Повышение эффективности точения сталей в тяжелых условиях термомеханического нагружения режущего лезвия

• Автор: Крутько, Андрей Александрович
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 170 с. : ил.

Содержание

Введение
Глава 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ОСНОВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛЬНЫХ ЗАГОТОВОК
1.1. Анализ особенностей обработки стальных заготовок и направлений повышения эффективности точения с крупными сечениями срезаемого слоя
1.2. Рациональные режимы резания. Износостойкость и надёжность резцов для точения в тяжёлых условиях резания

1.3. Напряженное состояние, деформация и формоустойчивость режущего лезвия

1.4. Расчёт и экспериментальное определение температур на поверхностях режущего инструмента при точении сталей

1.5. Расчёт сил резания при точении сталей

1.6. Касательные и нормальные напряжения в зоне стружкообразования и на поверхностях контакта инструмента

и застойной зоны со стружкой и деталью

1.7. Теоретическое обоснование фасок на передней
поверхности
Цель и задачи исследования
Глава 2. ТЕМПЕРАТУРА РЕЖУЩЕГО ЛЕЗВИЯ И
ПРЕДЕЛ ТЕКУЧЕСТИ ОБРАБАТЫВАЕМОГО МАТЕРИАЛА ПРИ ТОЧЕНИИ БАНДАЖНЫХ СТАЛЕЙ
2.1. Влияние критерия Пекле, геометрических параметров режущего лезвия и механических характеристик стали 60 на температуру деформации
2.2. Влияние температуры, деформации и скорости

деформации на предел текучести и средние касательные
напряжения в зоне стружкообразования при резании
стали 60 (бандажной стали)
2.3. Влияние условий резания на температуру
передней поверхности при точении закаленной стали
2.4. Влияние высоты застойной зоны, ширины фаски износа и твердости обрабатываемого материала на температуру задней поверхности инструмента
2.5. Сопоставление теоретических результатов расчёта
с имеющимися экспериментальными данными
Выводы по главе
Глава 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСАДКИ СТРУЖКИ, СИЛ, НАПРЯЖЕНИЙ, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА ИНСТРУМЕНТ И РАЦИОНАЛЬНЫХ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ РЕЖУЩЕГО ЛЕЗВИЯ
3.1. Теоретическое определение усадки стружки, длины контакта стружки с резцом и удельных
сил резания при точении стали
3.2. Технологические составляющие силы при несвободном точении стали 60 резцом с прямолинейной режущей и переходно-зачищающей кромками
3.3. Сопоставление расчетных значений сил резания с экспериментальными данными
Выводы по главе
Глава 4. ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ РЕЗАНИЯ НА ИЗНАШИВАНИЕ И ДЕФОРМАЦИЮ РЕЖУЩЕГО ЛЕЗВИЯ
4.1. Экспериментальное исследование характеристик изнашивания режущего лезвия
4.2. Обоснование основных факторов, определяющих
интенсивность изнашивания режущего лезвия и теоретическое прогнозирование износостойкости
инструмента при резании закалённых сталей
Выводы по главе
ГЛАВА 5. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ
ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЙ ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ КОЛЁСНЫХ ПАР
5 Л. Анализ технологии, режимов резания, применяющихся при восстановлении профиля железнодорожных колес
5.2. Оптимизация параметров режущего инструмента и Технологии восстановительной токарной обработки
железнодорожных колес с использованием ЭВМ
5.3. Определение количества проходов, необходимых
для обеспечения требуемой точности
5.4. Обоснование ограничения подачи по критерию
производительности на черновом проходе
5.5. Влияние твёрдости колеса на производительность
обработки
5.6. Обоснование ограничения глубины резания по
критерию производительности на чистовом проходе
5.7. Целесообразность применения режущей
пластины призматической формы на чистовом проходе
5.8. Силы резания, мощности и крутящие моменты,
возникающие при обработке железнодорожных колёс
5.9. Рекомендации по режимам резания и геометрическим параметрам режущих пластин с учётом требований к
точности профиля колеса
Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

увеличиваться ширина «застойной зоны», т.е. будет более мощный источник тепла, а, следовательно, и температура на режущей кромке также будет высокой, и пренебрегать этим нельзя.
Дополнительное повышение температуры передней поверхности может быть вызвано движением дополнительной стружки «уса» вдоль режущей кромки, однако количественно это влияние не учитывалось. Помимо этого, в работе Кушнера B.C. [73] отмечается, что температура на передней поверхности у инструмента с укороченной передней поверхностью меньше, чем у инструмента с полной поверхностью, это проявляется вследствие ограничения длины контакта, а также вследствие снижения температуры деформации. Снижение же температуры деформации проявляется по причине снижения истинного сдвига su (1.18), что объясняется уменьшением усадки стружки С, на укороченной передней поверхности.
1 „
д н 2 х sin у
= (1.13)
Cv Cv cos у
В связи с этим при точении с крупными сечениями срезаемого слоя возникает необходимость в раздельном уточнении температур на передней и задней поверхностях инструмента с укороченной передней поверхностью с учётом влияния застойной зоны, степени укорочения и т.д.
1.5. Расчёт сил резания при точении сталей
Силы при токарной обработке с крупными сечениями срезаемого слоя достигают больших величин (до 200 кН). Сила Рх нагружает механизм подачи станка и ограничивается прочностью наиболее слабых звеньев этого механизма. Помимо этого, большие силы увеличивают вероятность поломки режущей пластины и вызывают большее отклонение обработанной поверхности, что недопустимо в связи с ужесточением требований по точности.