Особенности лезвийной обработки с малыми толщинами среза

• Автор: Скороходов, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 167 с. : ил.

1. Современные представления о механике процесса резания лезвийным инструментом

1.1. Стружкообразование при резании островаточенным инструментом

1.2. Стружкообразование при резании инструментом со скругленным лезвием

1.3. Контактные процессы на передней поверхности инструмента

1.4. Оценка деформации в зоне резания

1.5. Формы износа инструмента при финишной обработке

1.6. Цель и задачи работы

2. Элементы модели трехмерного стружкообразования

2.1. Положение точки раздела

2.2. Эффективный передний угол

2.3. Эффективный задний угол

2.4. Предельный передний угол
2.5. Моделирование процесса резания при соизмеримости сечения среза и радиуса скруглення режущего лезвия
Выводы:
3. Методика зкепернментальных исследований
3.1. Обрабатываемый материал, оборудование, инструмент, режимы резания
3.2. Методика проведения эксперимента
3.3. Методика определения размеров отпечатков контакта на рабочих поверхностях режущего инструмента
3.4. Методика исследования деформированного состояния с помощью дели тельной сетки
3.5. Определение напряжений, действующих в поверхности сдвига по твердости стружки
3.6. Методика определения компонент усадки стружки
3.7. Методика обработки экспериментальных данных
Выводы:
4. Эксперимен тальное моделирование финишного точения в условиях идеальной пластичности
4.1. Фактический объем металла, переходящий в стружку при резании
инс трументом с большими отрицательными передними углами
4.2. Форма контакта на передней и задней поверхностях инструмента
4.3. Направления течения материала в пластической зоне
4.4. Усадка стружки и уширение поверхностного слоя
Выводы:
5. Особенности механики финишного точения при обработке конструкционных материалов
5.1. Влияние различных факторов на относительный объем стружки
5.2. Особенности деформации в зоне резания при финишном точении
5.3. Контактные процессы
Выводы:
6. Усовершенствование технологии финишной обработки ответственных поверхностей деталей машин
6.1. Особенности формирования микропрофиля обработанной поверхности при отделочном точении
6.2. Влияние условий отделочного точения па шероховатость и
микротвердость обработанной поверхности
6.3. Достигаемая шероховатость на токарных станках 16К25 и 16Р25П, используемых па предприятии при изготовлении дорнов и матриц
6.4. 1 фактические рекомендации
Выводы:
Заключение
Библиографический список
Приложение I. Акты внедрения
11риложеипе 2. Чертежи дорпа и матрицы

Проблема повышения эффективности механической обработки, т. е. увеличения производительности при обеспечении высокого качества получаемой поверхности деталей, всегда волновала технологов и приобрела особую актуальность в наши дни. Одним из перспективных направлений является замена малопроизводительных технологических процессов шлифования на финишное лезвийное точение, которое уже нашло широкое применение в России и за рубежом. Внедрение этого метода обработки стало возможным благодаря разработке новых инструментальных материалов с высокой теплостойкостью и износостойкостью на основе минералокерамики, кубического нитрида бора и других материалов в совокупности с применением высокоскоростного высоко точного оборудования, оснащенного системами ЧГ1У.
Процесс финишного точения имеет свои особенности. К ним можно отнести высокую скорость резания и снятие тонких стружек, когда устанавливаемая толщина сечения среза становится сопоставимой с естественным радиусом скругле-ния режущего лезвия. В связи с износом инструмента скругленис увеличивается с течением времени. В результате ухудшаются условия резания: увеличиваются силы резания, и, как следствие, повышается средняя температура, что отрицательно сказывается на стойкости инструмента, а само скругленное лезвие становится областью осложненного деформирования обрабатываемого металла. Успешное управление качеством получаемой поверхности на протяжении всего периода стойкости резцов, осуществляющих финишную обработку, возможно только при глубоком понимании особенностей процесса резания с малыми толщинами среза, что требует развития исследований в этом направлении.
В представленной работе впервые предложена модель стружкообразовапия, описывающая процесс срезания тонких слоев металла лезвием, имеющим скругленную режущую кромку. Аналитически определена минимальная толщина среза и предельный передний угол для условий идеальной пластичности. Разработаны методики расчета компонент усадки стружки с учетом неполного отделения устанавливаемого объема в стружку, и его частичного перехода под заднюю поверхность, определения размеров контакта на рабочих поверхностях режущего клипа со скругленным лезвием. Установлены эмпирические зависимости, позволяющие при

2.3. Эффективный задний угол
В качестве а , при свободном резании примем угол между прямой,
проходящей через точку раздела О, и предельную точку С полного контакта инструмента с обработанной поверхностью, и горизонтальной плоскостью, параллельной вектору скорости (рис. 2.4).
В зависимости от положения крайней точки контакта, как и применительно к передней поверхности, здесь также возможны два случая:
- крайняя точка контакта находится на скругленной части задней поверхности инструмента;
- крайняя точка контакта находится на плоской части задней поверхности инструмента.
Определим эффективный задний угол для первого случая (рис. 2.9). Для этого получим выражение, вытекающее из геометрических построений:
где ак - задний угол, определяемый в точке раздела между касательной к режущей кромке и горизонтальной плоскостью.
Рис. 2.9. Схема <)ля нахождения ■зффекпишпого заднего угла при контакте етружГ а;ф = ак ~ '1 ’
(2.30)
ни со скругленной частью режущего клина
Согласно рис. 2.9 угол // = ФОК!), так как они образованы взаимно перпендикулярными сторонами. С уче том того, что АОКО = /.ОКМ / 2,