Экспресс-оценка показателей качества процесса резания труднообрабатываемых материалов на основе анализа акустической эмиссии

• Автор: Логинов, Владимир Павлович
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 383 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. РОЛЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ В ОБЕСПЕЧЕНИИ КАЧЕСТВА ДЕТАЛЕЙ ИЗ ТРУДНООБРАБАТЫВАЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ИХ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ
1.1. Обеспечение качества изготовления деталей машин методами технологической диагностики
1.2. Проблемы обеспечения качества технологических процессов механической обработки труднообрабатываемых материалов
1.2.1. Точность обработки деталей из труднообрабатываемых материалов
1.2.2. Особенности формирования показателей качества поверхностного слоя деталей
1.2.3. Системный подход к обеспечению качества деталей
на операциях механической обработки
1.3. Основные методы анализа и диагностики процессов механической обработки деталей резанием
1.4. Динамические процессы механической обработки и их информативность
1.5. Анализ информативности волновых эмиссионных процессов при механической обработке резанием. Постановка задачи исследования
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ВОЛНОВЫХ ПРОЦЕССОВ ЗОНЫ РЕЗАНИЯ НА ИЗНОС ИНСТРУМЕНТА И КАЧЕСТВО ОБРАБАТЫВАЕМОЙ
ПОВЕРХНОСТИ
2.1.Физические предпосылки влияния волн акустической эмиссии на процесс резания

2.2. Модель формирования выходных параметров механической обработки
2.3. Анализ стойкостных показателей инструмента с позиции кинетической теории прочности
2.4. Модель формирования шероховатости обрабатываемой поверхности
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЭНЕРГОЕМКОСТИ И ИНФОРМАТИВНОСТИ ВОЛН АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ
3.1. Разработка испытательного оборудования и методики проведения экспериментальных исследований
3.2. Изучение активной роли волн акустической эмиссии
в процессах трения и износа
3.3. Анализ результатов экспериментальных исследований
3.4. Изучение информативности волн акустической эмиссии при резании
3.5. Оценка параметров качества обработанной поверхности путем анализа волн акустической эмиссии
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА И ОБОСНОВАНИЕ
ЭКСПРЕСС-МЕТОДИК ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЦИОНАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
4.1. Вывод и экспериментальная проверка эмиссионно-технологического критерия ¥-коэффициента относительного волнового возмущения зоны резания
4.2. Анализ зависимости критерия V/ от технологических факторов механической обработки
4.3. Определение рациональных режимов механической обработки для гаммы труднообрабатываемых материалов
4.4. Экспресс-методика оптимизации операционных технологических процессов механической обработки
ГЛАВА 5. ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ ФИНИШНЫХ ОПЕРАЦИЙ
ЗА СЧЕТ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТА КАСАНИЯ ИНСТРУМЕНТА О ДЕТАЛЬ МЕТОДОМ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ
5Л.Физические особенности прохождения волн акустической
эмиссии через малые волновые зазоры газовых подшипников
5ЛЛ. Генерация и прохождение волн акустической эмиссии
по элементам технологической системы
5Л.2. Моделирование процесса
5.2. Исследование газодинамического распределения давления в зазоре подшипника
5.2.1. Основные допущения и граничные условия в уравнении газовой смазки
5.2.2. Зависимость давления в смазочном слое от режимов работы подшипника
5.3. Анализ математической модели прохождения волн акустической эмиссии через воздушный зазор газового подшипника
5.3.1. Вывод и решение дифференциального уравнения
в общем виде
5.3.2. Анализ возможности прохождения волн акустической эмиссии через малые воздушные зазоры газовых подшипников
5.4. Экспериментальное исследование определения момента касания инструмента о заготовку
5.4.1. Оценка возможности прохождения волн акустической эмиссии через малые воздушные зазоры
5.4.2. Влияние технологических режимов шлифования на точность определения момента касания
ГЛАВА 6. АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ И РЕКОМЕНДАЦИЯ ПО ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ НА ПРОИЗВОДСТВЕ

ние сил резания от их расчетных значений. Как показали исследования и производственный опыт, силовые параметры могут оказаться «нечувствительными» в пределах существующих технических средств измерения к появлению брака из-за микросколов режущих лезвий, появлению прижогов при резании композитов и т. д. Все вышеизложенное позволяет сделать вывод о том, что силовые характеристики резания не могут широко использоваться в автоматизированном производстве в качестве основных диагностических параметров процесса, и их роль будет весьма ограничена, в частности, системами предупредительного контроля.
Следующим интегральным параметром зоны резания является ее температура, которая характеризует конечную фазу диссипации, затрачиваемой на процесс обработки энергии, определяемой работой сил резания. Причем основная часть этой работы преобразуется в тепло на заключительном этапе энергетических преобразований, т.е. как бы подводя итог превращению работы резания в другие виды энергии. Именно этим объясняется тот интерес к анализу теплонапряженности зоны обработки, развитию прикладного аппарата теплофизики резания, созданию методов и средств изучения общих закономерностей формообразования на основе изучения тепловых явлений.
При решении задач технологической диагностики резания все методы исследования тепловых явлений и их практического использования условно можно разделить на две группы. К первой группе отнесем методы, непосредственно связанные с изучением и измерением параметров тепловых процессов в зоне резания: математические модели тепловых полей, кало-риметрирование элементов ТС, в первую очередь стружки, методы оценки теплонапряженности резания по параметрам инфракрасного излучения, цветам побежалости стружки, метод термокрасок и т.д.
В данной группе методов наибольший научный интерес представляют аналитические модели для расчета температурных полей, предложенные в работах А.Н. Резникова и успешно развитых в трудах других ученых [53]. Заметим, что наиболее совершенные расчетные методики при минималь-