Разработка методологии управления режимными параметрами и процессом изнашивания инструментов как основы повышения эффективности лезвийной обработки

• Автор: Грубый, Сергей Витальевич
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 535 с. : ил.

! А УГ
элизии
;, '(№№(Г-' /У ■>■ // 1Ш
видиум ВАК
■от-А-Л ученую степень Д и КТ СЯ"'/ ЯЦК/-Г'

Глава 1. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ УПРАВЛЕНИЯ
РЕЖИМНЫМИ ПАРАМЕТРАМИ ЛЕЗВИЙНОЙ ОБРАБОТКИ
1.1. Количественные соотношения износа режущих инструментов
1.2. Проблема управления режимными параметрами и процессом изнашивания инструмента
1.3. Цель и задачи исследования
1.4. Экспериментальные исследования процесса изнашивания токарных резцов
1.5. Анализ условий алмазного точения металлооптических поверхностей .:
1.5.1. Станки алмазного точения
• 1.5.2. Резцы из природных монокристаллических алмазов
Глава 2. МНОГОФАКТОРНЫЕ ПОЛИНОМИАЛЬНЫЕ МОДЕЛИ
ХАРАКТЕРИСТИК РЕЗАНИЯ И СКОРОСТИ
ИЗНАШИВАНИЯ ИНСТРУМЕНТОВ
2.1. Математические модели экспериментальных зависимостей резания металлов
2.2. Стохастическая аппроксимация многофакторных экспериментальных зависимостей и анализ моделей
2.3. Полиномиальные модели скорости изнашивания сборных резцов, оснащенных твердосплавными СМП
2.4. Полиномиальные модели скорости изнашивания резцов из синтетических сверхтвердых материалов
2.5. Полиномиальные модели скорости изнашивания твердосплавных резцов и показателей качества поверхностного слоя тита-
• нового сплава
2.6. Структурная оптимизация полиномиальных моделей

2.7. Выводы по главе
Глава 3. РАСЧЕТНЫЕ МОДЕЛИ СКОРОСТИ ИЗНАШИВАНИЯ
РЕЗЦОВ ИЗ ТВЕРДОГО СПЛАВА И НИТРИДА БОРА
3.1. Геометрические параметры и элементы сечения срезаемого слоя
3.2. Физическая модель процесса косоугольного несвободного резания
3.2.1. Углы сдвига и силы на передней поверхности
3.2.2. Контактные давления
3.2.3. Параметры фрикционного контакта по задней поверхности
3.2.4. Анализ модели изнашивания резцов
3.3. Скорость изнашивания резцов
3.3.1. Расчет скорости изнашивания по физической модели. Методика исследований обрабатываемости сталей и сплавов
* 3.3.2. Полиномиальные уравнения скорости изнашивания
3.3.2.1. Обработка сталей резцами с твердосплавными СМИ
3.3.2.2. Обработка сталей резцами, оснащенными СМИ с износостойкими покрытиями
3.3.2.3. Обработка титанового и жаропрочного сплавов резцами с твердосплавными СМИ
3.3.3. Структурная оптимизация полиномиальных моделей
3.4. Выводы по главе
Глава 4. РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ ПРОЦЕССА АЛМАЗНОГО ТОЧЕНИЯ
ПОВЕРХНОСТЕЙ МЕТАЛЛООПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ
4.1. Закономерности изнашивания алмазных резцов при обработке металлооптических поверхностей
4.2. Параметры качества отражающих поверхностей
4.3. Кинематические схемы обработки, геометрические параметры
+ инструмента и параметры сечения срезаемого слоя
4.4. Силы и контактные давления
координатой ф положения шпиндельной группы на базовой плоскости гранитной станины. Опыт эксплуатации станков алмазного точения, приведенных в таблице 8, за время многолетней обработки металлооптических элементов различных типоразмеров показал соответствие их паспортных данных реальным техническим характеристикам, а также высокую надежность работы.
1.5.2. Резцы из природных монокристаллических алмазов
Предельные возможности алмазного точения металлооптических поверхностей по качеству обработки реализуются, если режущим инструментом являются резцы, оснащенные монокристаллами природных алмазов. В зависимости от качества исходного сырья природных алмазов каждая категория кристаллов подразделяется на группы и подгруппы, для которых дается характеристика алмазов по форме, дефектности, цвету, прозрачности и весу. К алмазным резцам, используемым для обработки металлооптических поверхностей, предъявляют чрезвычайно жесткие требования в отношении шероховатости поверхностей, кромок и остроты лезвия. Разработкой конструкций, технологий изготовления и выпуском партий таких резцов занимались во ВНИИАЛМАЗе, на Томилинском заводе алмазного инструмента, в ИСМ АН Украины и ряде других организаций [48, 49]. В проведенных технологических исследованиях использованы алмазные резцы ИР292, ИР361 (рис. 1.17) и специальные, предназначенные для обработки крупногабаритных поверхностей. Разработана конструкция специального алмазного резца, который предназначен для использования на станке мод. САТ1815 для обработки крупногабаритных металлооптических поверхностей - рис. 1.18. Отличительной особенностью резца является оснащение его алмазом повышенного качества из отобранных и аттестованных по специальной методике кристаллов (п. 4.1). В таблице 9 приведены характеристики и геометрические параметры одной из партий специальных алмазных резцов. Перед проведением исследований резцы дополнительно контро-