Визначення надійності різців з алмазних композиційних надтвердих матеріалів шляхом реєстрації та аналізу акустичної емісії
Дослідження надійності різців з алмазних непереточуваних композитних матеріалів при точінні. Аналіз сигналів акустичної емісії та шорсткості обробленої поверхні. Оцінка ймовірності руйнування ріжучого інструменту на прикладі процесів точіння силумінів.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 14.08.2015 |
| Размер файла | 125,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
В результате выполнения работы решена актуальная научно-техническая задача определения надежности резцов из алмазных композиционных СТМ путем регистрации и анализа спектра огибающей высокочастотного сигнала (от 100 кГц до 2 МГц) акустической эмиссии из зоны резания, что позволяет максимально использовать ресурса РИ и предотвратить брак.
Доказано, что показатели надежности РИ - величину износа резца и шероховатость обработанной поверхности в процессе резания возможно определить путем анализа конфигурации спектра огибающей высокочастотного (от 0,1 до 2 МГц) сигнала АЭ из зоны резания с помощью предварительно обученной и оптимизированной искусственной нейронной сети.
Для уменьшения погрешности определения износа hз АТП и параметра шероховатости Ra обработанной поверхности детали разработана и запатентована новая конструкция резца со встроенным непосредственно в державку датчиком акустической эмиссии с высоким отношением сигнал/шум в диапазоне частот от 100 кГц до 2 МГц.
Разработана мобильная система мониторинга «MNAS-2» для контроля надежности резцов из алмазных композиционных СТМ в процессе резания по двум показателям: износу резца и шероховатости обработанной поверхности. Проверочные эксперименты по точению силуминов резцами, оснащенными АТП, показали, что средняя относительная погрешность системы «MNAS-2» при определении износа hз АТП составила 12%, а параметра шероховатости Ra - 6% по сравнению с прямыми измерениями.
С помощью системы мониторинга «MNAS-2» установлена наилучшая обрабатываемость силуминового сплава с содержанием кремния 12,8%, при точении изделий из которого достижима низкая шероховатости Ra = 0,5-1,25 мкм во всем диапазоне исследуемых режимов резания и износа резца hз до 0,30 мм включительно по сравнению с другими силуминами с содержанием кремния до 18,4%, где шероховатость Ra < 1,25 мкм достигалась лишь при износе hз до 0,15 мм.
При помощи доработанной методики расчета вероятности разрушения резцов с учетом криволинейной формы режущей кромки АТП выявлено, что при точении силуминов для снижения опасных напряжений в АТП, ведущих к снижению надежности резца по показателю вероятности его разрушения, необходимо избегать глубин резания меньших, чем 0,1 мм.
Научные положения и разработки, полученные при выполнении данной диссертационной работы, используются в учебном процессе Национального технического университета Украины «КПИ» и Национального авиационного университета, а также прошли опытно-промышленную проверку на Государственном предприятии Министерства обороны Украины “Луцкий ремонтный завод «Мотор»” и показали целесообразность использования этих разработок на производстве для снижения себестоимости изделий за счет максимального использования ресурса РИ, сокращения времени простоя оборудования и количества бракованных изделий.
Ключевые слова: надежность, алмазные композиционные СТМ, акустическая эмиссия, силумины, АТП, износ, вероятность разрушения, шероховатость поверхности, искусственная нейронная сеть.
Annotation
Naydenko A. G. The diamond superhard materials composite cutters reliability determination by the acoustic emission registration and analysis. - Manuscript.
Thesis for a scientific degree of the Candidate of Science (Engineering) in speciality 05.03.01 - The Processes of the mechanical treatment, machine-tools and tools. - V. N. Bakul Institute for Superhard Materials of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, 2008.
The thesis is dedicated to problem solving of the diamond superhard materials composite cutters reliability determination using the acoustic emission signals registration and analysis, which are connected with tool wear and machined surface roughness, as well as by destruction probability estimating for the case of silumins cutting process by diamond carbide compact cutters.
For the first time for mentioned processes the acoustic emission signals with lowest distortion from the cutting area by using new cutter and wide range sensor design which were placed directly in contact with cutting face were registered.
The connection between acoustic emission high-frequency signals envelope and reliability indices - flank wear and machined surface roughness by previously trained and optimized artificial neural network thus mean relative error which occurred from 6 to 12% in comparison with direct measurements was defined.
It was shown using the updated method of the cutters destruction probability calculation taking into account the cutting diamond carbide compact edge curved shape, that at silumins cutting to lower the diamond carbide compact hazardous stresses, which are resulted to cutter's reliability reduction by the indices of destruction probability, it is necessary to avoid cutting depth less than 0,1 mm.
Key words: reliability, diamond superhard materials composites, acoustic emission, silumins, diamond carbide compact, wear, destruction probability, surface roughness, artificial neural network.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Характеристика методів діагностики різальних інструментів для токарної обробки алюмінієвих сплавів. Розробка системи визначення надійності різця з алмазних композиційних матеріалів при точінні. Розрахунки значень напружень і ймовірності руйнування різця.
реферат [38,6 K], добавлен 10.08.2010Побудова об’ємного моделювання термоміцності твердосплавних різців. Вектор контактних силових навантажень. Дослідження термопружної міцності твердосплавних різців при тепловому навантаженні. Стійкість як показник ефективності роботи ріжучого інструменту.
