Повышение эффективности фрезерования композиционных древесных материалов мелкозернистым твёрдосплавным инструментом

• Автор: Кузнецов, Алексей Михайлович
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 217 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

1. Анализ состояния проблемы. Цель и задачи исследования

1.1. Конструкции инструмента и инструментальные материалы, применяемые для обработки труднообрабатываемых композиционных материалов
1.2. Требования, предъявляемые к фрезерному инструменту для обработки труднообрабатываемых материалов

1.3. Причины изнашивания фрезерного твердосплавного инструмента

1.4. Процесс износа твердосплавного инструмента при фрезеровании кромок ДСтП

1.5. Методы повышения износостойкости инструментальных материалов

1.6. Возможности совершенствования конструкций дереворежущего

инструмента
Выводы по первой главе
2. Методики проведения исследований
2.1. Приборы, оборудование, оснастка, материалы для проведения исследований
2.2. Методы определения износа режущего инструмента
2.3. Факторы, влияющие на процесс фрезерования
3.3.1. Выбор постоянных факторов
3.3.2. Выбор переменных факторов
2.4. Определение необходимого количества измерений
2.5. Определение шероховатости поверхности при фрезеровании ДСтП
2.6. Определение критерия затупления
2.7. Выбор метода математического планирования и построение матрицы планирования
2.8 Расчёт напряженного состояния материала резца вблизи режущей кромки при затачивании
2.8.1 Математическая постановка задачи о напряженно-деформированном состоянии материала режущего элемента вблизи режущей кромки
2.8.1.1. Основные допущения
2.8.1.2. Формализация задачи, выбор координатной системы
2.8.1.3. Уравнение равновесия и краевые условия в декартовой системе координат
2.8.1.4. Уравнение равновесия и краевые условия в полярной системе координат
2.8.2. Решение классической задачи о нагруженном состоянии материала резца в окрестностях острой режущей кромки
2.8.2.1. Сосредоточенная нагрузка на острие клина
2.8.2.2. Действие на режущий элемент распределенной нагрузки постоянной интенсивности
2.8.2.3. Действующая нагрузка на режущий элемент, изменяющаяся по линейному закону
2.8.3. Результаты расчёта напряжённо-деформированного состояния режущей кромки при заточке инструмента
Выводы по второй главе
3. Исследование стойкости инструментального материала
3.1 Влияние режимов резания и геометрии режущего элемента на стойкость дереворежущего инструмента, оснащенного твёрдым сплавом марки ВКЗМ
3.1.1. Результаты исследования зоны оптимума
3.1.2. Результаты исследований по плану второго порядка

3.1.3. Расчёт коэффициентов регрессии и построение квадратичной модели
3.1.4. Проверка адекватности полученной модели
3.2. Влияние переменных факторов на стойкость дереворежущего инструмента, оснащённого твердым сплавом марки ВКЗМ при обработке ДСтП
3.2.1. Анализ стойкости дереворежущего инструмента в зависимости от скорости резания
3.2.2. Анализ стойкости дереворежущего инструмента в зависимости от продольной подачи
3.2.3. Анализ стойкости дереворежущего инструмента в зависимости от глубины резания
3.2.4. Анализ стойкости дереворежущего инструмента в зависимости от угла заострения режущего элемента
Выводы по третьей главе
4. Исследования шероховатости обработанной поверхности
4.1. Влияние режимов резания и геометрии режущего инструмента на качество обработанной поверхности ДСтП марки П
4.1.1. Результаты исследования зоны оптимума
4.1.2. Результаты исследований по плану второго порядка
4.1.3. Расчёт коэффициентов регрессии и построение квадратичной модели
4.1.4. Проверка адекватности полученной модели
4.2. Влияние переменных факторов на шероховатость обработанной поверхности
4.2.1. Влияние скорости резания на шероховатость обработанной поверхности
4.2.2. Влияние продольной подачи па шероховатость обработанной поверхности
ностружечной плиты. Исследование состояния фрезерованной поверхности труднообрабатываемого древесного материала и фаски износа инструментального материала проводили с использованием оптического микроскопа МБС - 10 и лупы Бринелля МЛБ - 2 с ценой деления 0.05 мм.
Важным фактором, влияющим на шероховатость обрабатываемой поверхности и динамику процесса резания, является состояние режущей кромки. Режущая кромка, образованная передней и задней поверхностями представляет собой переходную поверхность радиуса р. Величина радиуса при вершине резца р является одним из важнейших показателей качества дереворежущего инструмента.
В деревообрабатывающей промышленности величины радиуса при вершине определяют при помощи слепков, снимаемых с режущей кромки инструмента, с последующим измерением радиуса при вершине. Однако данный метод является достаточно трудоёмким.
Нами предлагается определять величину радиуса при вершине режущего инструмента р следующим образом. С помощью металлографического микроскопа определяется фаска износа на режущей кромке //„ и с использованием полученной зависимости (2.1) величина радиуса на главной режущей кромки р.
где, р - угол заострения дереворежущего инструмента.
Для экспериментального подтверждения данного уравнения были проведены исследования состояния режущей кромки. Измерения радиуса при вершине режущего инструмен та производились ме тодом слепков и величины
2.2. Методы определения износа режущего инструмента
(2.1)