Повышение эффективности тонкого точения исходя из достижимых показателей качества деталей и технологических возможностей процесса

• Автор: Рыкунов, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Рыбинск
• Количество страниц: 430 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
ПЕРЕЧЕНЬ ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ПРЕДПОСЫЛКИ И ПЕРСПЕКТИВЫ ВНЕДРЕНИЯ ПРОЦЕССОВ
ТОНКОГО ТОЧЕНИЯ
1.1. Достижения, перспективы и проблемы внедрения
сверхточной лезвийной обработки
1. 2. Оборудование и режущий инструмент
1.3. Физические основы микрорезания в условиях тонкого точения. Застойные явления и
минимальная толщина среза
1. 4. Термомеханические процессы в условиях тонкого
точения и проблемы их изучения
1. 5. Качество поверхностного слоя и точность
обработки деталей машин
1.6. Обрабатываемость материалов резанием и обоснование энергетического подхода к нормированию операций тонкого точения
1.6.1. Методы определения параметров обрабатываемости
1.6.2. Ударная, гидродинамическая, упруго-пластическая и дислокационная модели деформирования среды, границы их применимости. Общий энергетический подход и теория подобия - предпосылки научно обоснованного нормирования операций
1.7. Выводы. Цель и задачи исследования
КИНЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА
ТОНКОГО ТОЧЕНИЯ
2.1. Методика исследования
2.1.1. Общие положения
2.1.2. Методика экспериментальных исследований, оборудование, материалы и аппаратура
2.1.3. Оценка температуры резания при работе резцами, оснащенными пластинами из СТМ
2.1.4. Статистическая обработка данных
2.1.5. Выводы
2.2. Геометрические параметры сечения среза при
тонком точении
2.3. Параметры сечения среза при использовании
комплексно-теоретического резца
2.4. Определение толщины упруго-пластически подминаемого слоя металла
2.5. Фактические значения углов в зоне резания
2.6. Математическая модель стружкообразования
2.6.1. Аналитическое определение геометрических параметров элемента стружки и частоты стружкообразования
2.6.2. Аналитическое определение величины контакта на рабочих поверхностях инструмента
2.7. Характер износа резца при тонком точении
2.7.1. Величина и динамика изменения радиуса округления режущей кромки
2.7.2. Влияние износа на геометрию режущего клина.
Общая схема износа резца при тонком точении
2.7.3. Аналитическая взаимосвязь радиального износа резца с износом по задней поверхности при тонком точении
2.7.4. Практические рекомендации
2.8. Математическое описание застойных явлений
2.8.1. Математическое описание застойной зоны
2.8.2. Математическое описание зоны резания при наростообразовании
2.9. Выводы по второй главе
ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ТОНКОГО ТОЧЕНИЯ
3.1. Математическая модель для расчета силовых характеристик при тонком точении
3.1.1. Аналитический расчет силы резания
3.1.2. Влияние застойных явлений и скорости резания
на силу и минимальную толщину среза
3.1.3. Сравнение расчетных и экспериментальных
значений сил резания. Физические границы и определение процесса тонкого точения
3.2. Тепловая модель процесса тонкого точения
3.2.1. Температурное поле в зоне стружкообразования
3.2.2. Расчет температур на поверхности резания заготовки и задней поверхности инструмента
3.2.2.1. Температурное поле от быстродвижущегося полосового источника тепла
3.2.2.2. Полосовой источник шириной Ді
3.2.2.3. Полосовой источник шириной 8о
3.2.2.4. Полосовой источник шириной 1ь

поверхностях которого развиваются процессы сдвига, сопровождающиеся внутренним трением. Нижняя граница застойной зоны аппроксимируется прямолинейным участком, который расположен параллельно направлению движения режущего клина. Этот участок фактически является продолжением плоскости сдвига с нулевым углом наклона, что указывает на прекращение собственно резания".
В соответствии с изложенным, наличие застойной зоны должно быть учтено при создании математической модели термомеханических явлений, особенно в условиях малых размеров сечения срезаемого слоя.
5. Расширение группы материалов при резании которых в той или иной степени образуются застойные явления. В частности, на соответствующих режимах нарост наблюдался нами при точении очень широкой гаммы металлов: от латуни до титановых сплавов. Только наличием застойной зоны можно объяснить возможность достижения при точении с подачами 1-10 мкм/об. шероховатости обработанной поверхности Иа 0,16 мкм деталей из таких материалов, как чугун /154/ или сплав ХН73МБТЮ (эксперименты автора).
Изучение справочной литературы /147, 152/ позволяет согласиться с выводом, что основным критерием пластичности металла является коэффициент относительно сужения поперечного сечения цилиндрического образца при растяжении [137, 161]
р'_р' ш
с р' (1)

где 7?0 ' и К; - начальный диаметр и диаметр шейки растягиваемого образца, м.
В условиях обработки металлов давлением при величинах % > 0,3 металл считается обладающим повышенной пластичностью. Как показали обзор, анализ литературы и собственные наблюдения автора, этот вывод справедлив и в условиях лезвийной обработки, что, с учетом