Підвищення продуктивності чистового точіння загартованих сталей косокутним однокромочним інструментом з ПНТМ на основі КНБ
Закономірності різання сталі косокутним однокромочним інструментом з полікристалічними надтвердими матеріалами на основі кубічного нітриду бору. Вплив режимів різання і геометричних параметрів інструменту на продуктивність обробки та якість поверхні.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 26.08.2015 |
| Размер файла | 69,2 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.
Manokhin, A.S. An Increase in Productivity of Fine Turning Hardened Steels by Oblique Single-Edged Tools Equipped with cBN-Based PSHM. - Manuscript.
Dissertation for Cand. Sci. (Eng.) degree in the 05.03.01 Speciality - Machining processes, machines, and tools. - V. N. Bakul Institute for Superhard Materials, National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, 2009.
The dissertation deals with the solution of an actual science and technology problem of increasing the productivity of fine turning hardened steels with cutting tools equipped with cBN-based polycrystalline superhard material.
The study has revised the regularities of the formation of undeformed chip cross-section in oblique turning with single-edged tools and the effect has been analyzed of the cutting conditions, cutting edge inclination, and the workpiece diameter on the mean chip thickness. The relations are given, which allow one to calculate the variation of the chip thickness along the cutting edge.
A series of experimental examinations of force and temperature characteristics of cutting hardened steels by oblique single-edged tools equipped with cBN-based PSHM have been conducted. The effect of cutting condition regularities (the tool cutting edge inclination, cutting parameters, etc.) on the tool life, peak-to-valley height, structure and microhardness of the machined surface layer of the material has been studied. It has been shown that the oblique cutting efficiency is 30-60 thou mm2/min, which is 4-7 times as high as the efficiency of traditional fine turning by tools with cBN-based PSHM, the machining quality being high (Ra = 0.40-1.25 m; Rtm = 1.5-4.5 m).
Based on the results of the study and experimental-industrial verification the recommendations have been formulated for practical applications of the results of the present study.
Key words: PSHM, cBN, oblique turning, single-edged tool, roughness of the surface machined, cutting edge.
Манохин А.С. Повышение производительности чистового точения закаленных сталей косоугольным однокромочным инструментом из ПСТМ на основе КНБ. - Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.03.01 - Процессы механической обработки, станки и инструменты. - Институт сверхтвердых материалов им. В.Н. Бакуля НАН Украины, Киев, 2009.
Диссертация посвящена решению актуальной научно-технической задачи, повышения производительности чистовой обработки закаленных сталей лезвийным инструментом, оснащенным ПСТМ на основе КНБ.
Приведенные в литературе результаты исследований процессов чистового точения закаленных сталей показывают преимущества применения инструмента, оснащенного ПНТМ на основе КНБ, по сравнению с резцами из других материалов.
В то же время, традиционное точение, в связи с необходимостью получения поверхностей с низкой шероховатостью, выполняется с подачами 0,15 мм/об.
Выполненные ранее исследования с использованием инструментов, оснащенных режущими пластинами из твердых сплавов, показали, что наиболее эффективным методом повышения производительности при финишном точении является применение косоугольных однокромочных резцов, позволяющих интенсифицировать обработку за счет увеличения величины продольной подачи. При точении закаленных легированных сталей твердосплавный инструмент фактически неработоспособен, что требует применения более термо- и износостойких режущих материалов, таких как ПНТМ на основе КНБ.
Разработана модель формирования сечения среза при косоугольном точении однокромочным инструментом и изучено влияние на среднюю толщину среза режимов резания, угла наклона режущей кромки и диаметра обрабатываемого изделия. Приведены зависимости позволяющие рассчитать изменение толщины среза вдоль режущей кромки. С использованием модели разработана расчетно-экспериментальная методика определения температуры резания, позволяющие оптимизировать температурно-силовые параметры процесса обработки.
Выполнен комплекс исследований силовых и температурных закономерностей особенностей процесса резания закаленных сталей косоугольными однокромочными инструментами, оснащенными ПНТМ на основе КНБ. Экспериментально установлено, что чистовая обработка однокромочным инструментом, характеризуется высокими значениями сил резания: Px = 200-800 Н; Py = 900-4000 Н; Pz = 500-1200 Н (ШХ 15, 60-62 HRC). Показано, что при точении закаленных сталей инструментом, оснащенным ПСТМ на основе КНБ, зависимость силы резания от угла наклона режущей кромки имеет экстремальный характер с минимумом при = 455, что связано с увеличением по мере роста угла наклона режущей кромки инструмента температуры резания, уменьшением ширины среза, напряжений на передней и ростом напряжений на задней поверхности инструмента.
Исследованы закономерности влияния условий обработки (угла наклона режущей кромки инструмента и режимов резания) на высоту микронеровностей обработанной поверхности и определены оптимальные условия обработки, обеспечивающие формирование поверхности с минимальной шероховатостью Ra = 0,40-1,25 мкм (Rtm = 1,5-4,5 мкм) при продуктивности обработки 30-60 мм2/мин.
