Исследование на физических и математических моделях статической и динамической прочности твердосплавных режущих пластин как структурно-неоднородных объектов

• Автор: Вассихун Ймер Амедие
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 176 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ И

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Прочностные и упругие характеристики твердосплавных режущих инструментов 10 как неоднородных объектов

1.1.1. Прочность твердосплавных режущих пластин

1.1.2. У пру гость неоднородных тел

1.2. Износ и Виды разрушения инструмента, и хрупкое разрушение твердосплавных пластин
1.2.1. Износ и Виды разрушения инструмента
1.2.2. Хрупкое разрушение твердосплавных пластин
1.3. Напряжения в твердом сплаве при резании и его влияние на работоспособность твердого сплава
1.4. Теоретические основы строения и разрушения твердосплавных пластинок
1.4.1.Состав, Классификация, и механические свойства твердосплавных пластин.
1.4.2.Структура и область применения твердосплавных инструментов
1.4.3.Технология изготовления и тенденция совершенствования твердосплавных 40 инструментов
1.5. Обсуждение литературных данных и формулировка цели и задач исследования

Глава 2. ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ В СТРУКТУРНО-НЕОДНОРОДННОЙ СРЕДЕ МЕТОДОМ ФОТОМЕХАНИКИ
2.1. Методика проведения экспериментов методом фотомеханики.
2.1 Л. Описание физической модели и ее свойства
2.1.2. Конструктивная схема экспериментальной установки и методика и техника исследования
2.1.3. Схема тарировки и результаты тарирования динамометра
2.2. Результаты экспериментов и техника обработки результатов
2.3. Обработка результатов эксперимента
2.3.1.Обработка результатов эксперимента и построение эпюр напряжений
2.3.2. Анализ эпюр напряжений при нагружении сосредоточенной и распределенной силой
2.3.3. Расчет разности главных напряжений (Ст|.а2) или максимального касательного напряжения ттах
2.4. Выводы исследования напряжений в структурнонеоднородной среде методом фотомеханики
Глава 3. РАСЧЕТЫ ДЕФОРМАЦИЙ И НАПРЯЖЕНИЙ НА
ОСНОВЕ ФИЗИЧЕСКОГО И МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
3.1. Расчет жесткости, податливости и деформации упругой связи поляризационно-оптической модели
3.2.Расчеты напряжений в упругих связях физической модели
3.3. Статически неопределимая модель привершинной области режущей пластины из двухкомпонентного твердого сплава

ГЛАВА 4. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ И ФИЗИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАЗРУШЕНИЯ ПРИВЕРШИННОЙ ОБЛАСТИ 103 ТВЕРДОСПЛАВНОЙ РЕЖУЩЕЙ ПЛАСТИНЫ
4.1. Разработка дискретной компьютерной модели
4.2. Расчет напряжения и деформация твердосплавного инструмента моделью вариационно-разностным 116 методом
4.3. Экспериментальное исследование и методика механи ческих испытаний предела прочности твердосплавных
пластин
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

резца. Именно этими напряжениями и объясняются появляющиеся в процессе резания трещины на пластинках твердого сплава, направленные перпендикулярно оси резца.
О знаке напряжений в режущей части инструмента можно судить на основании данных поляризационно-оптических исследований. Эти исследования показывают, что как при непрерывном, так и прерывистом резании в режущей части могут быть области растягивающих и сжимающих напряжений. При этом в контактной зоне, в основном во всех случаях, имеются сжимающие напряжения, а нейтральная линия, разделяющая области растягивающих и сжимающих напряжений, обычно начинается в конце поверхности контакта стружки с передней поверхностью.
В работе [7,8,81] также рассмотрены влияния разных видов закреплений на возникновение напряжений в пластинке. Остаточные напряжения в твердом сплаве могут существенно влиять на усталостную прочность твердого сплава: наличие остаточных напряжений растяжения резко снижает сопротивление усталости твердого сплава, и наоборот, напряжения сжатия оказываются благоприятными. Характерным в этом случае является повышение стойкости напаянных резцов для снятия грата на сварных трубах по сравнению с механическим креплением пластинки твердого сплава. Причиной выхода из строя таких резцов являлось появление усталостной трещины.
Применение напайки обеспечило получение сжимающих напряжений в наружных слоях и повысило стойкость резцов на 30%. Следовательно, при разработке конструкции твердосплавного инструмента необходимо предусматривать его условия работы и исходя из этого выбирать параметры конструкции, исключающие появление в рабочих слоях твердого сплава неблагоприятных остаточных напряжений.