Ультразвуковая механическая обработка жаропрочных сплавов твёрдосплавным инструментом

• Автор: Робакидзе, Зураби Юриевич
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 103 с. : ил.

1. Анализ процессов упругопластических деформаций в зоне стружкообразоваиия при резании металлов

1.1. Основные особенности упругопластических деформаций при резании металлов 2

1.2 Основные особенности упругопластических деформаций при резании металлов.

1.3 Неустойчивость, термодинамические свойства и принципы неоднородности пластической деформации при резании металлов.

1.4 Механизм импульсного (вибрационного) резания. Цели и задачи исследований.

2. Приспособления, используемые при реализации процессов силового ультразвукового точения

2.1 Особенности процесса резания

2.2 Конструирование преобразователя

2.3 Приспособления для обработки резанием с применением ультразвуковых тангенциальных колебаний
2.4 Расчет приспособления на максимальный прогиб и определение жесткости приспособления
2.5 Приспособления для получения корней стружек
3. Влияние режимов резания на частоту неизотермической неустойчивости процессов упругопла-

стических деформаций в зоне стружкообразова-ния при обработке жаропрочных сплавов
3.1 Зависимость частоты неизотермической неустойчивости в зоне стружкообразования от подачи
3.2 Реализация устойчивых процессов резания титановых и никелевых сплавов. Технологические методы недопустимости развития эффектов неизотермической неустойчивости в зоне стружкообразования (механизм импульсного - вибрационного резания)
1.4. Стойкостные исследования при силовой ультразвуковой механической обработке никелевых и титановых сплавов
4.1 Основные аспекты создания устойчивых процессов.
4.2 Влияние износа на процесс резания
4.3 Явления износа и различие в его протекание. (ВК8)
4.4 Влияние вибрационного резания на процесс износа
Заключение
Список использованной литературы

Во всех отраслях промышленности, связанных с обработкой металла, повышение производительности и снижение себестоимости в значительной мере определяется повышением эффективности самого процесса механической обработки, в частности процесса резания металлов.
Благодаря многочисленным исследованиям процессы резания металлов непрерывно совершенствовались. В итоге начали считать, что повышением скоростей резания можно улучшить эффективность процесса и скоростное резание признавалось перспективным процессом.
Сейчас можно утверждать, что скоростное резание практически достигло предела своих возможностей и здесь начинаются проявляться некоторые тенденции застоя. Последнее связано с тем, что увеличение скоростей резания приводит к неустойчивости процесса обработки, которая резко понижает точность и качество обработанной поверхности, стойкость инструмента. Причем существует два принципиально различных механизма потери устойчивости: в одном случае механизм потери устойчивости определяется жесткостью системы МПИД (машина, приспособление, инструмент, деталь), во втором принципиально не зависит от жесткости МПИД.
Именно второе обстоятельство сдерживает прогресс в развитии скоростных методов механической обработки.
В связи с этим целесообразно детально рассмотреть механизмы неустойчивости при резании металлов и, переосмыслив имеющиеся факты, предложить кардинальные технологические решения по совершенствованию технологии резания.
В настоящее время доказано [53]:
При определенных технологических режимах вне зависимости от жесткости системы МПИД процесс резания металлов становится неустойчивым.
Известен ряд видов неустойчивости процессов стружкообразования при резании: неустойчивость при образовании «элементных» и «сегментных» стружек.

зволила выбрать схему представленную на рисунке 2.4. Составляющие силы резания Р7,Ру,Рх создают соответствующие моменты сил, из-за которых происходит смещение вершины инструмента от первоначального положения. Вследствие неравномерной упругости системы и изменение сил резания вершина инструмента колеблется, описывая при этом сложную траекторию.
В данном случае, наложение ультразвуковых колебаний в направлении оси Ъ на режущий инструмент приводит к затуханию нежелательных вибраций в произвольных направлениях. Но в силу того, что ультразвуковые колебания характеризуются небольшой амплитудой порядка 2-20 мкм, наложение данных колебаний при колебаниях вершины инструмента порядка 1-2 мкм не дает эффекта демпфирования, и в некоторых случаях возможен резонанс системы. При недостаточной жесткости системы добиться повышения стойкости и обрабатываемости жаропрочных сплавов практически невозможно.
В данном приспособлении применяется крепление магнитострикцион-ной вибрационной головки в узловой точке колебаний к плите, которая в свою очередь крепится на резцедержателе или детали, заменяющем его. Основным отличием от вышеприведенной схемы является крепление плиты непосредственно на резцедержателе станка в 4 точках, что создает условия жесткой заделки. Минимальный вылет плиты для крепления вибрационной головки, а также значительная площадь поперечного сечения плиты обеспечивает необходимую жесткость системы.
Данная схема является универсальной и простой в реализации (рисунок 2.5, 2.6).
Рисунок 2.5 — Приспособление для обработки резанием с наложением ультразвуковых колебаний.