Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Совершенствование технологии объемной финишной обработки неперетачиваемого твердосплавного инструмента

Диссертация: Совершенствование технологии объемной финишной обработки неперетачиваемого твердосплавного инструмента
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Анализ публикаций в данной области показал, что одной из основных причин выхода из строя НТРП является недостаточная прочность режущей кромки, проявляющаяся в ее выкрашивании и сколах. В свою очередь, прочность НТРП определяется рядом геометрических и физико-механических параметров, в том числе формой профиля нормального сечения режущего клина, микрогеометрией рабочих и опорных поверхностей… Читать ещё >

Содержание

  • 1. Состояние вопроса. Задачи исследования
    • 1. 1. Анализ условий эксплуатации и способы повышения прочности неперетачиваемых твердосплавных режущих пластин
    • 1. 2. Технология и оборудование для объемной обработки режущего инструмента
    • 1. 3. Методы оптимизации параметров и повышения качества технологических систем
    • 1. 4. Цель и задачи исследования
  • 2. Моделирование процесса центробежно-р^тационной- обработки неперетачиваемых твердосплавных режущих пластин
    • 2. 1. Методика экспериментальных исследований
    • 2. 2. Разработка математической модели процесса центробежно-ротационной обработки неперетачиваемых твердосплавных режущих пластин
    • 2. 3. Влияние режимов и условий обработки на выходные параметры процесса центробежно-ротационной обработки неперетачиваемых твердосплавных режущих пластин
    • 2. 4. Выводы
  • 3. Моделирование процесса работы инструмента, прошедшего объемную обработку
    • 3. 1. Влияние микрогеометрии рабочих поверхностей режущих пластин на характеристики процесса резания
    • 3. 2. Влияние радиуса округления режущей кромки инструмента на характеристики процесса резания
    • 3. 3. Модель работы инструмента с переменными параметрами радиуса округления режущей кромки и шероховатости поверхностей
    • 3. 4. Выводы
  • 4. Оптимизация параметров процесса центробежно-ротационной обработки неперетачиваемых твердосплавных режущих пластин
    • 4. 1. Постановка задачи оптимизации
    • 4. 2. Разработка автоматизированной сервисной информационно-вычислительной системы
    • 4. 3. Примеры определения оптимальных параметров центробежно-ротационной обработки для конкретных задач
    • 4. 4. Выводы
  • 5. Эксплуатационные характеристики режущего инструмента после центробежно-ротационной обработки и ее эффективность
    • 5. 1. Экспериментальные исследования влияния объемной центробежно-ротационной обработки режущего инструмента на характеристики процесса его работы
    • 5. 2. Производственные стойкостные испытания режущих пластин, подвергнутых центробежно-ротационной обработке
    • 5. 3. Оценка экономической эффективности центробежно-ротационной обработки неперетачиваемых твердосплавных режущих пластин
    • 5. 4. Выводы

Совершенствование технологии объемной финишной обработки неперетачиваемого твердосплавного инструмента (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

В современных условиях, характеризующихся развитием рыночных отношений, остро стоит проблема повышения эффективности машиностроительного производства, предполагающего повышение производительности механообработки, снижение затрат на режущий инструмент и издержек, связанных с простоями оборудования в результате выхода его из строя.

Одним из направлений в решении этих задач является использование режущего инструмента с повышенными эксплуатационными характеристиками, снижение его стоимости.

В современном машиностроительном производстве в качестве режущей части инструмента широко применяются неперетачиваемые твердосплавные режущие пластины (НТРП).

Анализ публикаций в данной области показал, что одной из основных причин выхода из строя НТРП является недостаточная прочность режущей кромки, проявляющаяся в ее выкрашивании и сколах. В свою очередь, прочность НТРП определяется рядом геометрических и физико-механических параметров, в том числе формой профиля нормального сечения режущего клина, микрогеометрией рабочих и опорных поверхностей, физико-механическими характеристиками поверхностного слоя.

В настоящее время используются различные технологические методы обеспечения требуемых значений перечисленных параметров, наиболее производительными из которых являются методы объемной обработки, обладающие возможностью одновременного управления значениями всех перечисленных параметров.

Публикации, посвященные объемной обработке режущего инструмента, в частности, виброобработке, как правило, описывают частные случаи ее применения. Отсутствуют комплексные исследования влияния качественных характеристик режущего инструмента, прошедшего объемную обработку, на показатели процесса резания. Отсутствуют универсальные методики расчета и оптимизации режимов объемной обработки с учетом условий работы инструмента.

