Обеспечение надежности определения режимов лезвийной обработки для автоматизированного станочного оборудования на основе оперативной информации о свойствах инструмента и детали

• Автор: Плотников, Александр Леонтьевич
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 314 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Содержание
Введение
Глава 1 Современный уровень обеспечения надежности выбора режимов обработки для автоматизированного станочного оборудования
1.1 Анализ способов и устройств, повышающих надежность процесса резания
1.2 Постановка основных задач исследования
Глава 2 Анализ надежности методик расчета элементов режима резания на станках с ЧПУ
2.1 Анализ методик определения составляющих силы резания при токарной обработке
2.2 Экспериментальная проверка надежности расчета составляющих силы резания по принятым методикам
2.3 Анализ математической модели для расчета составляющих силы резания с позиций физики процесса резания
2.3.1 О коэффициентах СРх, СРу, СР2, входящих в расчетную формулу определения составляющих силы резания
2.3.2 О работе силы стружкообразования и ее связи с теплопроводностью контактируемых пар
2.4 Выводы

Глава 3 Теоретические основы процесса стружкообразования с позиций различных схем резания
3.1 Условная и реальная схема процесса резания
3.2 Физические основы механизма изменения контактных процессов при смене теплофизических характеристик пары твердый сплав -сталь
3.2.1 Характер распределения контактных напряжений в реальной схеме процесса резания
3.2.2 Механизм формирования размера участка пластического контакта
3.2.3 Формирование угла сдвига р
3.2.4 Экспериментальное подтверждение положений реальной схемы стружкообразования
3.3 Влияние сочетания теплофизических характеристик контактируемых пар на составляющие силы резания
3.3.1 Экспериментальная оценка влияния свойств контактируемых пар на составляющие силы резания
3.3.2 О физической сущности коэффициентов Срх, Сру, СРг с позиций реальной схемы процесса резания
3.4 Выводы
Глава 4 Надежность определения допустимой скорости резания при однолезвийной обработке
4.1 Анализ методик определения допустимой скорости резания
4.2 Экспериментальные исследования неоднородности режущих свойств твердосплавных инструментов в партиях поставки
4.2.1 Технологическая природа неоднородности твердых сплавов по режущим свойствам

4.2.2 Вероятностные законы разброса режущих свойств твердосплавных инструментов
4.3 Исследование механизма влияния фазового состава твердосплавного инструмента на интенсивность его износа
4.4 Особенности контактных процессов при обработке стали твердым сплавом с различным фазовым составом
4.5 Разброс обрабатываемости стали
4.6 Характеристики стали, используемые для оценки ее обрабатываемости
4.7 Выводы
Глава 5 Использование информативной способности ЭДС естественной термопары для комплексной оперативной оценки свойств контактируемых материалов и условий резания
5.1 Физические основы использования величины ЭДС пробного прохода как метода оценки свойств контактируемых пар и условий резания
5.2 Работа выхода электронов из твердых сплавов, ее связь с режущими свойствами и величиной термоЭДС
5.2.1 Оценка изменения работы выхода и неоднородности сплавов вольфрамокобальтовой группы по величине термоЭДС
5.2.2 Работа выхода и термоЭДС сплавов группы ТК и ТТК
5.2.3 Физические основы связи теплопроводности твердых сплавов с величиной термоЭДС пробного прохода
5.2.4 Работа выхода электронов из стали и ее связь с величиной ЭДС и обрабатываемостью сталей

Н. Н. Зорев в работе [47], где рассматривается математическая модель формулы определения составляющих силы резания, основанной на использовании удельной работы стружкообразования, считает приемлемым величину отклонения в 15-20%.
Для условий наружного продольного точения была экспериментально проверена надежность расчета с использованием формулы (2.1) [151], [150] и табличного метода [98]. Обрабатывались углеродистые марки сталей 25, 45, У8А в состоянии поставки твердосплавными инструментами марок ТН-20, Т30К4, Т15К6, Т5К10, ВК8 формы 02251, 02291, 01151, 02351 (ГОСТ 25395). Обработка велась на токарно-винторезном станке мод. 1М63БФ101 без применения СОТС. Измерение составляющих силы резания производилось токарным динамометром УДМ-600 конструкции ВНИИ.
Результаты расчета и измерения составляющих силы резания и величины относительной ошибки по сравнению с расчетной приведены в табл. 2-4.
Таблица 2 - Величины главной составляющей силы резания Р2, Н (расчетные и измеренные) при обработке углеродистых сталей различными марками твердого сплава (1/=11 Ом/мин; 5=0,3мм/об; f=2мм; ф=45°; у=0°; Х=0°; Г= 1 мм)
Материал заготовки Расчетное значение Pz, н О'вр, МПа Материал режущей части резца
Т30К4 Т15К6 Т5К10 ВК8 ТН
Измеренные значения составляющей силы резания Рг, Н
Л1, % Л,% Д,% Л,% Л,%
Сталь 25 [151] 986 508 1700 -77,5 1850 -87,6 1880 -90,6 1980 -101 1320 -33,
[150] 986 -77,5 -87,6 -90,6 -101 -33,
Сталь У8А [151] 1119 601 1580 -41,2 1580 —41,2 1760 -57,3 1800 -60 1560 -39,
[150] 1119 —41,2 -41,2 -57,3 -60 -39,
Сталь 45 [151] 1276 716 1330 -4,2 1370 -7,4 1420 -11,3 1860 -45 1470 -15,
[150] 1276 -4,2 -7,4 -11,3 -45 -15,
1- величина расхождения значений составляющих силы резания определенных расчетным и опытным путем