Повышение эффективности лезвийной обработки хладостойких сталей путем автоматизированного расчета рациональных режимов резания

• Автор: Фомин, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 05.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 135 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. Анализ современных отечественных и зарубежных хладостойких сталей применяемых в машиностроении
1.2. Свойства и состав хладостойких сталей
1.3. Анализ обрабатываемости материалов с особыми физикомеханическими свойствами
1.4. Факторы, влияющие на стойкость режущего инструмента
1.5. Современные методы оценки состояния режущего инструмента
1.6. Постановка задач исследования
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА ПЛАНА И МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ЛЕЗВИЙНОЙ ОБРАБОТКИ ХЛАДОСТОЙКИХ СТАЛЕЙ
2.1. Разработка методики контроля состояния режущей кромки инструмента в процессе сверления, нарезании резьбы метчиками, торцовом и концевом фрезеровании хладостойких сталей
2.2. Разработка методики исследования точности обработки и шероховатости при торцовом фрезеровании хладостойких сталей
2.3. Сравнительные стойкостные испытания режущего инструмента с износостойкими покрытиями ПИ и (Т1Хг)И и без покрытий при торцовом фрезеровании хладостойких сталей
2.3.1. Определение экономической эффективности применения пластин с
износостойкими покрытиями ТЛЯ и (Т1Хг)И
ВЫВОДЫ

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МНОГОФАКТОРНЫХ МОДЕЛЕЙ СТОЙКОСТИ, ШЕРОХОВАТОСТИ И ТОЧНОСТИ ОБРАБОТКИ ПРИ ЛЕЗВИЙНОЙ ОБРАБОТКЕ ХЛАДОСТОЙКИХ СТАЛЕЙ ЗЛ. Уравнения регрессии, описывающие процесс исследования стойкости режущего инструмента, шероховатость поверхностного слоя и точность обработки при резании хладостойких сталей
3.2. Проверка адекватности уравнений регрессии
3.3. Преобразование адекватных уравнений регрессии в многофакторные математические модели стойкости, шероховатости и точности обработки
3.4. Анализ погрешности расчета полученных математических моделей
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО РАСЧЕТА РАЦИОНАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ ПРИ ЛЕЗВИЙНОЙ ОБРАБОТКЕ ХЛАДОСТОЙКИХ СТАЛЕЙ
4.1. Автоматизированное проектирование в технологической
подготовке производства
4.2. Общая характеристика автоматизированной системы «КЕ2МЕТ»
4.3. Статистический анализ погрешности работы разработанной автоматизированной системы расчета «11Е2МЕТ»
4.4. Определение экономической эффективности использования системы автоматизированного расчета «БЕгМЕТ»
ВЫВОДЫ

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Проведение различных инноваций, направленных на повышение рентабельности конкретного машиностроительного предприятия, необходимо начинать с первых его уровней - то есть с операций механической обработки, уделяя при этом особое внимание вопросу выбора наиболее рациональных технологических условий их осуществления, так как именно они предопределяют результативность анализируемых операций, а в конечном итоге - себестоимость изготовляемой продукции и производительность труда в сфере производства.
Рост научно-технического прогресса неразрывно связан с развитием ведущих отраслей машиностроения - авиационной, ракетной, космической, электронной и атомной техники, энергетического и химического машиностроения, где интенсивно используются труднообрабатываемые материалы со специальными физико-химическими свойствами, характеризующиеся высокими значениями твердости, прочности, красностойкости, стойкости против коррозии в различных агрессивных средах. Для обеспечения этих свойств материалы легируются различными элементами. К ним относятся жаропрочные, нержавеющие и хладостойкие стали и сплавы, которые характеризуются низкими показателями обрабатываемости резанием. Обработка этих материалов имеет свои характерные особенности, качественно отличающие ее от механообработки конструкционных материалов.
Исследованию вопросов обрабатываемости различных материалов со специальными физико-химическими свойствами посвящены работы Е.У. Зарубицкого, Ю.Г. Кабалдина, J1.B. Окорокова, В.Н. Подураева, Н.И. Резникова, А.Н. Резникова, H.H. Рыкалина, Т.Г. Насад, С.С. Силина, Н.В. Талантова, и др. Данные исследования рассматривают проблемы, возникающие при резании труднообрабатываемых материалов и направлены на повышение эффективности резания труднообрабатываемых материалов.

станка и подач. Однако как отмечает сам автор "достоверное решение задачи оптимизации режимов работы лезвийных инструментов невозможно без надежных расчетных моделей связей любых необходимых выходных характеристик системы резания с условиями работы лезвийного инструмента
Разнообразие существующих математических моделей и методов оценки состояния режущего инструмента свидетельствует об углублении познания процесса резания, но в тоже время означает отсутствие единого достоверного критерия для выбора режимов резания с высокой точностью обеспечивающих расчетное время работы инструмента. Ограниченное применение оценочных параметров указанных методов в качестве сигнала обратной связи в системах автоматического управления режимами резания выявил необходимость поиска такого оценочного параметра, который позволил бы с высокой достоверностью определять свойства контактируемых пар непосредственно в процессе обработки детали на станке. Обладая полной оперативной информацией о свойствах контактируемой пары, на основе анализа физических явлений происходящих в зоне резания, можно значительно повысить точность математических моделей для определения параметров процесса резания.
В работах ряда исследователей [6,12,34] указывается на возможность использования термозлектродвижущей силы (термо-ЭДС), генерируемой естественной термопарой, состоящей из материала инструмента и материала детали, в качестве оценочного параметра для неразрушающего контроля свойств сталей и сплавов. В работах [70,71,96,131] приведены данные о возможности использования термо-ЭДС как интегрального критерия оценки физикомеханических свойств контактируемых материалов и условий протекания процесса резания. Достоинствами способов определения свойств контактируемых материалов с применением термо-ЭДС, являются возможность определения допустимой скорости резания, как основного элемента процесса резания, высокая сходимость между величиной термо-ЭДС и физико-механическими свойствами