б. Есова, Е.У.Зарубицкого, Ю.Г.Кабалдина, Т.Г.Насад, Л.В.Окорокова, A.C. Верещака, В.Н.Подураева, Л.А.Резникова, А.Н.Резникова,
H.H. Рыкалина, С.С.Силина, В.К. Старкова, Н.В.Талантова, М.В.Шатерина и др. Их применение позволяет существенно повысить производительность обработки, улучшить качество поверхности, сократить технологический цикл обработки, обеспечить приемлемую стойкость режущего инструмента и т.п

Методы с дополнительными потоками энергии (комбинированные) могут быть представлены в виде таблицы 1.16. приведённой в работе [20].
Таблица 1.16.
Способы обработки с применением дополнительных потоков энергии
Способ обработки Механическое Электрическое Тепловое Химическое
Резание Вибрационное всо Тепловое Химическое Эрозионное Термическое Трибологичес- кое
Низкочасто тное Высокочаст отное
Вибрационное
Резание
Для дробления X X X
стружки
Для облегчения деформации X X X X X
всо X X
ВСОс
предварительным X X X
нагревом
свс X
Обработка с
нагревом
Электроконтактным X X X
Лазерным X X
Плазменным X X
Индукционным X X
фрикционным X X X
1.3.1. Обработка труднообрабатываемых материалов с внесением колебаний в процесс резания
Исследования в этом направлении изложены в работах Маркова А.И., Подураева В.Н., Жаркова И.Г и многих других. Авторы [2,22,43] отмечают два направления рационализации операций механической обработки.
Первое направление связано с гашением неблагоприятных вибраций при механической обработке, ведущих к снижению качества поверхности, точности обработке, ведущих к снижению качества поверхности, точности обработки и стойкости инструмента. Особое значение имеет при резании