Известно, что одним из наиболее производительных методов объемной обработки является центробежно-ротационная (ЦРО). Однако до настоящего времени ЦРО НТРП не производилась. В то же время анализ метода ЦРО и его технологических возможностей позволяет сделать вывод о целесообразности его применения, с соответствующей доработкой, на финишных операциях обработки режущих пластин, что может повысить производительность обработки и снизить ее себестоимость, особенно для пластин со сложной геометрией режущей кромки. В связи с вышеизложенным поставлена цель диссертационной работы: повышение производительности и качества финишной обработки неперетачиваемых твердосплавных режущих пластин путем разработки и внедрения технологии объемной цетробежно-ротационной обработки.

Для достижения поставленной цели в работе решены следующие вопросы, составляющие ее новизну:

1. Впервые показана принципиальная возможность применения технологии объемной цетробежно-ротационной обработки для повышения эффективности финишных операций при изготовлении неперетачиваемого твердосплавного инструмента и определены области ее рационального использования.

2. Установлены взаимосвязи между режимами ЦРО и изменением геометрии режущей кромки и шероховатости поверхности неперетачиваемых твердосплавных режущих пластин, обеспечивающие возможность управления процессом объемной обработки.

3. Разработана математическая модель процесса работы инструмента, позволяющая прогнозировать влияние изменений радиуса округления режущей кромки инструмента, шероховатости его поверхностей на выходные параметры обработки резанием для конкретных условий ее реализации.

4. Предложен метод определения оптимальных режимов ЦРО, базирующийся на использовании современных компьютерных технологий, который обеспечивает необходимый набор вычислительных операций, хранение, ввод и вывод всех необходимых данных, а так же возможность оптимизации с учетом условий эксплуатации инструмента по заданному набору критериев и ограничений. Автор выражает благодарность за помощь, оказанную ему при подготовке материалов данной работы:

— коллективу кафедры «Металлорежущие станки и робототехнические комплексы «Пензенского государственного университета;

— коллективу инструментального предприятия «ЮРПАХ» (Пенза).

8. Результаты работы приняты к внедрению на инструментальном предприятии «ЮРПАХ» (Пенза) для финишной обработки неперетачиваемого твердосплавного инструмента, поставляемого предприятиям автомобильной промышленности, что подтверждено документально.

