Повышение надежности твердосплавного инструмента на основе оптимизации и управления дозированием порошковых компонентов

• Автор: Грибков, Андрей Армович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 123 с. : ил.

Содержание
Введение

1. Анализ современного состояния проблемы,

постановка дели и задач исследований

1.1. Надежность твердосплавного инструмента и точность дозирования при его производстве

1.2. Базовые направления повышения точности

и производительности измерения и дозирования .

1.3. Частные методы повышения точности и производительности измерения и дозирования.

1.4. Выводы.

2. Основы технологии поэтапного дозирования

2.1. Новая технология поэтапного дозирования

2.2. Основные положения метода поэтапного дозирования.
2.3. Синтез дозаторов поэтапного действия.
2.4. Семейство дозаторов поэтапного действия
2.5. Выводы.
3. Оптимизация режима поэтапного дозирования
3.1. Постановка задачи и критерий оптимизации
режима поэтапного дозирования.
3.2. Оптимизация режима поэтапного весового дозирования
3.3. Оптимизация режима поэтапного объемновесового дозирования
3.4. Сравнительный анализ поэтапного и
одноэтапного дозирования
р 3.5. Выводы.
4. Иллюстративные примеры
4.1. Оптимизация весового дозирования по критерию
производительности.
СОДЕРЖАНИЕ
4.2. Оптимизация весового дозирования по критерию К
4.3. Оптимизация объемновесового дозирования
по критерию производительности
4.4. Оптимизация объемновесового дозирования
по критерию К.
5. Программа ОптДоз для расчета
оптимального режима дозирования
6. Повышение надежности резьбонарезных пластин
Заключение
Список литературы


Допустимое отклонение размеров и шероховатости от заданных не превышают 0, мм и 1,6-3,2 мкм соответственно. Поэтому износ резьбовых пластин по задней поверхности более чем 0,3 мм является недопустимым, так же как сколы и выкрашивания режущей кромки. Превалирующий износ наблюдается на задней боковой вспомогательной поверхности чернового зуба. Вместе с этим он определяет условия работы последующих зубьев. Если износ чернового зуба достиг критического значения или произошел его скол, то увеличивается припуск обрабатываемого материала, который необходимо снять калибрующим зубом. Тогда на калибрующий зуб повышается действие силовых нагрузок, что в свою очередь также приводит к увеличению температуры в зоне резания. Помимо этого дополнительная концентрация температуры происходит у вершин калибрующего зуба из-за образования стружки специфической формы, что затрудняет ее выход из зоны резания, в результате чего происходит ее дополнительная деформация. Все это приводит к повышению температуры в зоне резания, способствующему пластической деформации калибрующего зуба и последующему разрушению и отказу резьбовой пластины. Из вышесказанного можно сделать вывод о том, что при определении режущих способностей резьбонарезной пластины главным образом надо опираться на режущие способности чернового зуба. Превращение срезаемого слоя в стружку при нарезании резьбы резцом происходит в крайне тяжелых условиях. Это связано с тем, что при радиальном врезании все режущие кромки резца участвуют в резании, срезая слои материала по всему рабочему периметру. Встречные потоки деформируемого материала, перемещаясь по передней поверхности резца в направлениях, перпендикулярных к режущим кромкам, пересекаясь, мешают друг другу, увеличивая тем самым степень деформации срезаемого слоя. Чем больше глубина врезания резца, тем тяжелее условия стружкообразования, так как боковые поверхности резьбы все более ограничивают свободное формирование стружки. С точки зрения уровня деформированности срезаемого слоя из-за стесненных условий стружкообразования процесс резьбонарезания относят к наиболее тяжелым случаем резания. Изнашивание и хрупкое разрушение режущей кромки является основными причинами отказа инструмента; изнашивание режущего инструмента по задней поверхности сопровождается изменением профиля и размера нарезаемой резьбы, а наличие выкрашиваний и сколов на режущей кромке способствует увеличению шероховатости обрабатываемой поверхности; наиболее часто максимальное значение износа наблюдается на задней боковой вспомогательной поверхности первого чернового зуба; вероятность микровыкрашиваний и скалывания режущей кромки у чернового зуба выше, чем у калибрующего. В связи с тем, что хрупкое и пластическое разрушение связаны с прочностью, а изнашивание с износостойкостью, предрасположенность твердосплавного инструмента к тому или иному виду отказа прежде всего зависит от физико-механических свойств инструментального материала. На рис. Начальной стадией этого производства является дозирование смеси компонентов. Поэтому решение задачи производства надежного и долговечного твердосплавного инструмента невозможно без оптимизации дозирования на этапе приготовления смеси порошковых компонентов. N4 — количество деталей (штук), обтаботанных г-м инструментом до его выхода из строя (наработка г-го инструмента). Технология производства твердосплавного инструмента из материала заданной марки (например, ВКМ) разработана в соответствие с физикомеханическими свойствами твердосплавного материала. Режим формования, температура и давление, при которых осуществляется спекание компонентов твердого сплава оптимизированы для конкретного состава материала. Поэтому требования к точности дозирования смеси компонентов при производстве твердых сплавов очень высокие, допустимая погрешность обычно не превышает 0,1% (масс. При повышении точности дозирования компонентов технология производства твердосплавного материала будет оптимальной с точки зрения его физико-механических свойств. В силу этого можно расчитывать на уменьшение разброса характеристик конечного продукта, т.