реферат [68,1 K], добавлен 10.08.2010Характеристика композитних матеріалів та їх дефектів. Теорія фракталів та її застосування. Методи визначення фрактальної розмірності. Дослідження зміни енергоємності руйнування епоксидного олігомера в залежності від концентрації в полімері наповнювача.
дипломная работа [7,1 M], добавлен 15.02.2017Аналіз існуючих систем токарного інструменту. Вибір методики досліджень статичної жорсткості конструкцій різців, визначення припустимих подач, опис пристроїв. Дослідження напружено-деформованого стану елементів різця з поворотною робочою частиною.
реферат [25,0 K], добавлен 10.08.2010Аналіз геометричних параметрів ріжучої частини спіральних свердел з перехідними ріжучими крайками. Опис процесів формоутворення задніх поверхонь свердел різних конструкцій. Результати дослідження зусиль різання і шорсткості поверхні під час свердління.
реферат [78,6 K], добавлен 27.09.2010Проведення технологічних розрахунків режиму різання при точінні деталі для токарно-гвинторізного верстату. Визначення технологічної послідовності переходів на токарній операції, вибір ріжучого інструменту та потужність різання для кожного переходу.
контрольная работа [2,4 M], добавлен 07.07.2010Структура, властивості та технології одержання полімерних композиційних матеріалів, методика їх вимірювання і виготовлення. Особливості лабораторного дослідження епоксидної смоли, бентоніту, кварцового піску. Визначення якостей композиційних систем.
курсовая работа [10,8 M], добавлен 12.06.2013Класифікація і маркування металорізальних верстатів. Класифікація рухів на верстатах. Типові механізми проводів верстатів. Призначення і основні види точіння. Типи токарних верстатів та різців. Порядок розрахунку і вибору режиму різання при точінні.
курсовая работа [760,4 K], добавлен 22.10.2010Будова, властивості і класифікація композиційних матеріалів – штучно створених неоднорідних суцільних матеріалів, що складаються з двох або більше компонентів з чіткою межею поділу між ними. Економічна ефективність застосування композиційних матеріалів.
презентация [215,0 K], добавлен 19.09.2012Відмінність контактних процесів при взаємодії алмазного та нітридборного інструментів з оброблюваним матеріалом. Сили різання та теплові явища. Інтенсивність зносу різців та зносостійкість інструмента. Аналіз параметрів якості поверхневого прошарку.
реферат [2,5 M], добавлен 02.05.2011Вибір методу дослідження інтенсивності зношування та стійкості різців. Теоретичне обгрунтування та результати досліджень впливу обробки імпульсним магнітним полем на мікротвердість поверхневого шару та структуру безвольфрамового твердого сплаву ТН20.
реферат [100,9 K], добавлен 27.09.2010Вплив мінеральних наповнювачів та олігомерно-полімерних модифікаторів на структурування композиційних матеріалів на основі поліметилфенілсилоксанового лаку. Фізико-механічні, протикорозійні, діелектричні закономірності формування термостійких матеріалів.
автореферат [29,3 K], добавлен 11.04.2009Патентна ситуація в області обробки отворів розточуванням. Характеристика розточувального інструменту як об’єкта дослідження. Набуття прав на винахід. Розробка матеріалів заявки. Продаж ліцензій як форма комерціалізації ОІВ корисної моделі “борштанга”.
дипломная работа [158,9 K], добавлен 07.12.2008Застосування неруйнівного контролю для визначення показників якості матеріалів без порушення їх властивостей та функціонування. Класифікація сигналів та методів дефектоскопії. Аналіз придатності виробів на підставі норм бракування та умов експлуатації.
курсовая работа [283,3 K], добавлен 11.09.2014Дослідження впливу геометрії процесу різання та вібрацій робочого інструменту на виникнення нерівностей поверхні оброблюваного матеріалу. Характеристика причин формування шорсткості заготовки, пов'язаних із пластичною та пружною деформаціями матеріалу.
реферат [388,7 K], добавлен 08.06.2011Оцінка впливу шорсткості поверхні на міцність пресованих з'єднань деталі. Визначення залежності показників втомленої міцності заготовки від дії залишкових напружень. Деформаційний наклеп металу як ефективний спосіб підвищення зносостійкості матеріалу.
реферат [648,3 K], добавлен 08.06.2011Розробка методики задання і контролю радіальних відхилень поверхні, утворюючої циліндр валу модельної трибосистеми "вал–втулка" для експериментальних досліджень мастильних матеріалів та присадок до них на спроектованому і виготовленому приладі тертя.
автореферат [28,3 K], добавлен 11.04.2009- Конфекціювання матеріалів і дослідження їх властивостей для виготовлення жіночого літнього комплекту
Дослідження основних технологічних, структурних та механічних властивостей матеріалів. Вивчення розвитку моди на вироби жіночого літнього одягу. Характеристика асортименту швейної тканини, фурнітури, підкладкових, прокладкових та докладних матеріалів.
курсовая работа [43,7 K], добавлен 09.06.2011 Конструкторсько-технологічний аналіз виробу. Визначення складу та властивостей металу, обґрунтування способів зварювання та використовуваних матеріалів. Розрахунок витрат зварювальних матеріалів. Аналіз варіантів проведення робіт та вибір оптимального.
курсовая работа [1007,9 K], добавлен 27.05.2015Вибір та характеристика моделі швейного виробу. Загальна характеристика властивостей основних матеріалів для заданого виробу. Визначення структури і будови ниток основи і піткання, переплетення досліджуваної тканини. Вибір оздоблювальних матеріалів.
курсовая работа [40,4 K], добавлен 15.06.2014
