Технологическое обеспечение стойкости металлорежущих пластин при обработке заготовок из специальных материалов

• Автор: Мокрицкий, Борис Яковлевич
• Шифр специальности: 05.02.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 379 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Глава 1. Обзор и анализ проблемы повышения работоспособности металлорежущего инструмента. Цель и задачи работы. Методология исследований
1.1. Анализ исследований разрушения инструмента
1.1.1. Хрупкое разрушение
1.1.2. Вязкое (пластическое) разрушение
1.1.3. Износ инструмента
1.2. Современные подходы в исследованиях
1.2.1. Анализ энергетических теорий исследования процесса резания
1.2.2. Анализ термодинамического подхода в исследовании процесса резания
1.3. Анализ исследований по повышению работоспособности инструмента за счет нанесения покрытий
1.4. Анализ исследований в области оценки качества
инструмента
1.5. Цель и задачи исследования
1.6. Методология проведения исследования
1.7. Методология и концепция повышения
работоспособности инструмента
Выводы
Глава 2. Исследование влияния условий нагружения инструмента на его работоспособность
2.1. Динамическая модель импульсного нагружения инструмента
2.2. Экспериментальное моделирование импульсного нагружения инструмента. Учет непостоянства стружкообразования
2.3. Оценка влияния непостоянства процесса стружкообразования
на интенсивность изнашивания инструмента
2.4. Оценка влияния особенностей стружкообразования на усадку стружки и микротвердость обработанной поверхности
2.5. Динамический анализ процесса стружкообразования по положению плоскости сдвига
2.6. Исследование кинематического непостоянства процесса
стружкообразования
2.7. Оценка условий смещения положения и поворота
плоскости сдвига
Выводы
Глава 3. Исследование разрушения инструмента на основе учёта взаимодействия агрегаций инструментального материала
3.1. Оценка прочностных свойств элементов структуры инструментальных материалов
3.1.1. Результаты оценки прочности элементов структуры твердосплавных материалов
3.1.2. Результаты оценки прочности элементов структуры инструмента из режущей керамики
3.2. Исследование кинетики взаимодействия элементов
структуры инструментального материала
3.2.1. Оценка кинетического состояния структуры при межзеренных столкновениях
3.2.2. Оценка кинетики взаимодействия зерен через
прослойку
3.3. Исследование закономерностей разрушения инструмента
. 3.3.1. Исследование разрушения твердосплавного
инструмента
3.3.1.1. Оценка роли заточки инструмента
3.3.1.2. Характеристика состояния структуры как представление о механизмах разрушения
инструментального материала
3.3.1.3. Исследование разрушения твердосплавного
инструмента с покрытием
3.3.2. Исследование разрушения инструмента из
режущей керамики
3.3.3. Исследование разрушения и изнашивания инструмента, оснащенного сверхтвердым инструментальным материалом
Выводы
Глава 4. Технологические приёмы повышения
работоспособности инструмента
4.1. Методология выбора инструмента и приёмов повышения его работоспособности
4.2. Технологические приёмы повышения работоспособности
твердосплавного инструмента
4.2.1. Совокупность технологических приёмов повышения работоспособности твердосплавного инструмента путём

изменения основы инструментального материала
4.2.2. Совокупность технологических приёмов повышения работоспособности твердосплавного инструмента путём упрочнения основы инструментального материала
4.2.3. Совокупность технологических приёмов повышения работоспособности твёрдосплавного инструмента путём архитектурирования покрытия
4.2.3.1.Технологический приём повышения работоспособности твёрдосплавного инструмента
путём управления размером зерна в покрытии
4.2.3.2. Технологический приём повышения работоспособности твёрдосплавного инструмента комбинацией методов нанесения покрытия
4.2.3.3. Технологический приём повышения работоспособности твёрдосплавного инструмента
путём нанесения покрытий для «залечивания» дефектов
4.2.3.4. Технологический приём повышения работоспособности твердосплавного инструмента
путём применения многослойных покрытий
4.2.3.5. Технологический приём повышения работоспособности твёрдосплавного инструмента
путём нанесения композиционных покрытий
4.2.4. Совокупность технологических приёмов повышения работоспособности твёрдосплавного инструмента путём упрочнения покрытий
4.2.5. Результаты оценки зависимости стойкости от элементо режима резания твёрдосплавных инструментов, подвергнутых разным способам упрочнения
4.2.6. Результаты сравнительной оценки эффективности применения твердосплавного инструмента, подвергнутого различным методам упрочнения
4.2.7. Схема структурирования технологического процесса изготовления твёрдосплавного инструмента в рамках концепции комплексного подхода к повышению работоспособности инструмента
4.3. Технологические приёмы повышения работоспособности металлорежущего инструмента, оснащённого режущей керамикой

системе, в станочном оборудовании. Косвенным свидетельством этому является, например, то, что при "неправильно" заданных режимах резания дестабилизируются процессы в зоне резания (стружкообразование, нарост, силы, температура и т.д.), что влияет на интенсивность износа (разрушения) инструмента, а совокупность этих изменений в свою очередь проявляется в динамических явлениях, в динамическом состоянии узлов станочного оборудования, которые в условиях наличия обратных связей в свою очередь дестабилизируют процессы в зоне резания и инструментальной системы. Оценка влияния указанного комплекса процессов на состояние технологической системы резания сопряжена с рядом трудностей. Но изучение этого влияния на надежность необходимо как с позиций повышения надежности, так и с позиций управления процессами.
Аспекты повышения надежности технологической системы резания на основе управления работоспособностью металлорежущего инструмента рассмотрены автором с позиции иерархии структуры объектов технологической системы резания. В рамках системного анализа и комплексного подхода к надежности технологической системы резания номенклатура и диапазон изменения входных параметров (факторов) при механической обработке неограничены. Но некоторая их часть может быть учтена. Такая классификация входных параметров (регламентирование, вероятностные и избирательные) представлена на рис. 1.5, где взаимодействие и стабильность входных параметров рассматривается как результат стохастического процесса (непрерывного перехода системы от хаосу к порядку и наоборот) резания. Для преобразования входных параметров в выходные система должна совершать определенную "работу", характеризуемую функциональными параметрами. Очевидно, что выходными параметрами для технологической системы резання являются экономичность, производительность, надежность, точность и качество обработки. С позиций постановки задачи в пределах данной работы условимся надежность считать превалирующим параметром. Под надежностью технологической системы резания далее условимся понимать способность системы гарантировано сохранять свои функциональные параметры для обеспечения работоспособности инструмента в заданных пределах периода его стойкости. Взаимодействие входных параметров технологической системы резания и характер протекания процессов в системе преобразования входных параметров в выходные определяют уровень выходных параметров. Это следует рассматривать как результат стохастического процесса функциональных возможностей процесса резания и разброса величин входных параметров. С этой позиций модель технологической системы резания представляет интерес для поиска путей стабилизации выходных параметров и повышения их уровня. Более того, важен не только сам результат поиска путей стабилизации и повышения уровня выходных параметров, а отыскание средств управления системой преобразования входных параметров в выходные для обеспечения и повышения надежности технологической системы резания. Это возможно