Исследование процесса обработки точением инструментами с нанопокрытиями с целью обеспечения требуемого качества поверхностного слоя деталей

• Автор: Фоменко, Роман Николаевич
• Шифр специальности: 05.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Рыбинск
• Количество страниц: 236 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ РАНЕЕ ВЫПОЛНЕНЫХ РАБОТ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ РАБОТОСПОСОБНОСТИ РЕЖУЩЕГО
ИНСТРУМЕНТА С ИЗНОСОТОЙКИМИ ПОКРЫТЯИМИ
1Л Требования, предъявляемые к покрытиям, наносимым на режущий инструмент. Преимущества нанокомпозитных покрытий
1.2 Обоснование целесообразности многослойных покрытий и их толщины
1.3 Изменение свойств покрытий в процессе эксплуатации режущего инструмента. Причины разрушения покрытий
1.4 Влияние покрытий инструмента на процесс резания и области использования различных инструментов с покрытиями при обработке труднообрабатываемых материалов
1.5 Зависимость параметров качества поверхностного слоя деталей от технологических условий обработки
1.6 Анализ литературных данных по повышению работоспособности режущего инструмента (в том числе при высокоскоростной обработке)
1.7 Выводы по главе 1. Цель и задачи исследования
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ УСЛОВИЙ ОБРАБАТЫВАЕМОСТИ РЕЗАНИЕМ ИНСТРУМЕНТАМИ С НАНОПОКРЫТИЯМИ
2.1 Расчетное определение параметров качества поверхностного слоя детали
2.2 Расчетное определение силы резания
2.3 Расчетное определение температуры резания
2.4 Расчетное определение оптимальной скорости резания
2.5 Расчетное определение скорости резания максимальной производительности
2.6 Определение угла условной плоскости сдвига и критерия подобия В при использовании инструмента с покрытием
2.6.1 Определение угла условной плоскости сдвига и критерия подобия В весовым способом
2.6.2 Определение угла условной плоскости сдвига и критерия подобия В методом измерения частоты колебаний инструмента
2.7 Выводы по главе
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБРАБАТЫВАЕМОСТИ МАТЕРИАЛОВ РЕЗАНИЕМ И КРИТЕРИЯ В ИНСТРУМЕНТАМИ С НАНОПОКРЫТИЯМИ
3.1 Методика проведения экспериментов. Используемое оборудование, приборы и инструменты
3.1.1 Выбор обрабатываемых материалов
3.1.2 Выбор инструментальных материалов и геометрии
режущего инструмента
3.1.3 Выбор износостойких покрытий инструмента, технология
изготовления и контроля покрытий инструмента
3.1.4 Выбор оборудования для проведения экспериментов
3.1.5 Определение температуры в зоне резания
3.1.6 Выбор диапазона режимов резания для проведения экспериментов
3.1.7 Определение толщины покрытия режущего инструмента
3.2 Определение обрабатываемости коррозионно-стойкой стали
ЭК26 (05Х12Н2КЗМ2АФ)
3.3 Определение обрабатываемости титанового сплава ОТ
3.4 Определение обрабатываемости жаропрочного сплава ЭИ437Б
3.5 Расчетное определение критерия В при точении
3.6 Исследование контактных процессов на передней поверхности режущего инструмента
3.7 Влияние коэффициента трения режущего инструмента с покрытием на параметры процесса резания
3.8 Исследование трибологических характеристик инструмента с покрытием на одношариковом адгезиомере
3.8.1 Методика проведения экспериментов. Используемое оборудование, приборы и инструменты
3.8.2 Зависимости прочности адгезионных связей и других триботехнических характеристик индентора с покрытием от температуры и давления
3.9 Выводы по главе
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ПРИ ТОЧЕНИИ ИНСТРУМЕНТАМИ С НАНОПОКРЫТИЯМИ
4.1 Методика проведения экспериментов, используемые приборы
4.2 Сопоставление расчетных и экспериментальных значений параметров качества поверхностного слоя деталей
4.3 Выводы по главе
ГЛАВА 5. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
5.1 Разработка рекомендаций по обработке конкретных деталей
5.2 Оценка экономического эффекта от использования инструментов
с покрытиями
5.3 Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Технологические особенности получения п
Дефекты
покрытий
Структурная неоднородность, отклонения от оптимального фазового стехио- метрического состава
Наличие на поверхности; в объеме П и5 на границе раздела П-ИМ капельной* фазы, пор, микротрещин
Неравномерность толщины П и. отклонение от оптимального значения толщины. П на поверхностях РИ.*
► Большой градиент напряжения на границе раздела П-ИМ и напряжений отрыва на радиусном участке из-за
ап > ам,
Еп > Ей
Эксплуатационные особенности инструмента
Склонность к потере формоустойчивости режущей части РИ при температурах резания, характерных для РИГ из быстрорежущей стали
Рост напряжений при эксплуатационных температурах на радиусном- участке и при прогибах матрицы, и на границе раздела П-ИМ
Неустойчивость на-ростообразования и возникновение низкочастотных вибраций, цикличность напряжений
Непосредствен ные причины разрушения П
Локальные прогибы матрицы из-за термопла- стиче-ских деформаций и меньшей жестокости матрицы

Рис, 1.8. Структурная схема обобщенных причин относительно невысокой долговечности покрытий на рабочей поверхности режущего инструмента