Повышение качества обрабатываемой поверхности при твердом точении за счет улучшения демпфирующих свойств узла крепления режущей пластины

• Автор: Попиков, Андрей Николаевич
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 155 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1. Состояние исследований в области высокоскоростной обработки металлов

1.1. Особенности высокоскоростной обработки закаленных сталей

1.2. Характеристики современных инструментальных материалов

1.3. Анализ крепления режущих пластин

1.4. Опорные пластины: конструкции, особенности и материалы

1.5. Физическая природа виброакустического излучения при резании

1.6. Выводы по главе и постановка задач исследования

Глава 2. Исследования напряженно-деформированного состояния в

конструкции узла крепления режущей пластины

2.1. Постановка задачи исследования
2.2. Выбор метода исследования
2.2.1. Исследование напряжений в конструкции узла крепления режущей пластины с помощью метода фотомеханики
2.2.2. Исследования напряжений в конструкции узла крепления режущей пластины при помощи программного комплекса ЗоНсГ'кУ’огкя Созтоз'Уогк8
2.3. Методика исследования напряжений в конструкции узла крепления режущей пластины методом фотомеханики
2.3.1. Описание проекционно-поляризованная установка ППУ
2.3.2. Описание моделей для исследования с помощью метода фотомеханики
2.3.3. Описание экспериментального стенда
2.4. Методика исследования напряжений в конструкции узла крепления режущей пластины при помощи программного комплекса CosmosWorks
2.4.1. Создание ЗБ моделей сборочных единиц
2.4.2. Исследование напряженного состояния модели сборки
2.5. Анализ напряженного состояния комбинированной модели и оценка
энергии деформации
2.5.1. Анализ напряженного состояния комбинированной модели с помощью метода фотомеханики
2.5.2. Анализ напряженного состояния комбинированной модели с помощью программного комплекса Cosmos Works
2.5.3. Сравнение полученных результатов и выводы по главе
Глава 3. Статистическое исследование конструкции проходного резца с
применением опорных пластин с разными демпфирующими свойствами
3.1. Стенд для определения статических характеристик сборных резцов
3.2. Градуировка измерительных цепей
3.3. Исследование статических характеристик экспериментального резца с применением опорных пластин с различными демпфирующими свойствами
3.4. Разработка математической модели узла крепления режущей пластины прихватом при статической нагрузке
3.5. Выводы по главе
Глава 4. Исследование виброакустического сигнала при твёрдом
точении
4.1. Колебания и оборудование для его регистрации
4.2. Описание экспериментального стенда исследования
вибракустического сигнала с установкой датчика на резцедержке
4.3. Описание экспериментального стенда исследования
вибракустического сигнала по осям X, Y, Z с установкой датчика на резце
4.4. Результаты эксперимента по исследованию виброакустического сигнала
4.4.1. Влияние скорости резания на виброакустический сигнал
4.4.2. Влияние износа режущей кромки на виброакустический сигнал
4.4.3. Влияние материала опорной пластины на виброакустический
сигнал
4.5. Выводы по главе
Глава 5. Исследования влияния режимов резания при твёрдом точении на качество (шероховатость) поверхности с применением в конструкции крепления режущей пластины опорных пластин с различными демпфирующими свойствами
5.1. Однофакторные исследования по определению влияния режимов резания на качество (шероховатость) обработанной поверхности
5.2. Полный факторный эксперимент (ПФЭ-23) по определению
зависимости шероховатости от режимов резания со стандартной опорной пластиной
5.3 Полный факторный эксперимент (ПФЭ-23) по определению
зависимости шероховатости от режимов резания с комбинированной опорной пластиной
5.4 Выводы по главе
Выводы
Литература
Приложение

ривают некоторую деформацию пластины, что ведёт к обеспечению контакта установочной базы не по трём, а по множеству опорных точек. Кроме того, в процессе резания под действием высокочастотных колебаний режущая пластина в гнезде может смещаться, что влияет на качество обработанной поверхности.
В такой ситуации целесообразно подкладку выполнять из материала, обладающего большими демпфирующими способностями, например из натурального минерала (гранит, нефрит, кварцит, песчаник, габбро-диабаз и др.), композиционные материалы (полимербетон, пенобетон, синтегран, шлакобетон, и др.) или изготавливать комбинированными (табл. 1.5).
Таблица
Свойства композиционных материалов
Материал опорной пластины
Параметр Гранит Нефрит Песчаник Кварцит Синтегран Г идробе тон
Тип породы Извержен ная Мстамор фическая Осадоч Ная Метамор фическая Искусствеин ая Искусст венная
1 2 3 4
Состав Полевой шпат, кварц, цветные минералы : слюды, роговая обманка, авгит Тремо лит (волок- нистая структур а) Кварце вый песок, кремне зём, кальцит, доломит Кварце вые зерна, кремнис тый цемент Эпоксидное связующее, минералы различных фракций Цемент, кварце- вый песок, щебень
Твердость по шкале Мооса 7 5-6 5-6 7
Плотн- ость, г/см3 2,7 2,5 - 2,6 2,2 - 2,6 2,5 - 2,7 2,4 - 2,7 1,7-2
Водопогл ощение за сутки, % 0,02 - 0,1 - - - 0,02 - 0