Управление качеством процесса точения инструментом из режущей керамики
Диссертация
В промышленно-развитых странах доля режущей керамики в общей массе1 применяемых инструментальных материалов на данный момент не превышает 5. 8%. Однако, следует отметить, что в ряде высокотехнологичных производств, таких как, например, аэрокосмическая отрасль, доля режущего инструмента, оснащенного керметом, составляет около 60%. По прогнозам доля кермета в самое ближайшее время должна вырасти… Читать ещё >
Содержание
- 1. Состояние вопроса и задачи исследования
- 1. 1. Задачи управления качеством процесса точения инструментом из режущей керамики
- 1. 2. Основные марки керамических режущих пластин, область и особенности их применения
- 1. 3. Способы получения режущей керамики
- 1. 4. Выводы по главе 1 и постановка задач исследования
- 2. Определение взаимосвязи структурных параметров режущей керамики с величиной ее электрического сопротивления
- 2. 1. Исследование структурных параметров режущей керамики
- 2. 2. Определение электрического сопротивления СМП из режущей керамики
- 2. 3. Определение связи структуры режущей керамики с величиной ее электрического сопротивления
- 2. 4. Выводы по главе 2
- 3. Определение связи запаса точности режущего инструмента, оснащенного керамическими СМП, с величиной электрического сопротивления исследуемого материала
- 3. 1. Определение механизма износа при обработке заготовок инструментом, оснащенным СМП из режущей керамики
- 3. 2. Определение взаимосвязи величины электрического сопротивления режущей керамики с износом инструмента при обработке
- 3. 2. 1. Определение зависимости электрического сопротивления режущих керамических пластин от прочности и пористости
- 3. 2. 2. Влияние режимов резания на износ инструмента, оснащенного режущей керамикой, с различными величинами его электрического сопротивления
- 3. 3. Определение связи запаса точности керамического инструмента с точностью обработки
- 3. 3. 1. Определение точности и отклонения формы по длине обрабатываемой заготовки при обработке режущей керамикой
- 3. 3. 2. Определение запаса точности, исходя из режимов резания
- 3. 4. Выводы по главе 3
- 4. Работоспособность режущего инструмента, оснащенного режущей керамикой
- 4. 1. Динамические исследования процесса обработки керамическими СМП
- 4. 1. 1. Исследование процесса стружкообразования при обработке режущей керамикой
- 4. 1. 2. Анализ устойчивости процесса стружкообразования
- 4. 1. 3. Обоснование и выбор расчетной модели технологической системы
- 4. 1. 4. Математическая модель технологической системы
- 4. 2. Управление работоспособностью режущего инструмента, оснащенного режущей керамикой, в условиях автоматизированного производства
- 4. 2. 1. Функциональные зависимости работоспособности керамических СМП от составляющих процесса обработки
- 4. 2. 2. Поддержание работоспособности режущего инструмента, оснащенного режущей керамикой
- 4. 3. Выводы по главе 4
- 4. 1. Динамические исследования процесса обработки керамическими СМП
- Основные результаты диссертационной работы
Список литературы
- Адаптивное управление технологическими процессами (на металлорежущих станках) / Ю. М. Соломенцев, В. Г. Митрофанов, С. П. Протопопов и др. -М.: Машиностроение, 1980, 536 с.
- Амосов, Н. С. Скраган В.А. Точность, вибрации и чистота поверхности при токарной обработке. — М.-Л.: Машгиз, 1953, 67 с.
- Армарего, И.Дж.А., Браун, Р. Х. Обработка металлов резанием. Пер. с англ. — М.: Машиностроение, 1977, 325 с.
- Аршинов В.А., Алексеев, Г.Л. Резание металлов и режущий инструмент. М.: Машиностроение, 1976, 440 с.
- Бальшин, М.Ю. Научные основы порошковой металлургии и металлургии волокна М.: Металлургия, 1972, 336 с.
- Бальшин, М.Ю., Основы порошковой металлургии / М. Ю. Бальшин, С. С. Кипакрисов М.: Металлургия, 1978, 184 с.
