Интенсификация процесса протягивания труднообрабатываемых материалов

• Автор: Макаров, Владимир Федорович
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 453 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

стр.5*
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ВВЕДЕНИЕ
1. Состояние вопроса. Цель и задачи исследования

1.1. Основные требования к процессам изготовления замковых соединений деталей ГТД из труднообрабатываемых материалов А
1.2. Сравнительный анализ применяемых процессов обработки замковых соединений
1.3. Анализ режимов резания, параметров режущих инструментов, рекомендуемых и применяемых при протягивании труднообрабатываемых материалов
1.4. Анализ методов интенсификации процессов резания при протягивании
1.5. Основные выводы
1.6. Цель и задачи исследования 4 О
2. Разработка основных методик исследований, выбор оборудования и инструмента для интенсификации процессов резания при протягивании труднообрабатываемых материалов
2.1. Анализ структурно-фазового состава, прочностных и пластических свойств исследуемых сталей и сплавов
2.2. Выбор и модернизация оборудования, выбор инструментов для исследования процесса резания при протягивании
2.3. Разработка методик и устройств для исследования износостойкости протяжек, температурно-силовых и адгезионных исследований процесса резания
2.4. Выбор методик и аппаратуры для исследования основных параметров качества деталей ГТД 7
3. Исследование физических явлений процесса резания при протягивании труднообрабатываемых материалов
3.1. Исследование влияния температуры испытания на прочностные и пластические свойства жаропрочных сталей и сплавов ~7
3.2. Исследование влияния режимов резания на интенсивность износа зубьев протяжек и среднюю температуру резания (контакта)

3 .3. Разработка экспериментальных моделей расчета оптимальных значений скорости резания, температуры резания и интенсивности износа протяжек для каждой группы обрабатываемых жаропрочных сталей и сплавов
3.4. Разработка аналитических (компьютерных) методов расчета температуры резания, тепловых полей и оптимальных режимов резания при протягивании
3.5. Определение основных закономерностей влияния режимов резания и геометрии протяжек на изменение сил резания и процесс стружкообразования при протягивании
3.6. Основные выводы
4. Влияние режимов протягивания и геометрии протяжек на основные параметры качества обработки и напряженное состояние детали в процессе резания
4.1. Исследование влияния режимов резания на характер изменения технологических напряжений в обрабатываемых деталях
4.2. Исследование влияния режимов резания и геометрии протяжек на
172.
изменение шероховатости протянутой поверхности '
4.3. Влияние режимов протягивания на глубину и степень наклепа
4.4. Влияние режимов протягивания на формирование остаточных

напряжении 13
4.5. Исследование микроструктуры и химсостава поверхностного слоя деталей, обработанных на различных скоростях резания
4.6. Влияние режимов резания на усталостную прочность протянутых деталей
4.7. Основные выводы
5. Исследование и разработка методов обеспечения интенсификации процесса протягивания деталей ГТД из труднообрабатываемых материалов
5.1. Уравновешенная схема резания при протягивании замков лопаток ГТД
5.2. Исследование и разработка метода ускоренного определения оптимальной скорости резания при протягивании по параметрам резания, найденным при точении 24
5.3. Метод ускоренного определения оптимальных параметров процесса протягивания на основе физического моделирования адгезионных явлений при резании
5.4. Разработка и исследование методов повышения хрупкой прочности твердосплавных протяжек при интенсификации процесса протягивания

с ГР
5.5. Разработка способа скоростного протягивания деталей ГТД твердосплавными многосекционными протяжками
5.6. Статистическая оценка надежности работы протяжек при интенсификации процесса протягивания
5.7. Основные выводы
6. Сравнительный технико-экономический анализ эффективности интенсификации различных процессов резания жаропрочных сплавов на никелевой основе
6.1. Интенсификация процесса скоростного протягивания елочных замков турбинных лопаток ЪОА
6.2. Интенсификация процесса фасонного фрезерования елочных замков турбинных лопаток
6.3. Интенсификация процесса глубинного шлифования елочных замков турбинных лопаток Ъ8
6.4. Сравнительная оценка показателей производительности, качества и себестоимости при интенсификации различных процессов резания замков турбинных лопаток
6.5. Основные выводы
1. Практические результаты интенсификации процесса протягивания при обработке деталей ГТД из различных труднообрабатываемых материалов
7.1. Технические рекомендации по выбору режимов резания и геометрии протяжек при внедрении процессов скоростного протягивания деталей из жаропрочных сплавов
7.2. Технико-экономические показатели эффективности использования технических рекомендаций при скоростном протягивании замковых соединений дисков и лопаток турбин и компрессоров
7.3. Примеры эффективного внедрения интенсификации протягивания на предприятиях моторостроения
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ 4 4

В то же время имеются весьма ограниченные сведения о теплофизической природе взаимодействия инструментальных и обрабатываемых материалов при протягивании. Особенно мало сведений по протягиванию жаропрочных сплавов на никелевой основе.
Это объясняется весьма высокой трудоемкостью проведения стойкост-ных опытов, отсутствием протяжных станков с широким диапазонам рабочих скоростей, необходимых для оптимизации, отсутствием достаточного опыта по изготовлению и эксплуатации дорогостоящих твердосплавных протяжек. Только решив все эти задачи вместе, комплексно, можно переходить к вопросам оптимизации процессов протягивания жаропрочных сплавов.
1.4 Анализ методов интенсификации процессов резания при протягивании
Интенсификация процесса резания при протягивании предусматривает проведение работы по оптимизации процесса резания и режущего инструмента, обеспечивающей повышение производительности и качества обработки. Как уже указывалось, вопросам оптимизации процессов резания при протягивании уделялось незаслуженно мало внимания. Применяемые различными исследователями методики имели значительные отличия. Д.т.н. профессор Маргулис Д.К. разработал метод назначения "равной стойкости" протяжек [153,154]. Выбор режима резания начинается с определения скорости резания, толщины среза и геометрии чистовых зубьев. Затем назначается толщина среза для черновой части протяжки, которая при той же ранее выбранной скорости резания дает стойкость, равную стойкости чистовой части. Например, при протягивании детали из стали 45Х с требованием обеспечения шероховатости Ra =2,5мкм при выбранной скорости 6 м/мин и толщине среза 0, 02 мм ( рис.4) стойкость чистовой части составляет 11,2 мин. ( рис.4а). Тогда на графике ( рис.46) при той же скорости резания 6 м/мин и стойкости 11,2 мин толщина среза на черновой режущей части протяжки должны быть 0,2 мм. Эти работы проводились только для конструкционных сталей в диапазоне низких ( до 15 м/мин ) скоростей резания. Работы к.т.н. Жигалко Н.И., к.т.н. Ковзеля Н.И. и др., проведенные в Белорусском политехническом институте и СКВ протяжных станков (г .Минск) [67,68], базировались на длительных стойкостных испытаниях. На скоростном вертикально-протяжном станке модели МП228 использовалось специальное гидравлическое приспособление, обеспечивающее автоматическую подачу об-