Показать весь текст

Список литературы

  1. A.A. Физические основы теорий стойкости режущих инструментов. М.: Машгиз, 1960, -308 с.
  2. В.Н. Совершенствование режущего инструмента. М.: Машиностроение, 1993, -240 с.
  3. А.П. Вибрационная обработка деталей. М.: Машиностроение, 1974, -134 с.
  4. БаничукН.В. Оптимизация форм упругих тел. М.: Наука, 1980, -256 с.
  5. А. И. и др. Технология изготовления режущего инструмента. М.: Машиностроение, 1979, -136 с.
  6. В.М., Кацев П. Г. Испытания режущего инструмента на стойкость. М.: Машиностроение, 1985, — 130 с.
  7. А.И. Прочность и надежность режущего инструмента. Тбилиси: Саботча Сакартвело, 1973, -304 с.
  8. В.Ф. Основы теории резания металлов. М.: Машиностроение, 1975, -344 с.
  9. А.Е. Опыт внедрения объемной вибрационной обработки режущего инструмента. // Станки и инструмент, 1980, № 11, с 27−28.
  10. В.З. Введение в факторное планирование эксперимента. М.: Наука, 1976, — 192 с.
  11. Вендеров А.М. CASE-технологии. Современные методы и средствапроектирования информационных систем. -М.: Финансы и статистика, 1998, -176 с.
  12. С.С., Расторгуев JI.H., Скаков Ю. А. Рентгенографический и электроннооптический анализ. М.: Металлургия, 1970, — 366 с.
  13. Дж. и др. Растровая электронная микроскопия и рентгеновский анализ. В 2-х кн. Кн. 1 М.: Мир, 1984, — 303 с.
  14. Н.Б., Рыжов Ж. В. Качество поверхности и контакт деталей машин. М.: Мешиностроение, 1981, — 244 с.
  15. В.Д. Физические основы процесса резания: Конспект лекций. Пенза, ППИ, 1986, -54с.
  16. В.Д., Мещеряков А. Н., Андреев А. Н. Тепловые процессы в технологических системах: Конспект лекций. Пенза, ППИ, 1991, -93 с.
  17. И.Г. Вибрации при обработке лезвийным инструментом. Л: Машиностроение, 1986, — 176 с.
  18. H.H. Вопросы механики процесса резания металлов. М.: Машгиз, 1956, 368 с.
  19. Калверт Ч. Delphi 2. Энциклопедия пользователя. -К.: НИИПФ «ДиаСофт Лтд», 1996, -736 с.
  20. А.М. Заточка и доводка инструмента. М.: Машиностроение, 1977, -183 с.
  21. В.И. Исследование процесса вибрационной объемной обработки и его влияние на физико-механические свойства твердых сплавов.: Автореф.. канд. техн. наук. Льво: Львов. Ун-т, 1969, -23 с.
  22. П.Г. Статистические методы исследования режущего инструмента. М.: Машиностроение, 1974, -231 с.
  23. М.И. Резание металлов. Элементы теории пластического деформирования срезаемого слоя. М.: Машгиз, 1958, 454 с.
  24. К., Эрпенбек С. Моделирование методом конечных элементов ортогонального резания металла. // Современное машиностроение, 1991(6), № 9, с. 94−111.
  25. И.В., Добычин М. Н., Камбалов B.C. Основы расчетов на трение и износ. М.: Машиностроение, 1977, -526 с.
  26. Г. С. Прочность твердых сплавов. М.: Металлургия, 1971, -248 с.
  27. И.В. Внутренние напряжения как резерв прочности в машиностроении. М.: Машгиз, 1951, — 278 с.
  28. Р. Секреты Delphi 2. К.: НИПФ «ДиаСофт Лтд», 1996, -800 с.
  29. Л.Ю. Оптимизация режимов резания на станках и автоматических линиях на основе применения ЭВМ и УВМ. М.: НИИМАШ, 1974, -136 с.
  30. Т.Н. Прочность и износостойкость режущего инструмента. М.: Машиностроение, 1982, -320 с.
  31. М.Г. Прочность и долговечность твердых сплавов. Киев: Наук. Думка, 1984, -328 с.
  32. М.Г., Александрова Л. И. Упрочнение твердых сплавов. Киев: Наук, думка, 1977, — 147 с.
  33. М.Г., Александрова Л. И., Боярских Г. А. К вопросу вибрационного упрочнения твердых сплавов. // Проблемы прочности, 1981, № 6, с. 77−79
  34. А.Н. Основы метода обработки деталей свободным абразивом, уплотненным инерционными силами. Саратов: Изд-во Сарат. Ун-та, 1981, — 212 с.
  35. И.М., Любимов В. Е. Технология изготовления твердосплавных деталей и инструмента. Киев: Техника, 1980, -191 с.
  36. В.В., Чернова H.A. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов. М.: Наука, -1965, — с.
  37. H.H. Эффективность объемной центробежно-ротационной обработки твердосплавного режущего инструмента. // Точность и надежность технологических и транспортных систем: Сб. тр. науч.-техн. конф. Пенза, Изд-во ПТУ, 1999, с 23−24.
  38. C.B. Секреты Delphi на примерах. М.: Восточная книжная компания, 1996, -352 с.
  39. В.А., Мясищев A.A., Ковальчук С. С. К вопросу об анализе контактных нагрузок на поверхности режущего инструмента. // Вестник машиностроения, 1992, № 4, с 47−49.
