Повышение эффективности токарной обработки заготовок с износостойкими покрытиями путем сухого электростатического охлаждения

• Автор: Васькин, Кирилл Яковлевич
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Тольятти
• Количество страниц: 190 с. : ил.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА - ИССЛЕДОВАНИЯ В ОБЛАСТИ ОБРАБОТКИ НАПЫЛЕННЫХ ИЗНОСОСТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Методология повышения эксплуатационных характеристик поверхностей деталей машин путем напыления покрытий

1.2.Теория и практика механической обработки напыленных покрытий

1.3. Инструмент для токарной обработки покрытий

1.4. Пути повышения эффективности обработки напыленных покрытий

1.5. Использование технологии сухого электростатического охлаждения для повышения эффективности обработки материалов лезвийным инструментом

1.5.1. Результаты исследований технологии СЭО

1.5.2. Результаты использования технологии СЭО

1.5.3. Аппаратура и практические рекомендации для разработки технологических операций с СЭО

1.5.4. Анализ теоретических и практических аспектов использования технологии СЭО

1.6. Теоретические предпосылки к расчету напряжений в случае лезвийной обработки покрытий
1.6.1. Расчет напряжений при точении
1.6.2. Зависимости для расчета коэффициента утолщения стружки и угла наклона условной плоскости сдвига при точении
1.6.3. Зависимости для расчета напряжений при выглаживании шаром
1.7. Выводы. Цель и задачи работы
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ ТОЧЕНИИ ЗАГОТОВОК С ИЗНОСОСТОЙКИМИ ПОКРЫТИЯМИ
2.1. Постановка задачи
2.2. Схематизация процесса точения
2.3. Расчет напряжений на передней поверхности инструмента
2.4. Расчет напряжений на задней поверхности резца
2.5. Описание схемы расчета глубины деформированного слоя при точении
2.6. Расчет напряжений по глубине деформированного слоя при

, точении
2.7. Оценка достоверности расчета остаточных напряжений при различных режимах резания
2.7.1. Исходные данные
2.7.2. Влияние подачи на остаточные напряжения
2.7.3. Влияние материала заготовки на остаточные напряжения
2.7.4. Влияние скорости резания
2.7.5. Влияние ширины площадки износа по задней поверхности резца
2.8. Выводы
ГЛАВА 3 .ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ТОЧЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ЭЛЬБОРОВЫМ ИНСТРУМЕНТОМ
3.1. Исследование зависимости сил резания от элементов режима
* резания при точении молибденового покрытия резцом из эльбора
3.1.1. Экспериментальная аппаратура и оборудование
3.1.2. Образцы и инструмент
3.1.3. Планирование экспериментов
3.1.4. Результаты экспериментов
Значение коэффициента регрессии
3.2. Исследование износа эльборового резца при точении молибденового покрытия
3.2.1. Планирование экспериментов
3.2.2. Результаты стойкостных испытаний
3.3. Исследование зависимости сил резания от элементов режима резания при точении молибденового покрытия резцом из эльбора с применением СЭО
3.3.1. Экспериментальная аппаратура и оборудование
3.3.2 Планирование экспериментов
3.3.3 Результаты экспериментов
3.4. Исследование износа эльборового резца при точении
г молибденового покрытия с применением СЭО
3.5. Анализ результатов экспериментов
3.6. Выводы
ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ
4.1. Повышение эффективности СЭО за счет оптимизации режима работы установки и геометрии сопла
4.1.1. Разработка конструкции экспериментальной установки СЭО
4.1.2. Исследование электростатических характеристик установки СЭО
ф 4.1.3. Исследование динамических характеристик сопла установки

4.1.4. Исследование характеристик воздушного потока установки СЭО
4.1.5. Влияние режима работы установки СЭО на изнашивание
резца
4.2. Определение рациональных режимов резания при обработке напыленных износостойких покрытий
4.3. Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ ТОЧЕНИИ ЗАГОТОВОК С ИЗНОСОСТОЙКИМИ ПОКРЫТИЯМИ
На основании анализа методик расчета напряжений при точении, приведенного в главе 1, сформулируем основные требования к разрабатываемой расчетной методике:
1. Расчетная методика не должна содержать в исходных данных таких экспериментальных характеристик процесса резания, как угол сдвига, поскольку их определение при обработке хрупких материалов с элементной стружкой сопряжено с исследованием корней стружки, что очень трудоемко и не обеспечивает высокой точности результата.
2. В расчетной методике необходимо учитывать воздействие на обработанную поверхность со стороны задней поверхности инструмента, поскольку обработка износостойких покрытий как правило, носит чистовой характер и толщина срезаемого слоя сопоставима с шириной площадки износа на задней поверхности инструмента.
2.1. Постановка задачи
В качестве условий разработки методики расчета напряжений принимаем следующие факторы.
1. Основным экспериментальным элементом в исходных данных должна быть показательная зависимость силы резания от элементов сечения срезаемого слоя и ширины площадки износа инструмента. Остальные данные для расчета - механические характеристики материалов, толщина и ширина срезаемого слоя, углы инструмента, режим резания не требуют для своего определения проведения экспериментов на станке. Для расчета угла наклона условной плоскости сдвига Ф используются зависимости (1.19) - (1.21), известные из теории резания.
2. Наряду с формулами расчета напряжений от воздействия на материал заготовки сил со стороны передней поверхности резца, расчетная схема будет учитывать воздействие задней поверхности инструмента. Исходными данными для такого расчета будут силы, воздействующие на заднюю поверхность инструмента, рассчитанные исходя из геометрии резца и общих составляющих силы резания по формулам, известным из теории резания. Расчет напряжений целесообразно проводить с использованием зависимостей, применяемых для расчета напряжений при выглаживании шаром, поскольку схема взаимодействия задней поверхности резца с заготовкой близка к схемам взаимодействия при выглаживании.