Повышение эксплуатационной эффективности инструмента на основе исследования напряженно-деформированного состояния и прочности его режущей части при различных видах стружкообразования

• Автор: Ефимович, Игорь Аркадьевич
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 243 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Разрушение режущей части инструмента
1.2. Существующие экспериментальные методы исследования напряженно-деформированного состояния
1.3. Существующие методы измерения температур
1.4. Методы расчета составляющих напряжений
1.5. Существующие методы выбора оптимальных режимов обработки на станках с ЧПУ
1.6. Цель и задачи исследований
2. МЕТОДИКИ И УСТАНОВКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ
2.1 Методы исследования деформаций в режущей части инструмента с помощью лазерной интерферометрии
2.2. Экспериментальная установка
2.3. Метод и устройство для определения упругих постоянных малопластичных металлов и сплавов
2.4. Методика проведения экспериментов
2.5. Точность метода исследований
3. МЕТОДИКИ РАСЧЕТА НАПРЯЖЕНИЙ И ТЕМПЕРАТУР В РЕЖУЩЕМ КЛИНЕ
3.1. Поле деформаций в режущем клине
3.2. Разделение силовых и температурных деформаций
3.3. Обобщенное плоское напряженное состояние режущего клина
3.4. Определение сумм главных напряжений по экспериментальным интерференционным картинам
3.5. Расчет составляющих напряжений от силовых нагрузок в режущем клине
3.6. Расчет температур в режущем клине
3.7. Погрешности вычислений
4. ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ ИНСТРУМЕНТА В ПРОЦЕССЕ РЕЗАНИЯ
4.1. Динамометрические исследования процесса нестационарного резания
4.2. Циклический характер нагружения режущей части инструмента
в процессе резания
4.3. Циклический характер напряженно-деформированного состояния режущей части инструмента в процессе резания
4.4. Распределение напряжений в режущей части в условиях циклического нагружения
4.5. Анализ прочности режущей части в условиях циклического нагружения
4.6. Температурные поля в режущей части инструмента
5. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ ОБРАБОТКИ НА СТАНКАХ С ЧПУ
5.1. Многофакторная оптимизация
5.2. Стойкостные исследования
5.3. Устройство для измерения температуры в зоне резания
5.4. Определение оптимальных режимов обработки
5.4.1. Номограмма
5.4.2. Определение коэффициентов обрабатываемости
5.4.3. Автоматизированный расчет оптимальных режимов
6. РАЗРАБОТКА НОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ СБОРНЫХ РЕЖУЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ И ОСНАСТКИ
6.1. Сборные резцы
6.2. Сборные фрезы
6.3. Приспособление для заточки сменных многогранных пластин .192 'ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Однако при максимальной стойкости существенно снижается производительность. Поэтому наиболее целесообразным является критерий минимального относительного поверхностного износа, при котором обрабатывается наибольшая возможная площадь изделия. Данный критерий нашел наибольшее распространение, а режимы резания в этом случае получили название оптимальных [20, 61, 86, 116-118, 180]. Использование оптимальных режимов наиболее эффективно при работе на автоматизированном оборудовании и станках с ЧПУ [58, 61, 86, 117]. Установленная А.Д. Макаровым [116, 118] закономерность постоянства средней температуры в зоне резания для каждой пары «обрабатываемый - инструментальный материалы» значительно расширяет возможность варьирования при использовании различных оптимальных сочетаний скорости, глубины резания и подачи.
Различные авторы предлагают много других физических параметров в качестве критериев оптимальности режимов обработки.
Рядом авторов высказывается мнение при определении оптимальных режимов обработки учитывать прочностные характеристики режущей части инструмента [37, 114,212].
По способу, изложенному в работе [4], наибольшей стойкости режущего инструмента соответствует минимальная длина участка упрочнения передней поверхности, так как размеры участка упрочнения характеризуют деформированное состояние металла в контактной зоне и оказывают большое влияние на интенсивность износа режущей части.
В работе [53] предлагается способ определения оптимальной скорости резания, соответствующей максимальной наработке инструмента, с использованием графиков зависимости коэффициента продольной усадки стружки или силы резания от скорости резания. При этом значение оптимальной скорости определяют расчетным методом как скорость, соответствующую точке перегиба вышеупомянутых графиков в интервале скоростей выше зоны наросто-образования.