Содержание к диссертации
Введение . . .. 6
Глава I. Анализ состошия теоретических и эксперименталь
ных исследований процесса зенкерования 9
1.1 Основные параметры обрабатываемости. Обзор
методов определения режимов обработки ....... 9
Скорость резания при зенкерований . 12
Износ и стойкость инструмента при зенкерований ... 16
Шероховатость обработанной зенкерованием поверхности 20
Глубина и степень наклепа поверхностного слоя
при зенкерований 25
Осевая сила и крутящий момент при зенкерований ... 27
Степень деформации металла снимаемого
припуска .......*. 30
1.8. Температура резания при зенкерований 33
Выводы по главе I 34
Задачи исследования 35
Глава II Расчет скоростей резания при зенкерований на
основе теоретического исследования термомеха
нических явлений «... 36
2.1. Расчет геометрических параметров сечения среза
и контактных площадок зуба при зенкерований 36
2.2. Расчет трехмерных температурных полей при зенкеро
ваний на контактных поверхностях инструмента и в
условной плоскости сдвига 41
2.2Д. Расчет температурного поля на задней контакт
ной площадке 4І
2.2.2. Расчет температурного поля на передней
контактной площадке 64
2.2.3. Расчет температурного поля в условной
плоскости сдвига ... .......... 81
2.2.4. Расчет суммарных температурных полей
в зоне резания 89
2.2.5. Подогрев зоны резания впереди идущими
зубьями зенкера 9I
2.2.6. Расчет температуры резания при
зенкерований 94
2.3. Расчет баланса тепла при зенкерований 96
2.3.1. Определение количества те плоты, уходящей в
деталь 96
Определение количества теплоты,уходящей в стружку 98
Определение количества теплоты,уходящей в
зуб зенкера ЮО
2.3.4. Баланс механической и тепловой энергий
при. зенкерований 103
Вывод уравнения обрабатываемости 105
Вывод теоретических формул для определения составляющих силы резания ИІ
Расчетное определение угла сдвига 116
Износ инструмента при зенкерований 117
Основные показатели качества поверхности,обработанной зенкерованием 119
Теоретическое определение высоты неровностей .. 120
Определение глубины наклепанного слоя и
степени наклепа 122
2.9. Определение экономической скорости резания ...... 123
Выводы по главе II .. 126
Глава III. Экспериментальное исследование процесса
зенкерования сталей и сплавов ». 128
З J* Цели и задачи экспериментальных исследований .... 128
3.2. Оборудование,научная аппаратура,материалы,
методы измерения при проведении исследований 128
Сопоставление экспериментальных и расчетных значений температуры ...... 135
Сопоставление экспериментальных и расчетных значений составляющих силы резания « 141
Сопоставление экспериментальных и расчетных значений усадки стружки 148
Сопоставление экспериментальных и расчетных значений относительного линейного износа инструмента ........... Г48
Сопоставление экспериментальных и расчетных значений" высоты неровностей,глубины наклепанного слоя и степени наклепа .................. Г5І
Сравнение опытных и расчетных критериальных зависимостей вида Ре = f /А/ 155
Выводы по главе III 158
Глава ГУ. Практическое использование результатов
исследований » 159
Алгоритм назначения режимов резания при зенкерований 159
Производственное внедрение результатов
работы . 163
4.3. Расчет годового экономического эффекта
от внедрения измененной геометрии заточки
ножей зенкера 166
Выводы по главе ІУ ^68
Общие выводы по работе * 169
Список литературы ^
Приложения Ї&3
1. Программа расчета на ЭВМ скоростей резания
при зенкерований 184
2. Акт внедрения *86
Введение к работе
"Важнейшими задачами промышленности являются более полное удовлетворение потребностей народного хозяйства в средствах производства, а населения - в товарах народного потребления, интенсификация производства, повышение качества продукции на основе всемерного использования достижений научно-технического прогресса-с особой яркостью было подчеркнуто на ХХУІ съезде Коммунистической партии Советского Союза [65J . Успешное выполнение поставленных партией задач возможно лишь при условии надежной работы всех звеньев производственно-хозяйственного механизма, занятого в металлообработке.
Здесь довольно часто сдерживающим фактором использования современного высокопроизводительного оборудования является недостаточная стойкость металлорежущего инструмента. Это связано с тем, что используемые в настоящее время методы определения обрабатываемости материалов резанием не могут дать нормативов, которые в полной мере отвечали бы требованиям автоматизированного производства. Кроме того, они весьма трудоемки и требуют значительного расхода обрабатываемого и инструментального материалов.
Применение рациональных технологических параметров процесса обработки, полученных на основе оптимизационных расчетов могут значительно увеличить производительность труда и обеспечить эффективность применения высокопроизводительного оборудования. Большой вклад в решение этих задач внесли теоретические и экспериментальные работы, выполненные отечественными и зарубежными учеными.
Однако , в связи с высокими темпами развития металлообрабатывающей промышленности, перед наукой о резании металлов встают
задачи по оптимизации всех применяющихся методов обработки с целью дальнейшего повышения производительности труда, улучшения качества выпускаемой продукции и экономии дорогостоящего инструментального материала, в частности остродефицитного вольфрама.
Одним из широко распространенных методов обработки является зенкерование. Это предварительный или окончательный метод обработки просверленных, штампованных или отлитых отверстий. Возрастающая тенденция совершенствования технологии литья и штамповки, ведущая к уменьшению припусков для механической обработки, делает операцию зенкерования еще более ответственной.
Исходя из этого, вопрос определения обрабатываемости сталей и сплавов зенкерованием на основе достижений науки о резании металлов становится весьма актуальным. В его основу должен быть положен научно-обоснованный теоретический метод, дающий универсальные зависимости. Эксперименты же должны выполнять роль критерия при проверке установленных теоретических выражений. Как один из этапов в создании теории по данному вопросу можно рассматривать данную работу.
В работе анализируется имеющийся в литературе богатый экспериментальный материал; выявляются факторы, интенсифицирующие износ инструмента. Проведены теоретические исследования трехмерных температурных полей, развивающихся на контактных поверхностях зуба зенкера и в условной плоскости сдвига; установлено влияние многолезвийности инструмента на температуру в зоне резания. Из теоретического уравнения баланса тепловой и механической энергией выведено уравнение обрабатываемости сталей и сплавов зенкерованием. Представлены теоретические формулы для определения составляющих силы резания, действующей на зуб зенкера, а также зависи' мости для расчета характеристик качества поверхностного слоя обработанных отверстий. Приведены результаты экспериментальных иссле-
дований по проверке теоретических зависимостей.
Диссертация состоит из четырех глав.
В первой главе выполнен анализ состояния вопроса определения обрабатываемости сталей и сплавов зенкерованием и других параметров процесса.
Вторая глава посвящена разработке расчетного метода определения скоростей резания при зенкерований на основе теоретического исследования термо-механических явлений.
В третьей главе решаются задачи экспериментального исследования процесса зенкерования.
Четвертая глава посвящена практическому использованию резуль татов исследований.
В приложении приведены алгоритмы программ вычислений, акт внедрения результатов диссертационной работы в производство.
