Автоматизация подготовки производства с разработкой модуля управления качеством поверхностного слоя деталей на основе анализа пластической области в реальном масштабе времени

• Автор: Еремин, Олег Николаевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 155 с.

Введение

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ КАК СОВОКУПНОСТЬ

ВЗАИМОСВЯЗАННЫХ ЯВЛЕНИЙ

1.1. Понятие о кристалле

1.2. Пластичность и пластическая деформация

1.3. Процесс образования стружки, понятие усадки стружки

1.4. Границы распространения пластической деформации

1.5. Явление наклепа

1.6. Понятие об остаточных напряжениях

1.7. Понятие качества поверхности и влияние остаточных напряжений на

эксплуатационные свойства деталей машин

1.8. Обрабатываемость поверхности заготовки после первичной
обработки
1.9. Выводы
ГЛАВА 2. СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО
ПРОЕКТИРОВАНИЯ САПР И СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ
ПРОГРАММИРОВАНИЯ САП
2.1. Структура САПР ТП
2.2. Классификация САГ
2.3. Структура и основные блоки САГ
2.4. Организационная структура постпроцессора
2.5. Информационная структура постпроцессора
2.6. Выбор режима резания в САП
2.7. Выводы
ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА КАЧЕСТВО ПОВЕХНОСТНОГО СЛОЯ ОБРАБАТЫВАЕМОЙ ДЕТАЛИ
3.1. Определение глубины проникновения пластической области в тело заготовки при обработке резанием инструментом с заостренной верши I юй 5
3.2. Методика определения остаточных напряжений в поверхностном слое обрабатываемой заготовки
3.3. Разработка модели поперечной усадки стружки с помощью рефессионно о анализа
3.4. Процесс обработки заготовки резанием инструментом с округленной вершиной
3.5. Определение границы пластической области в теле заготовки при обработке резанием инструментом с округленной вершиной
3.6. Исследование вращения заготовки, искривленной в процессе обработки резанием
3.7. Выводы
ГЛАВА 4. УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ С ПОМОЩЬЮ ПРОГРАММНОГО МОДУЛЯ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ПЛАСТИЧЕСКОЙ ОБЛАСТИ И УЧЕТА КРУЧЕНИЯ И ИЗГИБА ДЕТАЛИ В ПРОЦЕССЕ ОБРАБОТКИ РЕЗАНИЕМ
4.1. Повышение качества поверхностного слоя детали на основе управления режимом резания
4.2. База данных как способ хранения информации, необходимой для реализации методологии повышения качества поверхностного слоя
4.2.1. Разновидности систем управления базами данных СУБД
4.2.2. Средства БД
4.2.3. Уровни моделей БД
4.2.4. Выбор СУБД
4.2.5. Возможности
4.2.6. Построение мифологической модели
4.2.7. Построение даталогической модели
4.2.8. Схема информационного взаимодействия программы повышения качества поверхностного слоя деталей с сервером баз данных
4.2.9. Алгоритм информационного обмена программы с СУБД
4.3. Алгоритм программы повышения качества поверхностного слоя детали на основе анализа пластической области и учета кручения и изгиба детали в роцессе резан ия
4.4. Особенности программы
4.5. Структура САП с учетом баз данных и прораммного модуля
4.6. Выводы
Заключение
Литература


Изменяется также структура металла имеет место раздробление зерен на более мелкие части, ориентированные различным образом, а в иных случаях и образование текстуры. Пластичность металлов или сплавов зависит от характера напряженного состояния рис 1. Чем ближе напряженное состояние к объемному сжатию, тем больше при одинаковых температурных и скоростных условиях пластичность металла. Губкин С. И. объясняет это явление тем, что объемное сжатие затрудняет межкристаллитную деформацию, значительное проявление которой способствует разрушению. Следовательно, пластичность металла возрастает с уменьшением роли растягивающих напряжений . Некоторые исследователи утверждают, что в зоне резания металла элементарные объемы срезаемого слоя подвертются равномерному всестороннему сжатию и одновременно испытывают касательные напряжения ,. Легкость, с которой осуществляется деформация металла, сильно зависит от того, насколько направление действующих сил совпадает с направлением плоскости возможного сдвига. Деформация облегчается, когда срезающая сила параллельна плоскости сдвига. Рис. Рис. Пластичность металла зависит также от степени равномерности его структуры. В нем могут быть концентраторы и антиконцентраторы напряжений как микроскопического, так и макроскопического характера . Микроскопические включения, прочность которых меньше прочности окружающего фона, будут концентраторами напряжений и потому очагами первых линий сдвигов. Концентраторы напряжений ослабляют металл. В случае резания последнее обстоятельство способствует дроблению стружки. И наоборот, включения, которые более прочны по сравнению с основным материалом, являются анти концентраторами, так как увеличивают статическую прочность металла. Положительное влияние пластичности заключается в том, что поверхностные слои пластичного материала менее хрупки. Под действием внешних сил деталь из металла получает опасные напряжения, которые возникают не во всем объеме детали сразу, а сначала сосредоточиваются в нескольких точках. Если материал хрупок, в этих точках рождаются первые трещины, которые пронизывают деталь и губят ее. В пластичном же материале под действием местных перенапряжений появляется местная деформация текучесть материала, вызывающая перераспределение напряжений в сторону их выравнивания. Опасные напряжения падают, а за их счет происходит некоторое общее повышение средних напряжений . Особенно полезной оказывается пластичность в случае ударных нагрузок. Действие ударной нагрузки определяется запасом механической энергии, которым обладает ударяющее тело. Этой энергии материал противопоставляет свою способность перерабатывать энергию демпфировать, свою энергетическую емкость, которая определяется, главным образом, его пластичностью. Процесс стружкообразования в значительной степени определяет процесс резания в целом и его результаты. От процесса стружкообразования зависит величина сил резания, расход энергии и количество выделяющегося тепла в процессе резания, точность обработанной детали и качество ес поверхностного слоя, условия работы станка, инструмента и т. Процесс стружкообразования зависит от многих факторов и имеет свою специфику при свободном и несвободном резании, при прямоугольном и косоугольном резании. Однако основные закономерности процесса стружкообразования являются общими для всех случаев резания. Поэтому их можно рассматривать применительно к самому простому случаю стружкообразования, т. Первым, кто отмстил значение явлений, происходящих в процессе резания в связи с образованием стружки, и тем заложил фундамент науки о резании металлов, был русский ученый профессор Тиме И. Л . На рис. При этом давление резца вызывает сложное распределение внутренних сил в плоскости, совпадающей с траекторией режущей кромки, возникают касательные напряжения тх и нормальные напряжения сту. Нормальное напряжение, как правило, вначале действует как растягивающее, вызывающее при определенных условиях раскалывание опережающую трещину. Эти отрывающие напряжения, достигающие иногда больших величин в точке А, быстро затухают после удаления от точки А, а затем переходят через ноль в напряжения сжатия.