Экспресс-определение рациональных режимов точения деталей сложной формы из труднообрабатываемых материалов методом акустической эмиссии

• Автор: Корнеев, Сергей Сергеевич
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 182 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ МЕХАНИЧЕСКОЙ
ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ
ИЗ ТРУДНООБРАБАТЫВАЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ
Е1. Анализ нестационарных условий механической
обработки деталей специального производства
Е2. Методики ускоренного определения рациональных
режимов механической обработки
ЕЗ. Применение метода акустической эмиссии для
диагностики процесса механической обработки
Е4.Определение рациональных условий механической
обработки методом акустической эмиссии.
Постановка задачи исследования
ГЛАВА 2, МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ РАЦИОНАЛЬНЫХ УСЛОВИЙ ОБРАБОТКИ МЕТОДОМ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ 2. [.Измерительная аппаратура для регистрации информативных параметров акустической эмиссии
2.2.Методика экспериментальных исследований зависимости параметров акустической эмиссии от условий обработки
2.3.Методика проведения экспериментальных исследований по установлению связи между эмиссионно-технологическим критерием и износом режущего инструмента
2.4.Используемые математические зависимости для обработки результатов экспериментов

ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СТОЙКОСТИ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА ПРИ НЕСТАЦИОНАРНЫХ УСЛОВИЯХ ОБРАБОТКИ С УЧЕТОМ ДЕЙСТВИЯ ВОЛН АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ 3 1. Физическая модель влияния волн акустической эмиссии на износ режущего инструмента
3.2. Математическое моделирование процесса износа инструмента с учетом действия волн акустической эмиссии
3.3. Разработка и экспериментальная проверка эмиссионно-технологического критерия ускоренной оценки износостойкости режущего инструмента
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЭКСПРЕСС-МЕТОДИКИ ВЫБОРА РАЦИОНАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
4.1. Экспериментальные исследования зависимости эмиссионно-технологического критерия от технологических факторов механической обработки
4.2. Экспериментальное установление связи между эмиссионно-технологическим критерием и удельным износом режущего инструмента
4.3. Экспресс-методика выбора рациональных режимов механической обработки
4.4. Апробация результатов работы и рекомендации по их использованию на предприятиях отрасли ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

1. ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время из существующих методов формообразования ведущую роль занимает, и эта тенденция прослеживается в будущем , механическая обработка, которая имеет ряд преимуществ, а именно: универсальность, технологическую
маневренность, относительную низкую энергоемкость при достаточно высокой производительности, а также возможность получения деталей различных форм и размеров с высокой точностью и качеством поверхности.
В современном производстве ряда изделий ракетно-космической техники доля трудоемкости механообработки в процессах формообразования деталей достигает 75%, при изготовлении современных ГТД в авиационном агрегатостроении, в производстве боеприпасов и артиллерийских систем, в изделиях бронетанковой техники удельный вес по трудоемкости технологических процессов механической обработки достигает 50%.
Развигие современной техники связано с производством деталей сложной формы из высокопрочных, жаропрочных и нержавеющих сталей, титановых, вольфрамовых и других сталей и сплавов. В большинстве своем эти материалы являются труднообрабатываемыми [ 1, 2 ]. Это затрудняет выбор рациональных режимов обработки, при которых при выполнении всех требований, предъявляемых к качеству обрабатываемых деталей, обеспечивается при минимальной себестоимости операции максимально возможная производительность. Трудности в выборе рациональных режимов резания оеобегшо сильно проявляются при обработке в условиях нестационарное™ процесса формообразования. Причинами этой нестационарное™ процесса резания могу т быть изменяющиеся в процессе обработки режимы (скорость, глубина), кинематические параметры геометрии режущего инструмента, состояние технологической среды и т.д.
Наиболее ярко нестационарное™ процесса резания, выражающаяся в изменении режимов обработки, проявляет себя при токарной обработке торцовых, наружных и внутренних поверхностей тел вращения со сложным профилем образующей. Причем точение является наиболее распространенным, а иногда и единственным методом получения сложнопрофильных деталей типа тел вращения.

получил распространения в производственных условиях.
Методы математического планирования такие как: комплексный метод, метод крутого восхождения, метод с использованием планов первого, второго порядка и другие [46,47], позволяют более точно спланировать эксперимент и оценить влияние случайных факторов в нем, уменьшить количество опытов. В основе этих методов лежит анализ стойкостных зависимостей, полученных в результате испытаний, проведенных одним из вышеизложенных способов, которые фактически дают только конечные результаты процесса взаимодействия режущий инструмент - деталь, не отражая физической сущности данного взаимодействия. Помимо этого, результаты стойкостных испытаний зависят от начальных условий, как, например, физико-механические свойства материала обрабатываемой детали и самого режущего инструмента, разброс которых достаточно существенен. Исходя из этого, эмпирические зависимости стойкости инструмента от режимов резания, полученные на основании износостойких испытаний, не носят общего характера, а являются адекватными только для конкретных случаев обработки.
Особое внимание следует уделить методам, основанным на анализе физических явлений в зоне резания: тепловым процесса [49-50], усадке стружки [5], силам резания [52] и т.д.
Тепловые процессы, возникающие в зоне резания в процессе обработки, оказывают существенное влияние на износ инструмента. Большинство температурных методов оптимизации режимов механической обработки основываются на принципе В.Рейхеля [53], который заключается в постоянстве соотношения между стойкостью режущего инструмента и температурой резания для любой пары инструмент - деталь, не зависящей от комбинации элементов режима резания.
В работе Макарова А.Д. [19] было сформулировано положение: “Оптимальным скоростям резания (для заданного материала режущей части инструмента) при различных комбинациях скорости резания, подачи и глубины резания соответствует постоянная температура в зоне резания (оптимальная температура резания)”. На основании этого положения в работе [19] был разработан ускоренный метод определения оптимальных режимов резания, суть