  40. М.М. и др. Технология шлифования и заточки режущего инструмента. -М.: Машиностроение, 1988, -287 с.
  41. С.И. Оптимизация формы режущего клина лезвийных инструментов. // Вестник машиностроения, 1995, № 3, с 25−28.
  42. Повышение прочности и износостойкости твердосплавного инструмента. / Под ред. Шабашова С. П. М.: Машиностроение, 1968, -140 с.
  43. Э. Численные методы оптимизации. М.: Мир, 1974, — 374 с.
  44. С.Н., Евдокимов В. Д. Обработка инструментальных материалов. Справочник. Киев: Техника, 1988, -174 с.
  45. М.Ф. Контактные нагрузки на режущих поверхностях инструмента. М.: Машиностроение, 1969, -148 с.
  46. С.А. и др. Алмазно-абразивная обработка металлов и твердых сплавов. -М.: Машиностроение, 1977, -263 с.
  47. Развитие науки о резании металлов. / Под ред. Зорева Н. Н. М.: Машиностроение, 1967, -416 с.
  48. А.Н., Резников Л. А. Тепловые процессы в технологических системах. -М.: Машиностроение, 1990, -288 с.
  49. Г., Рейвиндран А., Рэгсдел К. Оптимизация в технике :В 2-х кн. Кн. 1,2. М.: Мир, 1986
  50. Э.В., Аверченков В. И. Оптимизация технологических процессов механической обработки. Киев: Наук. Думка, 1989, -191с.
  51. Сборный твердославный инструмент. Под. ред. Хаета Г. Л. М.: Машиностроение, 1989, -253 с.
  52. .Т. и др. Эксплуатация и испытания станков. Лаб. практикум. Пенза: ППИ, 1974, -62 с.
  53. В.А. Основы процесса субмикрорезания при обработке деталей незакрепленным абразивом. Пенза: ПВАИУ, 1991, -120 с.
  54. В.М. Механика упрочнения поверхностного слоя деталей машин в технологических процессах ППД. М.: Машмир, 1992, -60 с.
  55. И.М., Статников Р. Б. Выбор оптимальных параметров в задачах со многими критериями. М.: Наука, 1981, -110 с.
  56. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 2. /Под ред. Косиловой А. Г., Мещерякова Р. К. М.: Машиностроение, 1986, — 496 с.
  57. Статистические методы обработки эмпирических данных. Рекомендации. М.:Изд-во стандартов, 1978, -232 с.
  58. Дж., Кэррол Дж. Конечно-элементная модель ортогонального резания металла. // Труды Американского Общества инженеров-механиков, 1985, № 4 с. 192−202.
  59. Дж., Масуд 3. Выкрашивание и сколы твердосплавных инструментов. // Труды Американского Общества инженеров-механиков, 1978, № 4 с. 107−117.
  60. А.Д. Теория пластического деформирования металлов. М. Машиностроение, 1972, — 362с.
  61. Трение, изнашивание и смазка. Справочник. В 2-х кн. Кн. 1. / Под ред. Крагельского И. В., АлисинаВ.В. М.: Машиностроение, 1978, -400 с.
  62. В.О. Критическая скорость вращения обрабатывающей среды в центробежно-ротационных станках. // Алмазная и абразивная обработка деталей машин и инструментов: Межвуз. сб научн. тр. Пенза: ППИ, 1990, Вып 18, с. 6670.
  63. В.О. Объемная центробежно-ротационная обработка деталей. // Алмазная и абразивная обработка деталей машин и инструмента: Межвуз. сб. научн. тр. Пенза: Изд-во Пенз. Гос. Ун-та, 1994. — Вып. 21 — с. 86−92.
  64. В. О. Определение съема металла при объемной обработке свободным инструментом. // Прогрессивные методы отделочной обработки деталей машин и приборов.: Тез. докл. конф. /ПДНТП. Пенза, 1986, — с. 45−46.
  65. В.О. Оптимизация режимов отделочной обработки в слое абразивного наполнителя. // Абразивы. М.: НИИ машиностроения и металлообработки. 1982, — Вып. 7, с 7−9.
  66. В.О. Повышение эффективности отделочно-зачистных операций путем создания теории, оборудования и технологии объемной центробежно-ротационной обработки деталей. Диссертация. докт. техн. наук. М.: ЭНИМС, 1992.
  67. В. О. Технологические возможности и области использования объемной центробежно-ротационной обработки. // Повышение эффективности технологических процессов механообработки: Сб. научн. тр. Иркутск: ИЛИ, 1991, с 36−40.
  68. В.О. Расчет параметров процесса центробежно-ротационнойобработки. // Совершенствование механосборочного производства и пути резвития технологии: Тез. докл. всесоюзн. совещания. -М. 1991, -с 132−133.
  69. В.О., Балицкий В. В. Станки для объемной центробежно-ротационной обработки. // Современные проблемы механики и технологии машиностроения.: Тез. докл. конф. АН СССР и ГКНТ, М, 1989, с. 79.
  70. В.О., Бурштейн И. Е., Алферов В. И. Объемная центробежно-ротационная обработка деталей. М.: НИИМАШ, 1983, -52 с.
  71. В.О., Вейнов В. П., Панчурин В. В. Технология и оборудование для объемной центробежно-ротационной обработки деталей- -М,:Информприбор, 21 989, -Вып.2, -40 с.
