Повышение работоспособности режущего инструмента на основе автоматического управления технологическим процессом вакуумно-плазменного упрочнения

• Автор: Кабанов, Александр Викторович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 118 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ОГЛАВЛЕНИЕ.

ПЕРЕЧЕНЬ ПРИНЯТЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ ВАКУУМНОПЛАЗМЕННОГО УПРОЧНЕНИЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА

1.1. Характеристика процесса

комбинированного вакуумно

плазменного упрочнения

1.2. Технологические параметры процесса комбинированного вакуумноплазменного упрочнения

1.3. Автоматизация процессов вакуумно

плазменной обработки. Состояние

вопроса.
1.4. Вакуумноплазменная установка как
объект автоматического управления.
ГЛАВА 2. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ ЗНАЧИМЫМИ ПАРАМЕТРАМИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА КОМБИНИРОВАННОГО ВАКУУМНОПЛАЗМЕННОГО УПРОЧНЕНИЯ.
2.1. Основные трудности при реализации
автоматического управления процессом комбинированного вакуумноплазменного упрочнения режущего инструмента из быстрорежущей стали
2.2. Контроль температуры подложки
2.3. Состав газовой смеси.
2.4. Контроль состояния катодов дуговых
испарителей.
ГЛАВА 3. МЕТОДЫ, ПОЗВОЛЯЮЩИЕ ПОВЫСИТЬ ЭФФЕКТИВНОСТЬ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ КОМБИНИРОВАННОГО ВАКУУМНОПЛАЗМЕННОГО УПРОЧНЕНИЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА
3.1. Метод автоматического контроля и управления температурой упрочняемого режущего инструмента
3.2. Метод автоматического контроля и управления составом газовой смеси в
камере вакуумноплазменной установки
3.3. Метод автоматического контроля
состояния катода дугового испарителя
ГЛАВА 4. СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО
УПРАВЛЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА КОМБИНИРОВАННОГО ВАКУУМНОПЛАЗМЕННОГО УПРОЧНЕНИЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА.
4.1. Система автоматического управления
темпера тур ой упрочняемого
инструмента.
4.2. Система автоматического управления составом и давлением газовой среды в вакуумной камере вакуумноплазменной установки.
ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ПОДТВЕРЖДЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗРАБОТАННЫХ
МЕТОДОВ И СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


ОГЛАВЛЕНИЕ. ВВЕДЕНИЕ. ГЛАВА 1. ГЛАВА 2. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ ЗНАЧИМЫМИ ПАРАМЕТРАМИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА КОМБИНИРОВАННОГО ВАКУУМНОПЛАЗМЕННОГО УПРОЧНЕНИЯ. Состав газовой смеси. ГЛАВА 3. ГЛАВА 4. УПРАВЛЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА КОМБИНИРОВАННОГО ВАКУУМНОПЛАЗМЕННОГО УПРОЧНЕНИЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА. Система автоматического управления составом и давлением газовой среды в вакуумной камере вакуумно-плазменной установки. ГЛАВА 5. МЕТОДОВ И СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ. ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ. ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ПРОГРАММА СИСТЕМЫ ГАЗОНАПУСКА ! Современное автоматизированное механообрабатываюшее производство все в большей степени использует ресурсосберегающие, экологически чистые технологии, позволяющие не только увеличивать производительность обработки резанием, но и обеспечивать высокую гибкость производственных процессов[2,5-7,,]. Тенденции развития механообрабатывающего производства связаны с отказом от применения высокотоксичных жидких, газовых и твердых технологических сред, способствующих загрязнению окружающей среды. Отказ от применения технологических сред в связи с экологическими проблемами приводит к снижению интенсивности процессов обработки. Между тем применение дорогостоящего автоматизированного станочного оборудования требует использования интенсивных режимов обработки, что связано с необходимостью самоокупаемости такого оборудования. Поэтому применение в автоматизированном механообрабатывающем производстве высоконадежного режущего инструмента, способного интенсифицировать резание даже при невозможности использования технологических смазочно-охлаждающих сред, определяет способность оборудования для мехобработки функционировать при оптимальных экономических показателях[3,5,6,-]. Электродуговые испарительные устройства[ 1,,1 3,,1 занимают устойчивую самостоятельную позицию в числе других традиционных средств, осуществляющих вакуумную металлизацию изделий. Дуговые испарительные устройства применяются для осаждения металлов, сплавов и химических соединений (нитридов, карбидов, оксидов) для получения износостойких, декоративных и др. Установки для комбинированной вакуумно-плазменной обработки электродуговым методом [8,-,,] широко используются в промышленности для упрочнения (повышения износостойкости) режущего инструмента из быстрорежущей стали. При этом работоспособность инструмента, подвергнутого комбинированному вакуумно-плазменному упрочнению на установках без автоматического управления, в значительной степени зависит от профессиональной квалификации и опыта оператора. Актуальность автоматизации технологических процессов вакуумно-плазменного упрочнения [,] определяется, во-первых, стремлением производителей инструмента к повышению качества продукции, что возможно только с исключением влияния человеческого фактора, и, во-вторых, обостряющимся дефицитом высококвалифицированных операторов установок. Однако автоматизация процессов комбинированного вакуумно-плазменного упрочнения наталкивается на ряд серьезных трудностей [,8 9,]. На работоспособность упрочненного инструмента влияет целый ряд параметров технологического процесса, для контроля за которыми необходимы дорогостоящие специальные средства, практически не применимые в реальных производственных условиях. Если в алгоритм управления не введены все переменные факторы, оказывающие существенное влияние на процесс вакуумно-плазменного упрочнения, и не предусмотрены соответствующие коррекции управляющего воздействия, то технологический процесс не может быть автоматически воспроизведем с требуемым качеством. Ряд технологических режимов процесса комбинированного вакуумно-плазменного упрочнения, оказывающих существенное влияние на работоспособность упрочненного инструмента, в современных условиях легко поддается автоматическому контролю и управлению.