Повышение качества токарной обработки полимерных материалов на основе обеспечения стабильности технологической системы и предварительных внешних воздействий на заготовки

• Автор: Еренков, Олег Юрьевич
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Хабаровск
• Количество страниц: 326 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА О ПРОЦЕССАХ ОБРАБОТКИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

1.1 Анализ существующих методов физико-технической обработки полимерных материалов

1.2. Теоретические исследования технологической системы СПИЗ при точении полимерных материалов

1.3. Современные представления о прочности полимерных материалов

1.4. Классификация комбинированных способов обработки материалов

1.5. Выводы. Постановка задач исследований

ГЛАВА 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ КОЛЕБАНИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ПРИ ОБРАБОТКЕ ТОЧЕНИЕМ ЗАГОТОВОК ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ
2.1. Математическая модель нелинейных колебаний и определение условий нестабильности технологической системы при точении
2.2. Моделирование нелинейных колебаний технологической системы при точении полимерных материалов
2.3. Моделирование и экспериментальные исследования нестабильности технологической системы
2.4. Определение зон нестабильности технологической системы при точении заготовок из полимерных материалов
2.5. Исследование взаимосвязи колебаний технологической системы при точении с уровнем шероховатости обработанной поверхности
2.6. Выводы
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КИНЕТИКИ ПРОЦЕССОВ ДЕФОРМИРОВАНИЯ И РАЗРУШЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ
3.1. Обоснование выбора материала экспериментальных образцов
3.2. Акустико-эмиссионный метод исследования процесса разрушения полимерных материалов
3.3. Исследование прочности полимерного материала в зависимости от скорости нагружения образцов
3.4. Влияние предварительного деформирования полимерных материалов на изменение прочности
3.5. Исследование твердости полимерных материалов в зависимости от величины предварительного напряженного состояния
3.6. Выводы

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА КАЧЕСТВО ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ
4.1. Способ комбинированной обработки заготовок из полимерных материалов с учетом предварительного термомеханического воздействия
4.2. Методика расчета напряженно — деформированного состояния в зоне контактного взаимодействия при резании
4.3. Методика проведения экспериментальных исследований
4.4. Исследования влияния шероховатости обработанной поверхности
4.5. Исследования отклонений формы обработанной поверхности деталей
4.6. Исследования твердости обработанной поверхности деталей
4.7. Результаты производственных испытаний
4.8. Выводы
ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ
ДЕСТРУКЦИИ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА КАЧЕСТВО ОБРАБОТАННОЙ ТОЧЕНИЕМ ПОВЕРХНОСТИ
5.1. Анализ напряженно-деформированного состояния полимерных материалов с начальными технологическими дефектами при резании
5.2. Способ обработки заготовок из полимерных материалов на основе предварительной механической деструкции
5.3. Экспериментальные исследования влияния параметров предварительной механической деструкции на качество токарной обработки
5.4. Выводы
ГЛАВА 6. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ
ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК ПОВЕРХНОСТНО- АКТИВНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ НА КАЧЕСТВО ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ
6.1. Методика расчета технологических параметров при
взаимодействии агрессивной среды с полимерным материалом
6.2.Экспериментальные исследования процесса взаимодействия ПАВ с полимерными материалами
6.3. Механохимические способы обработки полимерных материалов

6.4. Экспериментальные исследования качества токарной обработки после предварительного воздействия ПАВ
6.5. Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

Для определения параметров качества деталей при токарной обработке предложена математическая модель колебаний технологической системы [59], отличительными особенностями которой являются:
- учет взаимного влияния параметров колебаний и силы резания;
- учет взаимосвязи колебаний по различным осям координат;
- представление расчетной схемы в виде многомассовой системы с сосредоточенными параметрами;
- использование мгновенных (постоянных и переменных) значений подачи, скорости и глубины резания вместо их номинальных (постоянных) значений.
На рис. 1.5 изображена принятая расчетная схема технологической системы. На заготовку действует сила резания с составляющими РХх Ру, Р., а на инструмент действует та же сила, составляющие которой имеют противоположное направление (~РХ_ -Ру, -Р.).
Коэффициенты жесткости для детали и инструмента обозначены, соответственно: по оси Х~]] и с-/; по оси У - ]2 и с2, Z ~]3 и с3. Коэффициенты демпфирования, соответственно для детали и инструмента обозначены: по оси X - Н) и /ц/ по оси У — Н2 и к2, 2 - Н3 и к3. Инерционные коэффициенты для детали и инструмента: по оси X -М2 и т,, У -М2 и т2, 2 - М2 и т2; при этом принято, что инерционные коэффициенты одинаковы для изгибных колебаний (для детали — по осям К и И, а для инструмента - по осям X и 2), и отличаются от инерционных коэффициентов для продольных колебаний (для детали - по оси X, а для инструмента - по оси У).
С учетом предложенной расчетной схемы и принятых обозначений математическая модель колебаний технологической системы может быть представлена в виде следующей системы линейных дифференциальных уравнений