|
Содержание
Введение
Глава 1. Анализ
способов повышения эффективности обработки металлов резанием, в том числе с
опережающим пластическим деформированием (ОПД)
Постановка цели и задач исследования
1.1. Анализ способов повышения
эффективности обработки металлов резанием
1.2. Анализ способов обработки резанием
с ОПД
1.3. Постановка цели и задач
исследования
Глава 2.
Методика проведения экспериментальных исследований
2.1. Описание
экспериментальной установки
2.2. Выбор
обрабатываемых материалов, режущего инструмента
2.3. Методика
осуществления ОПД
2.4. Определение
температурной напряженности процесса резания и теплофизических
характеристик обрабатываемого материала
2.5. Получение и
исследование корней стружек
2.6.
Статистическая обработка результатов экспериментальных исследований
Выводы по главе
2.
Глава
3. Исследование физических процессов в зоне резания при точении с ОПД
3.1. Особенности
контактного взаимодействия в зоне резания при точении с ОПД
3.2. Механизм
стружкообразования при резании с ОПД
3.3. Влияние
характера ОПД на выходные параметры процесса обработки
Выводы по главе
3.
Глава 4. Повышение работоспособности
режущего инструмента и производительности обработки при точении с ОПД
Выводы по главе
4.
Глава 5. Повышение качества и
производительности обработки при точении с ОПД
5.1. Улучшение
параметров микрогеометрии поверхностного слоя
деталей, обработанных точением с ОПД
5.2.
Математическая модель формирования шероховатости обработанной поверхности при точении с JGL и традиционном точении
5.3. Особенности
напряженно-деформированного состояния поверхностного слоя деталей,
обработанных точением с ОПД
Выводы по главе
5
Глава 6. Практические рекомендации по
обработке точением с ОПД
Выводы по работе
Список
использованной литературы (169 источников)
Таблицы
Таблица 2.1
Химический состав обрабатываемых сталей 20Х13, 14Х17Н2, 13Х11Н2В2МФ
Таблица 2.2
Механические свойства обрабатываемых сталей при температуре испытаний 200С
20Х13, 14Х17Н2, 13Х11Н2В2МФ
Таблица 2.3
Физические свойства стали 20Х13
Таблица 2.4
Физические свойства стали 14Х17Н2
Таблица 2.5
Физические свойства стали 13Х11Н2В2МФ
Таблица 2.6
Фазово-химический состав, механические и теплофизические свойства твердых
сплавов Т5К10, Т15К6, ВК6, ТТ7К12, ТН12
Таблица 3.1 Углы
сдвига при традиционном точении и точении с ОПД
Таблица 3.2
Основные характеристики динамометра DKM
2010
Таблица 5.1
Значения Ra и Rmax поверхности,
обработанной точением
Таблица 5.2
Повышение производительности точения при использовании ОПД
Таблица 5.3
Натуральные и нормированные значения факторов
Таблица 5.4
Матрица планирования экспериментов и результаты опытов
Таблица 5.5
Расчетные значения коэффициентов парной корреляции
Таблица 5.6
Нормирование значений факторов и функции отклика для построения линейной
модели
Таблица 5.7
Коэффициенты регрессии линейной модели
Таблица 5.8
Нормирование значений факторов и функции отклика для построения степенной
модели
Таблица 5.9
Коэффициенты регрессии степенной модели
Таблица 5.10
Нормирование значений факторов и функции отклика для построения
показательной модели
Таблица 5.11
Коэффициенты регрессии показательной модели
Таблица 5.12
Результаты расчета значений функции отклика
Таблица 5.13
Сравнение регрессионных моделей
Таблица 5.14
Расчет междублетного расстояния
Таблица 5.15
Общее уширение рентгеновских отражений
Таблица 5.16
Физическое уширения рентгеновских линий
Таблица 5.17
Размеры блоков мозаики и относительные деформации кристаллической решетки
Таблица 5.18
Характеристики напряженно-деформированного состояния поверхностного слоя
деталей
Таблица 6.1
Рекомендуемые значения глубин наклепа ОПД Обрабатываемый материал 08Х13,
12Х13, 210Х13, 14Х17Н2, 13Х11Н2В2МФ
Иллюстрации
Рисунок 1.1
Типовые схемы обработки резанием с ОПД
Рисунок 2.1
Экспериментальная установка
Рисунок 2.2
Принципиальная схема приспособления для токарной обработки с ОПД
Рисунок 2.3
Приспособление для токарной обработки с ОПД (главный вид)
Рисунок 2.4
Приспособление для токарной обработки с ОПД (вид сбоку)
Рисунок 2.5
Приспособление для токарной обработки с ОПД (вид сверху)
Рисунок 2.6
Цифровой осциллограф PCS500
Рисунок 2.7
Образец металла для измерения теплопроводности
Рисунок 2.8
Прибор для измерения теплопроводности КИТ-02Ц
Рисунок 2.9
принципиальная схема устройства для получения корней стружек («падающий
резец»)
Рисунок 2.10
