Повышение производительности токарной обработки заготовок деталей из труднообрабатываемых материалов по высотным и шаговым параметрам шероховатости поверхности с использованием компьютерного моделирования

• Автор: Соколов, Денис Михайлович
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 164 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава 1. Состояние вопроса и анализ расчётных методик по

определению параметров шероховатости заготовок деталей из

ТОМ при токарной обработке

1.1. Характеристика объекта исследования

1.2. Анализ существующих расчётных методик по определению параметров шероховатости поверхности

1.2.1. Факторы, определяющие микрогеометрию поверхности

1.2.2. Факторы, определяющие микрогеометрию поверхности при 15 токарной обработке труднообрабатываемых материалов
1.3. Анализ рассматриваемых динамических моделей колебаний ТС.
1.4. Определение параметров шероховатости при представлении
обработанной поверхности в трехмерном виде
Выводы по главе 1. Формулировка цели и задач исследования
Глава 2. Теоретические исследования формирования
поверхности
2.1. Теоретическое представление геометрии инструмента в системе ортогональных координат
2.2. Теоретическое представление следа инструмента и относительного
движения инструмента при точении и растачивании
2.3 Теоретическое представление следа инструмента и относительного движения инструмента при торцевом точении
2.4. Анализ и обоснование выбора теоретической модели колебаний технологической системы при токарной обработке
2.5. Формирование геометрических параметров поверхности при токарной обработке с учетом динамического состояния технологической системы

Глава 3. Разработка методов расчета и измерений параметров шероховатости поверхности при токарной обработке заготовок из ТОМ
3.1. Построение и реализация алгоритма определения параметров шероховатости
3.2.Анализ и классификация входных переменных алгоритма моделирования процесса обработки
3.3. Методика по определению средних касательных напряжений и коэффициентов сил резания при косоугольном несвободном резании
3.4. Методика по определению динамических характеристик автоколебаний технологической системы
3.5. Описание оборудования для проведения исследований
3.5.1.Функциональная схема стенда
3.5.2.Описание стендового оборудования
3.5.3. Дополнительное оборудование
Глава 4. Экспериментальные исследования влияния динамических характеристик технологической системы и режимов резания на геометрические параметры качества поверхности заготовок из ТОМ
4.1. Экспериментальное определение эмпирического коэффициента В и сил резания Рхлг динамической модели колебаний технологической системы
4.2. Определение входных переменных для программы компьютерного моделирования параметров шероховатости и экспериментальных
исследований
4.2.1.Назначаемые данные эксперимента
4.2.2.Определение коэффициентов сил резания и динамических характеристик технологической системы
4.3.Экспериментальные исследования влияния кинематики, динамики и геометрии инструмента на высотные (Яа, Яг) и шаговые (Ят, £,„) параметры шероховатости поверхности при токарной обработке
4.3.1. Сравнительный анализ высотных параметров (Яа, Яг) шероховатости обработанной поверхности при изменении жесткости ТС
4.3.2. Анализ изменения шаговых параметров шероховатости (Ят, Пп)
обработанной поверхности при изменении жесткости ТС
Глава 5. Разработка методики проектирования технологических переходов токарной обработки заготовок из ТОМ, обеспечивающей повышение производительности токарной обработки и заданное соотношение высотных и шаговых параметров шероховатости поверхности
5.1. Описание методики проектирования технологических переходов токарной обработки заготовок из ТОМ, обеспечивающей повышение производительности токарной обработки и заданное соотношение высотных и шаговых параметров шероховатости поверхности
5.2. Описание технологической и исследовательской составляющих разрабатываемой методики
5.2.1. Описание операционной составляющей
5.2.2. Описание исследовательской составляющей
5.3. Описание расчётной части и проведения опытных работ разрабатываемой методики
5.3.1. Нахождение удельных коэффициентов резания Кх, Ку, Кг
5.3.2. Выбор режимов обработки
5.3.3. Нахождение динамических характеристик заготовки и инструмента
5.3.4. Нахождение параметров шероховатости поверхности
5.3.5. Анализ расчётных данных

Рис.1.18. Фото стальной поверхности после обдувки дробью, полученное с помощью сканирующего электронного микроскопа
Также получили распространение бесконтактные, оптические 3D -профилометры типа «MICRO MEASURE 3D Station» STIL (см. Табл.1). Устройство предназначено для трехмерного измерения профиля поверхности материалов и изделий. Система обеспечивает бесконтактные измерения с использованием набора компактных оптических датчиков для измерения различных глубин.
Таблица 1.
Технические характеристики «MICRO MEASURE 3D Station»
Размер зоны сканирования, мм Х=100, Y=100, Z=
Минимальный размер шага (X и У), мкм 0.
Максимальная скорость перемещения по осям X и У, мм/сек
Диапазон измеряемых глубин при использовании различных сенсоров СРШЛ50№/разрешение по оси Ъ, мкм (0-20)/0.001 (0-300)/0.