Взаимосвязь износа резцов из КНБ с колебаниями в процессе чистового точения чугунов

• Автор: Вира Пханиндра Тата Рао
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 165 с. : ил.

СОДЕРЖЕНИЕ

Глава I. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ
КУБИЧЕСКОГО НИТРИДА БОРА
1.1. Свойства инструментальных материалов на основе кубического нитрида бора
1.2. Применение инструментальных материалов на
основе кубического нитрида бора
1.3. Шероховатость поверхности при чистовом точении чугунов

1.4. Износ и стойкость инструментальных материалов
на основе кубического нитрида бора
1.5. Влияние колебаний на работоспособность резцов
из кубического нитрида бора
1.6. Выводы и задачи исследования
Глава II МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО
ИССЛЕДОВАНИЯ ИЗНОСА РЕЗЦОВ ИЗ КНБ И КОЛЕБАНИЙ В ПРОЦЕССЕ ТОЧЕНИЯ
2.1. Экспериментальная установка
2.1.1. Устройство для измерения износа резцов
2.1.2. Система измерения колебаний державки резца
в процессе точения
2.2. Обрабатываемые материалы и инструменты
2.3. Методика оценки работосйособности резцов из КНБ
2.4. Оценка достоверности результатов исследования
2.5. Методика исследования параметров колебаний резца
2.6. Выводы по результатам предварительного
исследования
Глава III РАСЧЕТ ТЕМПЕРАТУРЫ РЕЗАНИЯ ПРИ ТОЧЕНИИ
ЧУГУНА РЕЗЦАМИ ИЗ КНБ
3.1. Определение источников тепловыделения
3.2. Моделирование температурного поля
3.3. Расчет усредненной температуры в зоне резания
Глава IV ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ РЕЗЦОВ
ИЗ КНБ ПРИ ЧИСТОВОМ ТОЧЕНИИ ЧУГУНОВ
4.1. Влияние режимов резания на интенсивность износа
резцов из КНБ при точении серого чугуна
4.2. Влияние режимов резания на шероховатость обработанной поверхности при точении серого чугуна
4.3. Влияние режимов резания на размах колебаний при точении серого чугуна
4.4. Работоспособность резцов из КНБ при точении специальных чугунов
Глава V АНАЛИЗ ЭСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
5.1. Анализ влияния режимов резания на интенсивность изнашивания резцов и размах колебаний
5.2. Корреляционный анализ связи износа резцов с
размахом колебаний
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

Современный уровень технологии машиностроения характеризуется широким использованием станков с ЧПУ, гибких производственных систем, сокращением сроков разработки и изготовления изделий, ужесточением экологических требований к технологическим процессам, разработкой и внедрением новых конструкционных и инструментальных материалов.
Одной из динамично развивающихся групп инструментальных материалов для обработки металлов резанием являются сверхтвердые материалы (СТМ) на основе алмаза и кубического нитрида бора (КНБ). Последние находят все более широкое применение при обработке чугунов и закаленных сталей в условиях точения, растачивания, фрезерования.
Инструментальные материалы на основе КНБ (композиты) обладают уникальным сочетанием физико-механических и теплофизических свойств: их твердость в 2-4 раза выше твердости твердых сплавов, теплостойкость достигает 1400° С, теплопроводность близка к теплопроводности твердых сплавов и достигает 100 Вт/м °К, они химически инертны к сплавам на основе железа; режущие кромки инструментов из этих сплавов обладают свойством самозатачивания (радиус округления не повышает 25 - 50 мкм на протяжении всего периода стойкости); многие марки КНБ обладают достаточной вязкостью для работы с ударом.
Применение лезвийных инструментов из КНБ взамен инструментов из твердого сплава, режущей керамики, а также взамен

ужесточающихся требований к экологической безопасности машиностроительного производства, постоянного роста затрат на приобретение, обслуживание и утилизацию СОЖ, применение чистового точения чугунов взамен шлифования является одним из потенциальных путей снижения себестоимости обработки ответственных деталей из чугуна.
3. Известные исследования износа и стойкости резцов из КНБ чаще всего преследовали цель установления оптимальных режимов резания или сравнения работоспособности КНБ с работоспособностью других инструментальных материалов. Большая часть таких исследований посвящена лезвийной обработке закаленных сталей. В меньшей степени в известной литературе отражены вопросы износа, стойкости инструмента, точности обработки и шероховатости обработанных поверхностей в условиях точения серых, а тем более специальных чугунов.
4. Отмечая несомненную связь работоспособности инструментов из КНБ с технологической жесткостью и уровнем вибрации в процессе резания, авторы исследований не предлагают рекомендаций по регламентированию этих характеристик , в том числе и при чистовом точении чугунов.
5. Объективные трудности, связанные с неэлектропроводностью материалов из КНБ, а также особенностями процесса стружкообразования при чистовом точении чугунов могут служить обьясненими того положения, что в известной литературе фактически отсутствуют сведения о влиянии