Устройство для получения корней стружек («падающий резец»), установленное в
резцедержателе токарно-винторезного станка
Рисунок 2.11
Фрагмент зародившейся стружки после выхода резца из зоны резания
Рисунок 2.12
Принципиальная схема микрошлифа корня стружки прямого сечения, проходящей
через середину активной части режущей кромки
Рисунок 3.1
Схема процесса отделения срезаемого слоя и образование обработанной
поверхности
Рисунок 3.2
Схема пластического деформирования и разрушение обрабатываемого материала,
сопровождающих отделение срезаемого слоя, при традиционном точении и
точении с ОПД
Рисунок 3.3
Реальная схема процесса резания и закономерности изменения сопротивления
пластическому деформированию в зонах стружкообразования и контактного
взаимодействия
Рисунок 3.4
Траектория движения элементарных объемов в зоне резания
Рисунок 3.5
Кинематика контактного пластического деформирования (течения) прирезцовых объемов обрабатываемого материала
Рисунок 3.6
Закономерности распределения нормальных и касательных напряжений по длине
взаимодействия
Рисунок 3.7
Средняя микротвердость в контактной зоне на
передней поверхности режущего клина (Сталь 20Х13 – твердый сплав IC9250 («Iscar»)
Традиционное точение, точение с ОПД
Рисунок 3.8
Средняя микротвердость в контактной зоне на
передней поверхности режущего клина (Сталь 14Х17Н2 – твердый сплав ВК6
Традиционное точение, точение с ОПД
Рисунок 3.9
Корень стружки при традиционном точении (Сталь 14Х17Н2 – твердый сплав ВК6)
Рисунок 3.10
Корень стружки при точении с ОПД (Сталь 14Х17Н2 – твердый сплав ВК6)
Рисунок 3.11
Значения сигнала термоэлектродвижущей силы процесса резания при
традиционном точении и точении с ОПД (Сталь 20Х13 – твердый сплав Т15К6)
Рисунок 3.12
Значения сигнала термоэлектродвижущей силы процесса резания при
традиционном точении и точении с ОПД (Сталь 14Х17Н2 – твердый сплав ВК6)
Рисунок 3.13
Динамометр DKM 2010
установленный, установленный на токарно-винторезном станке
Рисунок 3.14
Фрагмент интерфейсного меню динамометра DKM
2010
Рисунок 3.15
Значения тангенциальной, радиальной и осевой составляющих сил резания при
традиционном точении и точении с ОПД (Сталь 20Х13 – твердый сплав Т15К6)
Рисунок 3.16
Значение коэффициента продольной усадки стружки при традиционном точении и
точении с ОПД (Сталь 20Х13 – твердый сплав Т15К6)
Рисунок 3.17
Значение коэффициента продольной усадки стружки при традиционном точении и
точении с ОПД (Сталь 13Х11Н2В2МФ – твердый сплав ТН20)
Рисунок 3.18
Механизм формирования циклических стружек
Рисунок 3.19
Закономерности распределения микротвердости в
контактной зоне
Рисунок 3.20
Значение частоты цикличности процесса стружкообразования при традиционном
точении и точении с ОПД (Сталь 14Х17Н2 – твердый сплав ВК6 v=90м/мин)
Рисунок 3.21
Значение частоты цикличности процесса стружкообразования при традиционном
точении и точении с ОПД (Сталь 14Х17Н2 – твердый сплав ВК6 v=180м/мин)
Рисунок 3.22
Значение частоты цикличности процесса стружкообразования при традиционном
точении и точении с ОПД (Сталь 13Х11Н2В2МФ – твердый сплав ТН20 v=90м/мин)
Рисунок 3.23
Распределение микротвердости в контактной зоне на
передней поверхности режущего клина на различных расстояниях в условиях
цикличности процесса стружкообразования при традиционном точении (Сталь
14Х17Н2 – твердый сплав ВК6)
Рисунок 3.24
Распределение микротвердости в контактной зоне на
передней поверхности режущего клина на различных расстояниях в условиях цикличности
процесса стружкообразования при точении с ОПД (Сталь 14Х17Н2 – твердый
сплав ВК6)
Рисунок 3.25
Распределение микротвердости в контактной зоне на
передней поверхности режущего клина на различных расстояниях в условиях
цикличности процесса стружкообразования при традиционном точении (Сталь
20Х13 – твердый сплав IC9250 («Iscar»)
Рисунок 3.26
Распределение микротвердости в контактной зоне на
передней поверхности режущего клина на различных расстояниях в условиях
цикличности процесса стружкообразования при точении с ОПД (Сталь 20Х13 –
твердый сплав IC9250 («Iscar»)
Рисунок 3.27
Схема, иллюстрирующая характер зависимости температурно-силовой
напряженности процесса резания от коэффициента ОПД
Рисунок 3.28
Характер изменения значений глубины наклепа ОПД, обеспечивающих
максимальное снижение температурно-силовой напряженности процесса точения
от глубины резания. Сталь 20Х13 – твердый сплав ВК6
