Разработка комбинированных корпусов режущих инструментов из синтеграна с повышенными демпфирующими свойствами

• Автор: Рогов, Владимир Александрович
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 390 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ПРОБЛЕМЫ ЭФФЕКТИВНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА В КОНСТРУКЦИЯХ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА И ОСНАСТКИ
1.1. Определение объекта, области и границ исследования
1.2. Конкретизация задачи исследования и выбор путей решения
Глава 2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ СИНТЕГРАНА
2.1. Общие сведения о композиционном материале (синтегране)
2.2. Разработка и исследование составов синтегранов для изготовления комбинированных державок инструмента
2.3. Свойства и составы синтегранов
2.4. Технология изготовления инструмента и оснастки из синтеграна
2.4.1. Изготовление дисперсно-упрочненных
материалов
2.4.2. Подготовка литейных форм
2.4.3. Заливка и выдержка изделий
2.4.4. Механическая обработка изделий из синтеграна
2.5. Конструкции литейных форм
2.5.1. Деревянные формы
2.5.2. Металлические формы
2.5.3. Форма из полимерного материала
2.5.4. Форма из нормализованных элементов
2.5.5. Форма с формообразующим наполнителем
2.5.6. Литейная форма с функциональными закладными элементами
Глава 3. АНАЛИЗ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА РАБОЧИЕ
ПАРАМЕТРЫ ИЗДЕЛИЙ ИЗ СИНТЕГРАНА
3.1. Исследование вариантов изготовления изделий сложной формы путем отливки базовой детали
3.2. Факторы, влияющие на проектирование и рабочие режимы изделий из синтеграна
3.2.1. Расчет теплопроводности плоской стенки
3.2.2. Передача теплоты через синтеграновую державку
резца
3.2.3. Тепловой расчет конструкции из синтеграна, снабженной трубопроводом принудительного охлаждения
3.2.4. Теплоотдача замкнутого контура из синтеграна
3.2.5. Методика расчета стационарной теплопроводности комбинированной державки резца
Глава 4. МОДЕЛИРОВАНИЕ И АЛГОРИТМИЗАЦИЯ ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ДЕРЖАВОК РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА
4.1. Математическая модель державки резца, выполненной
со вставкой из композиционного материала
4.2. Алгоритм выбора оптимальной формы поперечного сечения державки резца
4.3. Разработка математической модели державки резца
со вставкой из синтеграна
4.4. Методика расчета комбинированных державок резцов
с использованием метода конечных элементов
4.5. Исследование методом фотомеханики напряженного состояния комбинированных державок резцов
4.5.1. Постановка задачи исследования
4.5.2. Методика и техника исследований
4.5.3. Анализ напряженного состояния комбинированной модели и оценка энергии деформациий
Глава 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ ИНСТРУМЕНТА, ВЫПОЛНЕННОГО С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СИНТЕГРАНА
5.1. Исследование возможности обработки отверстий борштангами со вставками из синтеграна
5.2. Описание конструкций борштанг
5.3. Расчет собственных частот исследуемых борштанг
5.4. Исследование шероховатости обработанной поверхности при растачивании экспериментальными борштангами
5.5. Исследования динамических и эксплуатационных характеристик резцов с конструктивными элементами
из синтеграна
Глава 6. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ МЕХАНИЧЕСКОЙ
ОБРАБОТКИ СИНТЕГРАНА

6.1. Исследование возможности обработки синтеграна лезвийным инструментом
6.2. Исследование возможности обработки синтеграна абразивным инструментом
6.3. Технология производства полых заготовок державок режущего инструмента с неокисленной внутренней поверхностью
6.4. Конструктивные и технологические возможности инструмента, выполненного с использованием композиционного материала
6.5. Сравнение себестоимости изготовления резцов
ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

= рсъ-тн-Зн-5-г1 (2.1)
где О - оптимальный расход связующего, кг;
гпн - масса наполнителя, кг;
Бн - удельная поверхность наполнителя, см2 /кг;
Рс - удельная масса связующего, кг/дм3 ;
8 - толщина пленки связующего, см;
- отношение вязкости смолы при 200 С к ее фактической
вязкости.
Расчеты показывают, что в зависимости от размеров детали и толщины ее стенок расход связующего составляет 7... 10%.
По своим физико-механическим характеристикам синтеграны практически соответствуют натуральным гранитам, а по водопоглощению, модулю упругости и пределу прочности при изгибе превосходят их. По сравнению с таким конструкционным материалом, как чугун синтеграны имеют меньшие прочностные показатели, но превосходят его по демпфирующим характеристикам.
Изучение влияния отдельных компонентов на прочностные характеристики синтеграна осуществляют на призмах размером 40 х 40 х 160 мм (модуль упругости и предел прочности при изгибе) , кубах 100 х 100 х 100 мм (предел прочности при сжатии) и балках 80 х 80 х 800 мм (логарифмический декримент колебаний, динамический модуль упругости при изгибе, собственная частота колебаний).
В таблице 2.4 представлены зависимости предела прочности и модуля упругости синтеграна от концентрации связующего.
Таблица
Влияние концентрации связующего на предел прочности и модуль упругости при изгибе