Электронная библиотека российских диссертаций Электронная библиотека российских диссертаций Электронная библиотека российских диссертаций Электронная библиотека российских диссертаций Электронная библиотека российских диссертаций Электронная библиотека российских диссертаций
Каталог

Обратная связь

Я ищу:

Содержимое электронного каталога российских диссертаций

Диссертационная работа:

Воробьев Алексей Васильевич. Повышение стойкости токарных резцов за счет обеспечения равномерного изнашивания сменных многогранных пластин : диссертация ... кандидата технических наук : 05.03.01 / Воробьев Алексей Васильевич; [Место защиты: Том. политехн. ун-т].- Юрга, 2009.- 188 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/1613


Для получения доступа к работе, заполните представленную ниже форму:


*Имя Отчество:
*email



Содержание диссертации:

стр.

ВВЕДЕНИЕ 5

Глава 1. ИЗНОС И СТОЙКОСТЬ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ ИНСТРУ- 8

МЕНТОВ

  1. Виды износа твердосплавных металлорежущих инструментов . . 8

  2. Внешние проявления и критерии изнашивания металлорежущих 10

инструментов

  1. Исследования износостойкости инструментальных материалов . 14

  2. Способы прогнозирования стойкости металлорежущих инстру- 19

ментов

1.5 Пути повышения стойкости металлорежущих инструментов из 32

твердого сплава

1.6 Закономерности нагружения рабочих поверхностей инструмента 39

контактными напряжениями

1.7 Определение температуры резания на рабочих поверхностях ин- 50

струмента

1.8 Цель, задачи и этапы исследования 56

Глава 2. МЕТОДИКА, ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ УСТАНОВЇСИ И РЕ- 58
ЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ И
ИЗНОСА ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ

2.1 Экспериментальная установка для определения износостойкости 58

инструментальных материалов на базе машины трения 2070
СМТ-І

2.2 Экспериментальная установка для определения износостойкости 64

инструментальных материалов на токарно-винторезном станке
модели 1К62

2.3 Экспериментальная установка для исследования износа твердо- 69

сплавных пластин

  1. Исследуемые материалы 72

  2. Режущий инструмент 74

  3. Измерение усадки стружки 75

  4. Результаты экспериментальных исследований 76

  1. Определение износостойкости на машине трения 76 2070СМТ-І

  2. Определение износостойкости на токарно-винторезном стан- 80 ке модели 1К62

  3. Исследование топографии износа сменных твердосплавных 89 пластин

2.8 Выводы по главе 2 104

Глава 3. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПОЦЕСС А ИЗНАШИВАНИЯ ЛЕЗВИЯ 105
РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА

3.1 Методика моделирования процесса изнашивания лезвия режуще- 107

го инструмента

3.2 Перераспределение контактных напряжений для различных форм 110

передней поверхности

3.3 Расчет профиля изношенных поверхностей режущего инструмен- 117

та

3.4 Выводы по главе 3 121

Глава 4. ОПТИМИЗАЦИЯ ФОРМЫ СМЕННЫХ МНОГОГРАННЫХ 122
ПЛАСТИН ПО КРИТЕРИЮ РАВНОМЕРНОГО ИЗНАШИ
ВАНИЯ

4.1 Обеспечение равномерного изнашивания передней поверхности 122

СМП

4.2 Обеспечение равномерного изнашивания задней поверхности за 130

счет постоянного заднего угла

4.3 Разработка конструкций сменных многогранных пластин, опти- 134

мизированных по критерию равномерного изнашивания

4.4 Сравнительные экспериментальные исследования стойкостных 137
свойств предлагаемых форм сменных многогранных пластин . .

4.5 Выводы по главе 4 147

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 148

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 150

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Программа для расчета изношенного профиля пе- 163

редней поверхности инструмента
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Программа для расчета профиля передней поверх- 175
ности СМП, оптимизированного по критерию равномерного из
нашивания
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Акты внедрения 184

ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Патенты на полезные модели 186



Введение диссертации:

Развитие современного машиностроения требует повышения производительности всех технологических процессов и, как следствие, повышения режимов резания. Стойкость металлорежущего инструмента является одним из важнейших эксплуатационных показателей, определяющих назначаемые режимы резания и влияющим на производительность труда и себестоимость изделия.

Установлено что изнашивание рабочих поверхностей режущих пластин происходит неравномерно, что объясняется значительной неравномерностью распределения действующих на инструмент температурных полей и контактных напряжений. Обеспечивая равномерный износ лезвия сменных многогранных пластин (СМП), можно тем самым повысить стойкость сборных инструментов.

Целью работы является повышение стойкости резцов с твердосплавными многогранными пластинами за счет обеспечения равномер-

/ ного изнашивания режущего лезвия путем управления геометрией передней поверхности.

В теоретических исследованиях использовались численные методы, статистические расчеты, программирование и компьютерное моделирование с использованием современного программного обеспечения и средств вычислительной техники. Экспериментальные исследования проводились в лабораторных условиях по схеме однофакторного эксперимента и включали изучение топографии износа, исследования составляющих силы резания, площадок контакта и средней температуры резания при наружном продольном точении. Достоверность результатов диссертационной работы подтверждается экспериментальными данными и производственными испытаниями. Научная новизна работы состоит в следующем:

  1. Разработан метод расчета износа рабочих поверхностей лезвия, позволяющий оптимизировать геометрию изнашиваемой части инструмента.

  2. Установлено, что при изменении геометрии передней поверхности происходит перераспределение контактных напряжений, что может быть использовано для повышения равномерности изнашивания режущей части.

  3. Обоснован способ повышения стойкости металлорежущего инструмента путем обеспечения равномерности износа передней поверхности СМП за счет ее специальной формы.

Практическая ценность,работы заключается в следующем:

  1. Разработаны рекомендации по достижению равномерного износа режущих поверхностей резцов с СМП путем изменения форм рабочих поверхностей и перераспределения контактных напряжений.

  2. Предложен метод конструирования передней поверхности СМП, обеспечивающий равномерное изнашивание рабочих поверхностей.

  3. Созданы конструкции СМП повышенной работоспособности с равномерным изнашиванием передней поверхности.

Результаты работы внедрены на ООО «Юрга-гидравлика», ООО «ЮТА». На разработанные формы сменных многогранных пластин получены два патента наполезную модель.

Диссертация состоит из четырех глав, общих выводов, списка литера-туры и приложений. В первой главе приведен аналитический обзор литературы, патентных материалов и публикаций в периодической печати, рассмотрены способы прогнозирования и пути повышения стойкости металлорежущих инструментов. Рассмотрены также известные закономерности распределения контактных напряжений и методики расчета температурных полей на режущих поверхностях инструмента, сформулированы цели и задачи исследования.

Во второй главе изложены методики проведения экспериментов и при-

ведены результаты экспериментальных исследований износостойкости твердых сплавов, представлены описания экспериментальных установок.

В третьей главе приведена методика моделирования процесса изнашивания режущего инструмента, результаты расчетов износа по предложенной методике.

В четвертой главе предложены конструкции сменных многогранных режущих пластин с геометрией, обеспечивающей равномерное изнашивание режущих поверхностей, приведены результаты сравнительных экспериментальных исследований предлагаемых СМП. Всего страниц - 188, рисунков - 105, таблиц - 1.

Реклама


2006-20011 © Каталог российских диссертаций