Снижение энергетических затрат при обработке заготовок деталей машин лезвийными инструментами

• Автор: Карпов, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 221 с. : ил.

ГЛАВА 1. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ МАТЕРИАЛОВ

1.1. Термодинамика процесса резания

(энергия, работа, теплота, мощность)

1.2. Экономия энергии при резании материалов

1.3. Энергетические концепции разрушения твердых тел

1.4. Энергетические соотношения при резании материалов

1.4.1. Работа резания и ее составляющие

1.4.2. Работа деформации в плоскости сдвига

1.4.3. Работа образования новой поверхности

1.5. Оптимизация процессов механической обработки по энергетическим критериям. Состояние вопроса

1.5.1. Построение оптимизационных алгоритмов

1.5.2. Критерии оптимальности механической обработки
1.5.2.1. Классы критериев оптимальности
1.5.2.2. Критерий оптимальной температуры резания
1.5.2.3. Энергетический критерий А
1.5.2.4. Критерий минимальной удельной энергоемкости
1.6. Выводы
ГЛАВА 2. ЦЕЛЬ, ЗАДАЧИ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Цель
2.2. Задачи
2.3. Методика проведения исследований
2.3.1. Структурная схема исследований
2.3.2. Методика теоретических исследований
2.3.3. Методика экспериментальных исследований

ГЛАВА 3. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОЦЕССОВ ЛЕЗВИЙНОЙ ОБРАБОТКИ
3.1. Формулирование критериев эффективности
3.2. Оценка энергетической эффективности лезвийной обработки
при изменении мощности резания во времени
3.2.1. Причины и схемы изменения мощности
3.2.2. Энергоемкость удаления припуска и образования
новых поверхностей лезвийными инструментами
3.2.3. Удельная работа резания
3.2.4. Показатели энергетической эффективности
3.3. Энергетическая эффективность наружного точения
3.4. Энергетическая эффективность цилиндрического фрезерования
3.5. Энергетическая эффективность разрезания
3.6. Энергетическая эффективность совокупности рабочих ходов. Распределение предварительного припуска
3.7. Выводы
ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ УПРАВЛЯЕМЫХ ФАКТОРОВ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ НА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ
4.1. Исследование влияния технологических факторов на энергетическую эффективность продольного точения
4.2. Исследование влияния технологических факторов на энергетическую эффективность поперечного точения
4.3. Исследование влияния технологических факторов на энергетическую эффективность цилиндрического фрезерования
4.4. Исследование влияния технологических факторов на энергетическую эффективность разрезания проката дисковой пилой
4.5. Выводы

ГЛАВА 5. УСТАНОВЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЛЕЗВИЙНОЙ ОБРАБОТКИ ПО КРИТЕРИЮ НАИБОЛЬШЕЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ
5.1. Обобщенная модель параметрической оптимизации
5.2. Реализация модели для наружного точения
5.3. Реализация модели для цилиндрического фрезерования
5.4. Реализация модели для разрезания
5.5. Рекомендации производству
5.5.1. Прикладная программа Вегес_ОРТ1МА
5.5.2. Прикладные программы РгегаДГАУЫ и Ргега_ОРТ1МА
5.5.3. Прикладная программа РПа_ОРТ1МА
5.6. Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение А. Текст программы ЛегесОРТША
Приложение Б. Текст программы РгегаД^АУЫ
Приложение В. Текст программы Ргега_ОРТ1МА
Приложение Г. Текст программы РПа_ОРТ1МА

Рис. 2.4. Экспериментальная установка для определения энергетических показателей цилиндрического фрезерования:
1 - ваттметр Д5004; 2 - тиски; 3 - фреза; 4 - заготовка; 5 - станок мод
частота вращения шпинделя п = 50; 80; 125 мин~х (скорость резания составляла
м мм
соответственно V = 12,57; 20,11; 31,42---), минутная подача лм =31,5; 50; 80——,
мин мин
глубина резания ?= 1; 2; 3 . При последовательном изменении одного элемента
режима резания два других оставались фиксированными:
—1 с г ММ -
п = ъ3мин ;^м=50 Н = 2 мм.

Затем определялись энергетические показатели попутного фрезерования заготовки той же фрезой на следующих режимах: п = 80 мин 1; л-м =50 ММ . Глуби-

на резания менялась в пределах ? = 1; 2; 3 мм.