Показано, что применение однокромочных инструментов с увеличенным радиусом округления режущей кромки ( = 70-120 мкм) позволяет снизить шероховатость обработанной поверхности. При использовании инструментов с большим радиусом округления ( = 80-100 мкм) и углом наклона режущей кромки ( = 50-60) установлен факт образования в поверхностном слое обработанных образцов слаботравящегося "белого" слоя, обладающего повышенной твердостью.
Разработано предложение по совершенствованию однокромочного режущего инструмента для косоугольного точения, на которое получен декларационный патент на полезную модель и Патент Украины на изобретение. Решение позволяет производить обработку с подачами S = 2-4 мм/об при величине угла до л = (40-50)° без увеличения высоты микронеровностей.
На основе данных исследований и опытно-промышленной проверки разработаны рекомендации по практическому применению результатов работы.
Ключевые слова: ПСТМ, КНБ, косоугольное точение, однокромочный инструмент, шероховатость обработанной поверхности, режущая кромка.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Відмінність 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 різального та вимірювального інструменту, методів контролю. Токарна програма та норми часу. Підсумок аналітичного розрахунку режимів різання на точіння. Розрахунок режимів різання на наружні шліфування. Опис технічних характеристик верстатів.
контрольная работа [28,1 K], добавлен 26.04.2009Визначення факторів впливу на швидкість різання матеріалів. Розрахунок сили та потужності різання при виконанні операцій точіння, свердління, фрезерування, шліфування. Застосування методів зрівноважування і гальмування для вимірювання сили різання.
реферат [582,8 K], добавлен 23.10.2010Проведення 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 07.07.2010Розрахунок режимів різання розрахунково-аналітичним методом для токарної та фрезерної операції. Знаходження коефіцієнтів для визначення складових сили різання. Визначення загального поправочного коефіцієнту на швидкість різання. Види фрезерних операцій.
контрольная работа [1,2 M], добавлен 04.07.2010Визначення службового призначення прошивного ролика і вивчення його конструктивних особливостей. Розробка креслення заготовки деталі "ролик" і розрахунок оптимальних параметрів для її обробки. Підбір інструменту і обґрунтування режимів різання деталі.
курсовая работа [923,2 K], добавлен 07.08.2013Критерій мінімальної собівартості деталі, максимальної продуктивності та максимального прибутку. Робочий рух стругального верстата, здійсненний за допомогою гідравлічного приводу. Специфіка циліндричного фрезерування та вибір відповідних режимів різання.
контрольная работа [355,5 K], добавлен 30.06.2011Аналіз 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 27.09.2010Дослідження 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 08.06.2011Припуск на оброблення поверхні. Визначення зусиль різання під час оброблення. Похибка установки деталі під час чистового шліфування. Розрахунок різання токарної операції. Похибка установлення при чорновому точінні. Частота обертів шпинделя верстата.
курсовая работа [185,4 K], добавлен 18.06.2011Різання інструментами з природних і синтетичних алмазів як один із важливих напрямків сучасної матеріалообробки. Закономірності контактних процесів у зоні різання алмазного та неалмазного інструментів. Обробка матеріалів склопластики, сплавів, волокон.
реферат [3,9 M], добавлен 03.05.2011Вид, призначення та характеристики деталі "Корпус", особливості технологічного процесу обробки. Вибір різальних інструментів виходячи із оброблюваного матеріалу та заданих початкових умов. Розрахунок режиму різання деталі "корпус" різними методами.
контрольная работа [553,3 K], добавлен 04.07.2010Удосконалення комбінованої схеми різання з регулюванням положення профілюючого різального ножа в процесі обробки. Конструювання чистової косокутної торцевої фрези з комбінованою схемою різання. Розроблення рекомендацій щодо визначення параметрів якості.
реферат [51,3 K], добавлен 10.08.2010Сутність процесу, основні поняття і визначення. Параметри і фізичні явища, що супроводжують процес різання. Стійкість і матеріали різального інструмента. Металорізальні верстати. Точіння. Свердління, розточування. Фрезерування. Зубонарізування.
методичка [1,2 M], добавлен 17.02.2009Сутність і кінематика різання. Залежність кутових параметрів процесу різання від умов. Процеси деформації і руйнування матеріалів. Усадка стружки і теплові явища при різанні. Охолодження і змащування при обробці. Фізичні характеристики поверхневого шару.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 22.10.2010Вибір 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 27.09.2010Класифікація 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 22.10.2010Визначення і класифікація легованих сталей. Характеристики, призначення, будова та принцип дії установок плазмового зварювання, способи усунення несправностей. Дугове електричне та повітряно-дугове різання металів та їх сплавів, апаратура та технологія.
дипломная работа [322,3 K], добавлен 19.12.2010Схема розбивки фрагмента елементарної ділянки різальної частини фрез на восьмикутні елементи. Моделювання процесу контурного фрезерування кінцевими фрезами. Методика розрахунку контактних напружень на ділянках задньої поверхні різального інструменту.
реферат [472,6 K], добавлен 10.08.2010Розробка технологічного процесу механічної обробки деталі "корпус пристрою". Креслення заготовки, технологічне оснащення. Вибір методу виготовлення, визначення послідовності виконання операцій (маршрутна технологія). Розрахунок елементів режимів різання.
дипломная работа [2,9 M], добавлен 16.02.2013