  72. В.О., Журавлев H.A. Методы управления эффективностью центробежно-ротационной обработки. // Алмазная и абразивная обработка деталей машин и инструментов: Межвуз. сб научн. тр. Пенза: ППИ, 1983, Вып 12, с. 86−89.
  73. В.О., Коган Н. И., Панчурин В. В. Определение кинематических и динамических характеристик потока обрабатывающей среды в центробежно-ротационных станках. // Проблемы машиностроения и надежности машин. М. 1991, № 6, -с. 73−78
  74. В.О., Нырков H.H. К вопросу оптимизации параметров технических систем. //Информатика-Машиностроение, 1999, № 4.
  75. В.О., Нырков H.H. Оптимизация параметров объемной обработки твердосплавных режущих пластин. // Прогрессивные технологии и системы машиностроения.: Международный сб. научн. трудов. Донецк, ДонГТУ, 1998, вып. 6, в 3-х т., т 3. — с. 196−198.
  76. В.О., Панчурин В. В., Нырков H.H. Исследование процесса объемной обработки твердосплавного инструмента // Технология и автоматизация производственных процессов в машиностроении: Сб. уч. трудов ун-та. Пенза, ГУ, 1999,-с. 79−81.
  77. Я. С., Скаков Ю. А., Иванов А. Н. Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия. М.: Металлургия, 1982, — 632 с.
  78. М.Х., Сенюков В. А. Напряженное состояние режущей части инструмента с округленной режущей кромкой. // Вестник машиностроения, 1972, № 2, с 70−73.
  79. Е.Э. Режущий инструмент и оснастка станков с ЧПУ. Справочное пособие. Минск: Выш. Шк, 1988, -335 с.
  80. Хает Г. J1. Прочность режущего инструмента. М: Машиностроение, 1975, -168 с.
  81. Л.Г. и др. Упрочнение твердосплавного режущего инструмента поверхностным деформированием. М.: НИИМАШ, 1981, — с. 2.
  82. Л.Г., Гах В.М., Черномаз В. Н. Кинематика скругления кромок твердосплавных изделий при виброабразивной обработке. Краматорск: КИИ, 1984, -28 с.
  83. Ч. Основные принципы планирования эксперимента. М.: Мир, 1967, -202 с.
  84. В.Н. Влияние округления режущих кромок резцов на качество обработанной поверхности. // Вестник машиностроения, 1977, № 3, с 29−30.
  85. В.Н., Кириллов Е. Б. Определение оптимальной величины радиуса округления режущих кромок резца. // Производительная обработка и технологическая надежность деталей машин. Межвуз. сборник научных трудов, вып. 7, Ярославль, 1978, с. 111−116.
  86. В.Н., Лебедев С. И. Определение оптимального радиуса скругления режущих кромок твердосплавных резцов. // Станки и инструмент, 1973, № 12, с 21.
  87. В.Д. Современные методы упрочнения режущего инструмента. Л.: ЛДНТП, 1981, -20 с.
  88. Шумаков П.В. Delphi 3 и разработка приложений баз данных. М.: Нолидж, 1998, — 704 с.
  89. Л.Ш. Адгезионное взаимодействие режущего инструмента с обрабатываемым материалом. М.: Машиностроение, 1988, -96 с.
  90. М.И. и др. Проектирование и производство режущего инструмента. М.: Машиностроение, 1987, -295 с.
  91. Р.В. Исследолвание термо- и виброупрочняющей обработки резцов. // Автоматизация производственных процессов в машиностроении и приборостроении. Вып. 20. Львов: Вища школа, Изд-во при Львов. Ун-те, 1981, -с. 45−49.
  92. П.И. И др. Теория резания. Физические и тепловые процессы в технологических системах. -Мн.: Выш. Шк., 1990, -512 с.
  93. Dueniss W., Neumann М., Scwartz Н. Trennen. Spanen und Abtragen. Berlin: VEB Verlag Technik, 1969, — 424 s.
  94. Gass S.I. An Illustrated Guide to linear Programming. McGraw-Hill, New York, 1970.
  95. Mangasarian O.L. Nolinear Programming. McGraw-Hill, New York, 1969.
  96. Object Pascal Language Guide Borland International Inc., Scotts Valley, CA, 1995.
  97. Toroidal action surface finisher. // Design and compon. eng., 1967, № 11, p. 16−17/
  98. Vincent T.I., Grantham W.J. Optimality in Parametric Systems. Wiley, New York, 1981.
  99. A.C. 1 033 295 СССР, МКИ В 24 В 31/08. Установка для центробежной абразивной обработки изделий. / Трилисский В. О., Вафиадис В. Н., Алферов В. И., Кузнецов А. В. Опубл. 07.08.83. Бюл. № 29
  100. А.С. 1 407 773 СССР, МКИ В 24 В 21/108. Способ центробежной абразивной обработки поверхностей детали. / Трилисский В. О., Журавлев Н. А., Панчурин В. В., Вейнов В. П. Опубл. 07.07.88. Бюл. № 25
  101. Пат. 3 228 558 ФРГ, МКИ В 24 В 31/108. Центробежно-шлифовальная машина. Опубл. 09.01.86.
  102. Пат. 3 538 909 ФРГ, МКИ В 24 В 31/116. Шлифовальный станок для обработки свободным абразивом. Опубл. 26.06.86.
Заполнить форму текущей работой

На отлично!