Рисунок 3.29
Схема движения предварительно продеформированного
слоя в направлении активной части режущего лезвия при точении с ОПД по
обрабатываемой поверхности
Рисунок 3.30
Значения тангенциальной, радиальной и осевой составляющих сил резания при
традиционном точении и точении с ОПД (Сталь 20Х13 – твердый сплав ТН20)
Рисунок 3.31
Значения тангенциальной, радиальной и осевой составляющих сил резания при
традиционном точении и точении с ОПД (Сталь 14Х17Н2 – твердый сплав ВК6)
Рисунок 3.32
Значения тангенциальной, радиальной и осевой составляющих сил резания при
традиционном точении и точении с ОПД (Сталь 13Х11Н2В2МФ – твердый сплав
Т15К6)
Рисунок 4.1
Зависимость размера площадки износа по задней поверхности резца от времени
работы (Сталь 14Х17Н2 – твердый сплав ВК6)
Рисунок 4.2
Зависимость размера площадки износа по задней поверхности резца от времени
работы (Сталь 13Х11Н2В2МФ – твердый сплав ВК6)
Рисунок 4.3
Зависимость размера площадки износа по задней поверхности резца от времени
работы (Сталь 20Х13 – твердый сплав ТТ7К12)
Рисунок 4.4 Вид
режущей пластины со стороны задней поверхности на участке сопряжения
главной и вспомогательных режущих кромок. Традиционное точение (Сталь
13Х11Н2В2МФ – твердый сплав ВК6)
Рисунок 4.5 Вид
режущей пластины со стороны задней поверхности на участке сопряжения
главной и вспомогательных режущих кромок. Точение с ОПД (Сталь 13Х11Н2В2МФ –
твердый сплав ВК6)
Рисунок 4.6 Вид
режущей пластины со стороны главой задней поверхности. Традиционное точение
(Сталь 13Х11Н2В2МФ – твердый сплав ВК6)
Рисунок 4.7
Зависимость периода стойкости инструмента от скорости резания (Сталь
14Х17Н2 – твердый сплав ВК6)
Рисунок 4.8
Зависимость периода стойкости инструмента от скорости резания (Сталь
14Х17Н2 – твердый сплав IC9250 («Iscar»)
Рисунок 4.9
Схема пластического деформирования режущей части инструмента в процессе
работы
Рисунок 5.1 Профилограф-профилометр «Арбис-ПМ7»
Рисунок 5.2 Микропрофиль поверхности, обработанной традиционным
точением (Сталь 20Х13 – твердый сплав ВК6)
Рисунок 5.3 Микропрофиль поверхности, обработанной точением с ОПД
(Сталь 20Х13 – твердый сплав ВК6)
Рисунок 5.4 Микропрофиль поверхности, обработанной традиционным
точением (Сталь 20Х13 – твердый сплав ТН20)
Рисунок 5.5 Микропрофиль поверхности, обработанной точением с ОПД
(Сталь 20Х13 – твердый сплав ТН20)
Рисунок 5.6
Схема формирования поверхностного слоя обработанной детали при резании инструментом
с округленной режущей кромкой
Рисунок 5.7
Зависимость величины среднего арифметического отклонения профиля Ra обработанной поверхности от значения
коэффициента ОПД (Сталь 20Х13 – твердый сплав ТН20)
Рисунок 5.8
Зависимость величины среднего арифметического отклонения профиля Ra обработанной поверхности от значения
коэффициента ОПД (Сталь 20Х13 – твердый сплав Т15К6)
Рисунок 5.9
Зависимость среднего снижения (%) величины параметра шероховатости Ra обработанной поверхности при точении с ОПД по сравнению
с традиционным точением от скорости резания (Сталь 20Х13 – твердый сплав
ВК6, Т15К6, ТН20)
Рисунок 5.10
Зависимость среднего снижения (%) величины параметра шероховатости Ra обработанной поверхности при точении с ОПД по
сравнению с традиционным точением от подачи (Сталь 20Х13 – твердый сплав
ВК6, Т15К6, ТН20)
Рисунок 5.11
Зависимость среднего снижения (%) величины параметра шероховатости Ra обработанной поверхности при точении с ОПД по
сравнению с традиционным точением от вида твердого сплава (Сталь 20Х13)
Рисунок 5.12
Оценка погрешности линейной модели
Рисунок 5.13
Оценка погрешности степенной модели
Рисунок 5.14
Оценка погрешности показательной модели
Рисунок 5.15
Окно ввода исходных данных
Рисунок 5.16 Окно
с результатами расчетов величины Ra обработанной
поверхности при точении с ОПД
Рисунок 5.17 Окно
с результатами расчетов величины Ra обработанной
поверхности при традиционном точении
Рисунок 5.18 Окно
предупреждения о несоответствии введенных значений факторов допустимым диапазонам
варьирования
Рисунок 5.19 Окно
вывода справки к программе
Рисунок 5.20 Окно
вывода справки к программе в развернутом виде
Ингеманссон А.Р.
Повышение эффективности точения труднообрабатываемых сталей ферритного,
мартенситно-ферритного и мартенситного классов с использованием
опережающего пластического деформирования. Дисс.
канд. техн. наук. – Волгоград. – 2012. – 209 с.
ЗАКАЗАТЬ
страницы,
главу, параграф >>
|
