Диагностирование зоны резания методами бесконтактного контроля при сверлении углеродсодержащих сплавов

• Автор: Афанасьев, Константин Владимирович
• Шифр специальности: 05.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 168 с. : ил.

Принятые обозначения
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ
ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ЗОНЫ РЕЗАНИЯ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ДИССЕРТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Подходы, используемые учеными, при описании явлений в механической обработке
1.2 Обзор методов диагностирования зоны резания при сверлении
1.2.1. Акустические и виброакутические методы контроля
1.2.2. Методы теплового контроля
1.2.3. Силовые и геометрические методы контроля
1.3 Применение метода газового анализа для диагностирования зоны резания
1.4 Анализ работ, посвященных изучению влияния режимов резания на процессы газообразования в зоне резания
1.5 Выводы по главе 1 и задачи диссертационного исследования
ГЛАВА 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ГАЗООБРАЗОВАНИЯ В ЗОНЕ РЕЗАНИЯ ПРИ СВЕРЛЕНИИ
2.1. Изучение природы диффузионных процессов и процессов газообразования при сверлении
2.2. Разработка математической модели процесса газообразования в зоне резания при сверлении
2.3. Исследование влияния параметров технологической системы на концентрацию образованных газов при сверлении
2.3.1. Влияние температуры резания
2.3.2. Влияние скорости резания
2.3.3. Влияние осевой подачи и глубины резания
2.3.4. Влияние обрабатываемого и инструментального материалов
2.3.5. Влияние износа режущего инструмента
2.3.6. Влияние геометрических параметров сверла
2.3.7. Влияние глубины сверления
2.3.8. Влияние основного технологического времени
2.4. Выводы по главе
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА СВЕРЛЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДА ГАЗОВОГО АНАЛИЗА И ВИБРОАКУСТИЧЕСКОГО МЕТОДА
3.1. Методика проведения экспериментальных исследований при сверлении с использованием метода газового анализа
3.2. Построение математической модели процесса газообразования в зоне резания при сверлении
3.3. Экспериментальные исследования влияния режимов резания на виброакустический сигнал при сверлении
3.4. Результаты экспериментов по исследованию влияния режимов резания на виброакустический сигнал при сверлении
3.5. Исследование влияния режимов резания на качество (шероховатость) поверхности при сверлении
3.6. Выводы по главе
ГЛАВА 4. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Оптимизация режимов резания при сверлении
4.1.1. Расчёт оптимальных режимов резания при сверлении
4.1.2. Применение оптимальных режимов резания
4.2. Сравнительная оценка результатов исследований ВА диагностики и метода газового анализа при сверлении
4.3. Практическое использование результатов исследований
4.3.1. Область применения метода газового анализа
4.3.2. Методика бесконтактного определения температуры в зоне резания при механической обработке
4.3.3. Оценка производительности сверления при использовании метода
газового анализа
4.3.4. Оценка экономической эффективности от использования метода
газового анализа
4.4. Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
следующие значения: для точения подача в диапазоне от 0,05 до 0,07 мм/об. и глубина резания до 1,2 мм. Можно предположить, что в указанном диапазоне варьирования технологических факторов при сверлении (скорости резания, и подачи) метод газового анализа будет пригоден для использования в качестве способа диагностирования.
Кроме того, в работах [89 - 95] не приведена методика проведения экспериментов при точении и строгании, фотографий экспериментальных установок, не указано используемое газоаналитическое оборудование.
В работах И.В. Швецова и О.В. Никуленкова при проведении экспериментов и промышленных испытаний забор газов осуществляется в открытой зоне резания. Значения концентрации на графиках в работе [94] составляют всего от 2 до 20 ppm. Величина ppm, равная одной части на миллион, ничтожно мала. Для таких работ, вероятнее всего, необходимо дорогостоящее аналитическое оборудование повышенной, можно сказать, прецизионной точности. В связи с этим возникает вопрос об экономической эффективности СД. В этих же работах представлены лишь общая физическая и математическая модель для всей механической обработки, которая не учитывает реальные особенности каждого способа обработки. Сходимость результатов теоретических и экспериментальных данных возможна только при наличии уточняющих коэффициентов, позволяющих произвести верификацию модели.
Наличие открытой зоны резания [91] не даёт полной картины данных о концентрации газа, образованного при резании.
Поставленные вопросы необходимо решить в данной работе. Результатом исследований должны стать рекомендации по выбору численных значений, а также методика расчёта этих значений. Областью применения активного контроля зоны резания с использованием метода газового анализа должна стать длительная обработка глубоких отверстий, основное технологическое время которой сопоставимо с периодом стойкости РИ.
<Г