Повышение эффективности обработки синтеграна на основе физического и математического моделирования

• Автор: Тюкпиеков, Владимир Николаевич
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 127 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ МЕХАНИКИ РАЗРУШЕНИЯ И ВОЗМОЖНОСТЬ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ
ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ СИНТЕГРАНА
1Л. Разрушение как процесс зарождения и развития трещины.
Параметры, характеризующие процесс разрушения
1.2. Механизм зарождения трещины
1.3. Механизм развития трещины
1.3.1. Напряжения, вызывающие рост трещины
1.3.2. Неустойчивость развития трещины. Критическая длина и критическая скорость распространения трещины
1.3.3. Напряженно-деформированное состояние в районе трещины
1.4. Процесс резания - как процесс разрушения........материалов
Глава 2. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ОБРАБАТЫВАЕМОСТИ СИНТЕГРАНА РЕЗАНИЕМ
2.1 Особенности обработки синтеграна
2.2 Процесс стружкообразования при резании синтеграна
2.3. Сила резания
2.4. Износ инструмента
2.5. Выбор инструмента
2.6. Математическая модель напряженного состояния зерна и
срезаемого слоя
2.7. Динамика процесса резания синтеграна
2.8. Тепловые явления при резании синтеграна

Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВОЗМОЖНОСТИ
РЕЗАНИЯ СИНТЕГРАНА
3.1. Описание стенда
3.2. Однофакторные исследования по определению влияния режимов резания на составляющие силы резания и износ инструмента
3.3. Полный факторный эксперимент (ПФЭ-23)по определению зависимости износа инструмента от режимов резания
3.4. Шероховатость поверхностного слоя синтеграна
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Тенденции развития науки и техники, в области технологии машиностроения, требующие постоянного совершенствования параметров станков, ведут к поиску новых конструктивных решений и проведений исследований по применимости новых материалов. Появляясь вследствие естественного стремления к совершенствованию существующих конструкций, новые материалы, в свою очередь открывают возможности для реализации новых конструктивных решений и технологических процессов. В настоящее время перспективы прогресса в машиностроении, а в частности, и в станкостроении, в основном связываются с разработкой и широким применением композиционных материалов. Именно к такому классу материалов относится синтегран.
Слово синтегран образовано из слияния двух слов: “синтетический” и “гранит” [5] и по своему смысловому значению подразумевает материал, который по основным физико-механическим и эксплуатационным свойствам аналогичен натуральному граниту, из которого в настоящее время изготавливают детали высокоточных станков, координатно-измерительных машин, контрольного инструмента и др.
По существу, синтегран представляет собой композиционный материал, состоящий из полимерного связующего и химически стойких и высокопрочных минеральных наполнителей и заполнителей.
Полимерное связующее является многокомпонентной системой, содержащей смоляную часть и отверждающий агент. От качества и количества связующего, входящего в состав синтеграна, зависят такие свойства, как теплостойкость, ползучесть, склонность к короблению и другие свойства, определяющие размерную стабильность деталей в процессе эксплуатации.

Рис. 2.4 Схема деформации зерна синтеграна под действием режущего инструмента Проектируя силы на оси Оу и Oz (рис.2.2), получаем связь между технологическими и физическими составляющими сил резания:
Pz = Rc cos со + F3; (2.5)
PY -Rc smco + N3.
Из-за структурных особенностей синтеграна и циклического характера стружкообразования значения сил Pz и PY будут меняться. Под структурными особенностями имеется в виду различие прочностных характеристик эпоксидного связующего и заполнителя, которыми и будут определяться колебания сил при резании синтеграна.
Формулы, полученные нами выше, справедливы только для первоначальной стадии образования элемента стружки, когда срезаемый слой упруго деформируется и образуется опережающая трещина длиной 1<1кр, при которой сила Rc достигает максимальной величины.
С образованием трещины скалывания начинается процесс снижения сил, действующих на передней поверхности резца и когда длина трещины достигает критического значения, скорость ее распространения достигает 3