Разработка методов и средств эффективного выбора режимов резания труднообрабатываемых материалов на основе термосиловых характеристик процессов

• Автор: Горелов, Валерий Александрович
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 389 с. : ил.

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР РАБОТ, НАПРАВЛЕННЫХ НА ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ АСТПП МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ЖАРОПРОЧНЫХ СПЛАВОВ
1.1. Автоматизация и повышения эффективности процессов обработки резанием
1.1.1. Конструктивные и технологические особенности деталей из жаропрочных сплавов
1.1.2. Технология обработки деталей на станках с ЧПУ, выбор режимов резания и СТО
1.1.3. Основные способы повышения эффективности механообработки деталей из жаропрочных сплавов в автоматизированном производстве
1.2. Современное состояние и проблемы информационного технологического обеспечения АСТПП
1.3. Ускоренный выбор технологических условий процессов резания методами и средствами диагностики
1.4. Повышение эффективности АСТПП на основе термосилового моделирования процессов резания
1.4.1. Схематизация зоны деформации обрабатываемого материала при резании, соотношения скоростей и сил резания
1.4.2. Математическое моделирование интенсивности напряжений
в зоне резания
1.4.3. Определение температуры деформации при резании
1.4.4. Оценка изнашивания, деформации и разрушения режущего инструмента при резании
1.5. Выводы по главе 1. Формулировка целей и задач

исследования
2. РАСЧЕТ ТЕМПЕРАТУР В ЗОНЕ РЕЗАНИЯ И НА КОНТАКТНЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ ИНСТРУМЕНТА ПРИ ОБРАБОТКЕ ЖАРОПРОЧНЫХ СПЛАВОВ С УЧЕТОМ ИЗНОСА ИНСТРУМЕНТА
2.1. Разработка математической модели расчета температуры в зоне резания жаропрочных сплавов
2.2. Разработка математической модели и алгоритма расчета температуры на передней поверхности инструмента при точении никелевых сплавов
2.3. Разработка математической модели и алгоритма расчета температуры на задней поверхности застойной зоны и фаски износа при точении никелевых сплавов
2.4. Особенности расчета температуры на передней и задней поверхностях инструмента при точении титановых сплавов
2.5. Исследование влияния условий резания при точении жаропрочных сплавов на средние температуры контактных поверхностей и температуру в условной плоскости сдвига
2.6. Выводы по главе
3. РАСЧЕТ СОСТАВЛЯЮЩИХ СИЛЫ КОСОУГОЛЬНОГО НЕСВОБОДНОГО РЕЗАНИЯ С УЧЕТОМ ВЛИЯНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СРЕЗАЕМОГО СЛОЯ И ИЗНОСА РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА
3.1. Алгоритм расчета механических характеристик процесса свободного прямоугольного резания на основе модели зоны резания с одной плоскостью сдвига
3.1.1. Расчет термомеханических параметров прямоугольного резания
3.1.2. Расчет сил свободного прямоугольного резания
3.2. Алгоритм расчета механических характеристик процесса

свободного косоугольного резания
3.2.1. Геометрические параметры процесса свободного косоугольного резания
3.2.2. Расчет сил свободного косоугольного резания
3.3. Построение модели для расчета интенсивности напряжений в условной плоскости сдвига
3.4. Применение методов теории подобия и размерности для анализа термомеханических параметров при резании
3.5. Методика построения термомеханической зависимости интенсивности напряжений обрабатываемого материала в зоне резания от условий деформации и создания базы данных прямоугольного резания
3.6. Исследование влияния износа режущего инструмента по задней грани на силы свободного прямоугольного резания
3.7. Алгоритм расчета сил свободного косоугольного резания при продольном точении
3.7.1. Расчет критериев подобия свободного косоугольного резания
3.7.2. Расчета составляющих силы свободного косоугольного резания
3.7.3. Исследование влияния износа режущего инструмента по задней грани на силы свободного косоугольного резания
3.7.4. Сравнение рассчитанных значений сил свободного косоугольного резания с экспериментально полученными значениями
3.8. Алгоритм расчета сил несвободного косоугольного резания
3.8.1. Расчет составляющих силы косоугольного несвободного резания при продольном точении
3.8.2. Геометрические параметры процесса несвободного косоугольного резания
Франции - фирмы Gia'c и Objectif; в Греции - фирмы «Грау» и «Эпсилон»; в Италии - фирмы «Фидия»и TXT ; в Великобритании - Лидский. Бирмингемский и Ноттингемский университеты; в Швейцарии - фирмы «Кистлер Инструменте» и «Гиндель Гирс»; в Венгрии - Венгерская академия наук. В Японии активные программы имеют следующие организации: университет Нагойи, университет Кобе, университет Кейо, исследовательский центр материалов фирмы «Мицубиси», компания «Хитачи сейки машин тул» и фирма NTN.

Износ инструмента
Поломка Об инструмента
В Акустическая эмиссия □ Силы резания П Вибрации и помехи В Температура Е2 Другие
разова н-ие сколов
Вибрация
Рис. 1.10. Использование различных диагностических признаков при анализе процессов, происходящих при механической обработке материалов резанием
Очевидно, что эффективность диагностики в основном определяется информативностью используемых диагностических признаков, их зависимостью от условий обработки. Традиционно для диагностики процесса резания применялись его статические температурно-силовые параметры, в большинстве случаев недостаточно информативные. Последнее время и у нас в стране, и за рубежом, все большее внимание специалистов привлекает диагностика механиче-