Совершенствование процесса механической обработки чугунных прокатных валков с целью повышения производительности и улучшения эксплуатационных свойств

• Автор: Куц, Виктор Анатольевич
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 203 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ
1.1. Основные направления в совершенствовании процесса механической обработки чугунных прокатных валков
1.2. Аналитические соотношения для определения угла при стружкообразовании
1.3. Закономерность распределения контактных нагрузок на передней поверхности инструмента
1.4. Схематизация прирезцовой зоны стружкообразования
1.5. Расчетные методы определения сил резания
1.6. Влияние условий обработки прокатных валков на качество их поверхностного слоя и эксплуатационные характеристики
1.7. Выводы и постановка задачи исследования
2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Номенклатура валков и характеристика валкового чугуна
2.2. Оборудование и режущий инструмент
2.3. Методика измерения сил резания
2.4. Определение термостойкости и износостойкости валкового чугуна
2.5. Испытание резцов на износ
2.6. Измерение параметров шероховатости поверхности валков
2.7. Выбор теоретических методов исследования
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СРЕЗАЕМОГО СЛОЯ С РЕЗЦОМ ПРИ ОБРАБОТКЕ ВАЛКОВ
3.1. Экспериментальное определение и расчет угла сдвига при стружкообразовании хрупких материалов
3.2. Схематизация прирезцовой зоны стружки
3.3. Расчет контактных напряжений
3.4. Измерение и расчет сил резания с учетом износа и деформации режущего инструмента
3.5. Определение критериев износа и стойкости режущего инструмента
3.6. Исследование и расчет профиля износа и величины снимаемого слоя при переточке режущего инструмента

3.7. Выводы
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ
4.1 Разработка аналитического метода оценки повреждаемости поверхностного слоя прокатных валков при механической обработке
4.2. Моделирование пластической деформации поверхностного слоя, формируемого режущей кромкой
4.3. Экспериментальные исследования глубины и степени пластической деформации поверхности валков при обработке резанием
4.4. Шероховатость поверхности валка при лезвийной обработке
и шлифовании
4.5. Разработка аналитических методов шероховатости поверхности валков
4.6. Выводы
5. ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЛЯ
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПРОЦЕССА МЕХАНИЧЕСКОЙ
ОБРАБОТКИ ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ
5.1. Разработка алгоритма расчета основных параметров механики процесса резания
5.2. Применение разработанного метода расчета сил для определения энергоемкости процесса резания и схемы нагружения режущего инструмента при обработке валков
5.3. Разработка конструкции резцов для обработки валков с учетом схемы нагружения и напряженно-деформированного состояния стружки
5.4. Повышение стабильности упрочняющей фаски путем разработки конструкции резцов с охлаждением
5.5. Применение теоретических методов прогнозирования характеристик поверхностного слоя для повышения стойкости чугунных прокатных валков
5.6. Внедрение результатов работы при организации производства прокатных валков в условиях АО "ММК"
5.7. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Создание конкурентоспособной прокатной продукции на мировом рынке в значительной степени зависит от надежности и долговечности применяемого прокатного инструмента - валков. С целью улучшения служебных свойств прокатных валков постоянно изыскиваются новые валковые материалы, такие как заэвтектоидные стали, отбеленные чугуны, износостойкие сплавы, характеризуемые высокой твердостью и износостойкостью. Обрабатываемость их затруднена, что препятствует внедрению прокатных валков из таких материалов на станах. Поэтому острой проблемой в настоящее время является совершенствование технологии обработки высокотвердых валков.
Решение этой важной научно-технической проблемы во многом сдерживается из-за несовершенства разработок, направленных на повышение производительности процесса резания и улучшение качества поверхностного слоя при обработке деталей из высокотвердых материалов.
В настоящее время формализации, т.е. математическому описанию, поддаются не все закономерности, в соответствии, с которыми осуществляется воздействие на эффективность процесса резания и качество обработки. Причиной этого является отсутствие должной информации о взаимосвязи внешних и внутренних факторов в процессе обработки резанием высокотвердых материалов.
Несмотря на предпринимаемые исследователями многочисленные попытки количественно описать эти процессы, проблема остается во многом нерешенной, хотя определенные результаты достигнуты благодаря использованию инженерных методов, основанных на геометрических соотношениях и эмпирических зависимостях. Разработанные на их основе положения используются для приближенной оценки описываемых явлений. Очевидно, что точность и надеж-

Сравнение экспериментальных и расчетных значений радиальной составляющей силы резания при точении стали 20Х
0,4 С, мм
расчет по формулам:
о о,1 0,2 аз
О - эксперимент, в = 10 мм, V = 0,012 м/с /42/;
1 - Зворыкина; 2 - Брикса; 3 - Эрнста и Мерчанта; 4 - Хукса; 5 - Ли и Шаффера; 6 - Оксли Рис. 1.11.
Моделирование профиля лунки износа на режущем инструменте по Тейлору
Параметры износа режущего инструмента
Рис. 1.12.
Рис.1.13.