Повышение эффективности обработки лезвийным инструментом на основе учета физико-механических характеристик материалов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.03.01, кандидат технических наук Петров, Владимир Маркович

• Петров, Владимир Маркович
• кандидат технических наук
• 1995

Оглавление диссертации кандидат технических наук Петров, Владимир Маркович

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Анализ современных подходов к исследованию эффективности лезвийной обработки

1.2. Опыт исследования контактных явлений при резании . 1?

1.3. Проблема адаптации лезвийной обработки по параметрам процесса резания

1.4. Цель и задачи исследования

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ФШИКО-УЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК

О". - >

КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ- -ПРИМЕНИТЕЛЬНО К

ЛЕЗВИЙНОЙ ОБРАБОТКЕ.

1 Выборы и обоснование модели процесса резания

2.2. Определение физико-механических характеристик материалов

2.2.1. Исходные допущения и алгоритм решения задачи

2.2.2. Матрицы жесткости и теплопроводности элемента модели

2.2.3. Построение полной дискретной модели

2.3. Комплексное исследование напряженно-деформированного состояния поверхностного слоя материалов методом измерения микротвердости

2.3.1. Кинематические характеристики диаграмм состояния поверхностного слоя материала.

2.3.2. Алгоритм определения технологических остаточных напряжении в поверхностном слое методом измерения твердости.

Заключение диссертации по теме «Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки», Петров, Владимир Маркович

4.4, ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1, Программная адаптация обработки точением о дифференцированным учетом физико-механических харктериотик поверхностного слоя обрабатываемого и инструментального материалов является высокоэффективным средством повышения производительности обработки при обеспечении качества поверхности обрабатываемых изделий на станках о ЧПУ,

2, Разработанный алгоритм программной адаптации позволяет на этапе подготовки управляющей программы механической обработки учесть с необходимой полнотой физико-механические характеристики и напряженно-деформированное состояние поверхностного слоя заготовки до и после обработки с целью назначения эффективных режимов резания,

3, Программная адаптация осуществляется с использованием широко апробированного в производственных условиях ИВК "ТВЕРДОСТЬ" } что позволяет в реальном режиме времени формировать исходные и промежуточные данные для расчета эффективных режимов резания,

4, Система программной адаптации построена по модульному принципу с возможностью диалогового участия в организации промежуточных вычислений, что дает возможность осуществлять многовариантные расчеты рациональных режимов резания,

5, Расчет экономической эффективности обработки точением роторов паровых турбин показал, что обработка с адаптацией дает повышение поизводительности на 11,.,15 %,

- 174

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1, На оснований выполненных исследований показано, что интенсификация процесса точения заготовок на станках с ЧПУ может быть достигнута более полным использованием их возможностей путем назначения рациональных режимов резания с дифференцированным учетом физико-механических характеристик поверхностного слоя материалов,

2, Разработана на основе теории подобия математическая модель процесса резания, с возможностью учета физико-механических характеристик и напряженно-деформированного состояния обрабатываемого и инструментального материалов, что существенно повышает достоверность результатов математического моделирования,

3, Предложен метод определения физико-механических характеристик поверхностного слоя конструкционных материалов позволяет получать характеристики внедрения индентора. Функционально связанные с напряженно-деформированным состоянием поверхностного слоя,

4, Разработана конечнозлементная система имитационного моделирования задачи о внедрении индентора с учетом температурных явлений в этой зоне, которая дает возможность определять темпе-ратурозавиоимые параметры твердости, необходимые для расчета тепло-физических характеристик процесса резания,

5, Предложен способ определения технологических остаточных напряжений методом анализа твердости, который позволяет определять средние напряжения в поверхностном слое, а также получать эпюру распределения напряжений по глубине внедрения индентора,

6, Разработанный на основе исследований Физико-механическик характеристик поверхностного слоя материалов 1ВК "ТВЕРДОСТЬ" является эффективным средством определения напряженно-деформированного состояния, имеющим широкую область применения в лабораторных и промышленных условиях. Применение ИВК "ТВЕРДОСТЬ" к оценке напряженно-деформированного состояния поверхностного слоя инструментальных и обрабатываемых материалов после различных видов механической, поверхностной и термической обработки позволяет получить существенные отличия в количественных характеристиках, что дает возможность использовать данный ИВК для контроля эффективности оо-ответовующей технологии.

8. Разработанный алгоритм программной адаптации создает возможность на этапе подготовки управляющих программ механической обработки дифференцированно учесть физико-механические характеристики и напряженно-деформированное состояние поверхностного слоя заготовки до и после обработки с целью назначения эффективных режимов резания, при различных видах лезвийной обработки.

9. Проведенный комплекс экспериментальных исследований физико-механических характеристик поверхностного слоя материалов при различных видах обработки показал правомерность исходных предположений и работоспособность предложенного программно-аппаратного обеспечения,

10. Расчет экономической эффективности обработки точением роторов паровых турбин показал, что обработка о адаптацией дает повышение поизводительности на 11,,,15 Ж,

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Петров, Владимир Маркович, 1995 год

1. Силин С.С.,Рывунов Н.С, Исследование процессов шлифования методами теории подобия / Труды Рыбинок, авиац. технолог, ин-та. Ярославль: Верхняя Волга, 1974, - N2. - С, 20 - 33,

2. Силин С.С.,Козлов В,А,К вопросу теоретического расчета сил резания / Производительная обработка и технологическая надежность деталей машин, Межвуз, об, научн, тр. Ярославль: Ярославск, политехн, ин-т, 1977, - N6, - С, 25-36,

3. Grain in Grinding, Annals of the CIRP, 1971, vol. 19/1, pp. 153 - 157,129, Herbert Ed,, HWork Hardering Propeties of metals53 Mechanical Engineering: September 1927,

4. Рб№5* кон тро ЛЬНУй Направление 01. ПАРАМЕТРУ ШЕРОХОВАТОСТИ1. Ва 0,241. Кг 0,881. Щ 0.2?1. Вт 1,071. Зга 425.003 20,33X10 20 30 40 50 60 70 80 90 10010 24 30 35 42 60 00 91 98I-А»1. ХЭ го I1. ОПОРНАЯ ПИНИЯ ПРОФИПЯ