Теоретические основы оптимизации режущей части лезвийных инструментов

• Автор: Петрушин, Сергей Иванович
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Юрга
• Количество страниц: 307 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Трактовка понятия оптимальности
1.2. Оптимальная геометрия режущей части
1.3. Композиционные материалы как основа для оптимизации материала режущей части
1.4. Оптимальное проектирование конструкций и композиционных материалов
1.5. Цель и задачи исследования
Глава 2. ЭЛЕМЕНТЫ МЕХАНИКИ НЕСВОБОДНОГО РЕЗАНИЯ МЕТАЛЛОВ
2.1. Схема стружкообразования с единственной поверхностью сдвига
2.1.1. Зона стружкообразования для частных видов режущей кромки
2.1.2. Угол схода стружки и траектория ее движения по передней поверхности
2.2. Схема стружкообразования с развитой зоной деформации
2.2.1. Построение полей линий скольжения при свободном резании
2.2.2. Определение напряжений в зоне стружкообразования
2.2.3. Построение областей пластической деформации при несвободном резании
2.3. Связь между составляющими силы резания и контактными нагрузками
2.4. Выводы по главе

Глава 3. ОПТИМИЗАЦИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ
ПАРАМЕТРОВ РЕЖУЩЕЙ ЧАСТИ
3.1. Оптимизация формы передней поверхности по критерию стойкости
3.1.1. Взаимосвязь между контактными нагрузками и износом
режущей части
3.1.2.0беспечение равномерного износа передней поверхности
3.2. Исследование оптимальной формы режущего клина по критерию прочности
3.2.1. Режущий клин с фаской
3.2.2. Режущий клин с округленным лезвием
3.3. Исследование оптимальной формы режущей части в
плане
3.4. Оптимальность стружколомающих элементов режущей
части
3.5. Выводы по главе
Глава 4. ОПТИМИЗАЦИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО МАТЕРИАЛА В РЕЖУЩЕМ КЛИНЕ
4.1. Элементы теории упругости анизотропного режущего
клина
4.1.1. Двухклинная анизотропия
4.1.2. Трехклинная анизотропия
4.2. Распределение модулей упругости в равнопрочном режущем клине
4.2.1. Нагружение сосредоточенными силами
4.2.2. Нагружение распределенными нагрузками

4.3. Условия отсутствия межслойных трещин В
композиционном режущем клине
4.4. Выводы по главе
Глава 5. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ
ПРОВЕДЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1. САПР режущих инструментов со сменными многогранными пластинами
5.1.1. Характеристика и описание работы системы
5.1.2. Математическое обеспечение системы
5.1.3. Выводы по разделу
5.2. Режущие свойства двухслойных пластин из Томала
5.2.1. Методика проведения исследования
5.2.2. Лабораторные исследования обрабатываемости серого чугуна Томалом
5.2.3. Производственные испытания Томала-10 при обработке валков холодной прокатки
5.2.4. Выводы по разделу
5.3. Технология производства СМП из многослойных
композиций
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Преобразование координат при переходе
от станочных координат к инструментальным и обратно
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Резец сборный проходной с механическим
креплением пластины квадратной формы из Томала
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Резец сборный проходной упорный с механическим креплением пластины трехгранной формы из Томала

жения для производных xJM и у|м, а последние в (2.19) и (2.20), после
интегрирования получим выражения для проекций линии ОА в явном виде. В случае, когда интегралы не выражаются элементарными функциями, целесообразно использовать приближенное решение, для получения которого рассмотрим ALMN (см. рис. 2.4). В нем имеем:
ZLNM = r;ZNLM = arctgyj - ni2-arctgxj; ZNML = n - (r| + arctgyj ) = 7i / 2 — (rj — arctgxj ); NL = S.
Используя теорему синусов и выполнив элементарные преобразования, получим
хм =xN-S-y’/(tgr| + y');
(2.22)
Ум=Уы+8-1Вп/(1 + х|'-1ёп)-
Как показали расчеты для прямых стружек (t » S) ошибка в использовании формул (2.22) вместо (2.21) не превышает 5%.
2.1.1. Зона стружкообразования для частных видов режущей кромки
Исследуем частные случаи построения условной поверхности сдвига при несвободном резании, рассмотрев для этого режущие части с ост-розаточенной вершиной, с параболической режущей кромкой и со стандартной геометрией. При этом, как предложено выше, будем считать, что
в направлении схода стружки имеем условие |31ср = const для любой
точки рабочего участка режущей кромки.
Наиболее простая, но малоиспользуемая на практике, форма режущей части инструмента образуется прямолинейными главной и вспомогательной режущими кромками без закругления вершины (рис. 2.5).