Разработка канавочных резцов с режущими пластинами из нитридной керамики для высокопроизводительной обработки деталей из закаленных сталей

• Автор: Федоров, Михаил Юрьевич
• Шифр специальности: 05.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 149 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ КАНАВ ОЧНЫХ РЕЗЦОВ С КЕРАМИЧЕСКИМИ ПЛАСТИНАМИ ПРИ ОБРАБОТКЕ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ЗАКАЛЕННЫХ СТАЛЕЙ
1.1. Выявление особенностей высокопроизводительной эксплуатации канавочных резцов
1.2. Анализ основных закономерностей износа керамических пластин при обработке деталей из закаленных сталей
1.3. Исследование эффективности методов совершенствования резцов с керамическими пластинами
1.4. Выводы. Постановка цели и задач исследования
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАНАВОЧНЫХ РЕЗЦОВ С КЕРАМИЧЕСКИМИ ПЛАСТИНАМИ ПРИ ОБРАБОТКЕ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ЗАКАЛЕННЫХ СТАЛЕЙ
2.1. Разработка методики исследования эксплуатационных показателей канавочных резцов с керамическими пластинами при обработке деталей
из закаленных сталей
2.2. Исследование стойкости канавочных резцов с керамическими пластинами при обработке деталей из закаленных сталей
2.3. Исследование характера износа керамических пластин при прорезке канавок в деталях из закаленных сталей
2.4. Выводы
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРНЫХ КОНЦЕНТРАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЙ В ПЛАСТИНАХ ИЗ* НИТРИДНОЙ КЕРАМИКИ ПОД
ДЕЙСТВИЕМ СИЛОВЫХ И ТЕПЛОВЫХ НАГРУЗОК
3.1. Разработка методики выявления структурных концентраторов напряжений в керамических режущих пластинах

3.2. Исследование влияния силовых нагрузок на структурные концентраторы напряжений в пластинах из нитридной керамики
3.3. Исследование влияния тепловых нагрузок на структурные концентраторы напряжений в пластинах из нитридной керамики
3.4. Выводы
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА КАНАВОЧНОГО РЕЗЦА С РЕЖУЩЕЙ ПЛАСТИНОЙ ИЗ НИТРИДНОЙ КЕРАМИКИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ЗАКАЛЕННЫХ СТАЛЕЙ
4.1. Создание алгоритма проектирования канавочных резцов с керамическими пластинами для обработки деталей из закаленных сталей
4.2. Разработка канавочных резцов с режущими пластинами из нитридной керамики для обработки деталей из закаленных сталей
4.3. Исследование эксплуатационных характеристик разработанного резца с режущими пластинами из нитридной керамики при прорезке канавок в деталях из закаленных сталей
4.4. Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Развитие промышленного потенциала России неразрывно связано с модернизацией предприятий машиностроительного профиля. Их технологическое перевооружение- предполагает значительное повышение эффективности производства- на основе разработки и внедрения современных процессов. За последние десятилетия машиностроительное производство достигло значительного прогресса. Созданные высокоэффективные станочные системы позволяют повысить производительность механической

обработки за счет высоких и сверхвысоких скоростей резания. Однако практическое использование этого потенциала значительно ограничивается эксплуатационными показателями режущих инструментов.
Новые технологии особенно востребованы для изготовления гидросистем двигателей, в состав которых входят топливные насосы высокого давления. Качество их изготовления во многом определяет экономичность и долговечность двигателей. Наиболее трудоемкой и ответственной операцией при изготовлении топливных насосов высокого давления является прорезка малоразмерных канавок под уплотнители на втулках плунжеров. В отдельных случаях технологический процесс изготовления этих деталей включает более двадцати операций шлифования канавок в термообработанных заготовках, имеющих предварительно прорезанные канавки. Трудоемкость выполнения этих операций превышает 70% общего машинного времени. Поэтому разработка более производительных методов прорезки канавок в деталях из закаленных сталей без снижения их качества имеет важное производственное значение.
Одним из вариантовфешения этой задачи является применение резцов, оснащенных керамическими режущими пластинами, так как эти инструменты способны многократно увеличить производительность чистовых операций обработки закаленных сталей. Как правило, эти операции характеризуются достаточно' простой схемой нагружения контактных

канавок на заготовках из закаленных сталей- требует проведения специальных исследований, причем разработка специального канавочного резца и новых керамических режущих пластин, обеспечивающих эффективную прорезку канавок, становится важной научной задачей.
Целью работы является разработка канавочных резцов с режущими1 пластинами из нитридной керамики, обеспечивающих повышение производительности обработки деталей из закаленных сталей, на основе целевого-« выбора геометрии резцов, состава керамики, состава и толщины покрытия;
На основании анализа литературных данных, обобщения, производственного опыта; а также в; соответствии' с целью работы были определены следующие задачи исследования:
1. Исследовать процесс, прорезки: канавок в. деталях из: закаленных сталей и установить влияние: режимов резания, геометрии резцов; свойств керамики, толщины покрытия, свойств, закаленных сталей: на. стойкость канавочных резцов и характер износа керамических режущих пластин.
2. Разработать методику выявления структурных концентраторов напряжений: в, керамических; режущих пластинах, с использованием которой’ исследовать, влияние силовых и тепловых нагрузок, формы и свойств структурных элементов;, керамики, свойств и толщины покрытия? на расположение и интенсивность структурных концентраторов,напряжений
3. Создать алгоритм проектирования канавочных резцов;, с использованием которого, разработать, конструкцию инструмента- для высокопроизводительной обработки, деталей из закаленных сталей и произвести целевой выбор геометрии резцов, состава керамики, состава и толщины покрытия.
4. Исследовать эксплуатационные показатели разработанных канавочных резцов с режущими пластинами из нитридной керамики при обработке деталей из закаленных сталей и сформировать технологические рекомендации по назначению режимов резания.