- Баранчиков, В.И. Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов: Справочник / В. И. Баранчиков, А. В. Жаринов, Н. Д. Юдина и др.- Под общ. ред. В. И. Баранчикова М.: Машиностроение, 1990, 400 с.
- Баринов, С.М., Шевченко, В.Я. Методы испытаний для прогнозирования долговечности керамических материалов // Зав. лаб., т. 49, №Ю, 1990, С. 44−48.
- Баринов, С.М., Шевченко, В.Я. Прочность технической керамики // РАН. Межотраслевой н.-и. центр технич. керамики. — М.: Наука, 1996, 159 с.
- Бармин, Б.П. Вибрации и режимы резания. М.: Машиностроение, 1979, 72 с.
- Блек, У. Модель напряжения пластического течения при резании металла // Конструирование и технология машиностроения, № 4, 1979, С. 124 139.
- Бобров, В.Ф. Основы теории резания металлов / В. Ф. Бобров — М.: Машиностроение, 1975, 344 с.
- Васильков, Д. В., Вейц, В.Л., Лонцих, П.А. К вопросу упрощения динамической модели технологической системы механической обработки // Машиностроение и автоматизация производства. Межвуз. сб. Вып 14. — СПб.: СЗПИ, 1999, С. 35−41.
- Васильков, Д. В. Управление качеством финишных методов обработки: Сб. науч. тр. / Гл. ред. В. А. Иванов- Перм. гос. техн. ун-т и др. -Пермь, 1996, 327 с.
- Васин, С.А. Прогнозирование виброустойчивости при точении и фрезеровании. -М.: Машиностроение, 2006, 383 с.
- Вейц, B.JI. Резание материалов / B.JI. Вейц, В. В. Максаров, А. Г. Схиртладзе СПб.: СЗТУ, 2002, 232 с.
- Вейц, В.Л., Максаров, В.В. Динамика и управление процессом стружкообразования при лезвийной механической обработке — СПб.: СЗТУ, 2000, 232 с.
- Вейц, В. Л., Максаров, В.В. Динамическое моделирование стружкообразования в процессе резания // Машиностроение и автоматизация производства: Межвуз. сб. Вып. 14 СПб.: СЗТУ, 1999, С. 15−20.
- Вейц, В. Л., Максаров, В.В. Повышение устойчивости технологической системы при управлении реологическими параметрами процесса стружкообразования // Машиностроение и автоматизация производства: Межвуз. сб. Вып. 16 СПб.: СЗТУ, 1999, С. 19−29.
- Вейц, В.Л., Максаров, В.В., Лонцих, П. А. Динамика и моделирование процессов резания при механической обработке Иркутск: РИО ИГИУВа, 2000, 189 с.
- Верещака, A.C. Работоспособность режущего инструмента с износостойкими покрытиями. М.: Машиностроение, 2000.
- Вульф, A.M. Резание металлов — Л.: Машиностроение, 1973,496 с.
- Вульф, A.M., Маргулес, А.У., Русев, K.P. Чистовое и тонкое точение сталей резцами из керметов / Вестник машиностроения № 1, 1972, С. 74−76.
- Вульф, A.M., Русев, K.P. Тонкое точение легированной стали керамико-металлическим инструментом / В кн. Труды института, Вып. 7, Механосборочное производство. Кемерово: МНИИПТМаш, 1972, С. 53−56.
- Вязников, Н.Ф. Ермаков, С.С. Металлокерамические материалы и изделия. 2 изд. Л.: Машиностроение, 1967, 224 с.
- Гаршин, А.П. Машиностроительная керамика / Ceramics. А. П. Гаршин, В. М. Гропянов, Г. П. Зайцев, С. С. Семенов СПб.: СПбГГУ, 1997, 726 с.
- Гаршин, А.П. Керамика для машиностроения / А. П. Гаршин, В. М. Гропянов, Г. П. Зайцев, С. С. Семенов — М.: Научтехлитиздат, 2003, 380 с.
- Гостев, Г. В., Чернышев, Н.М. Обобщенная модель кинетики износа режущего инструмента. — Вестник машиностроения № 7, 1978, С. 4648.
- Грановский, Г. И. Резание металлов / Г. И. Грановский, В. Г. Грановский — М.: Высш. шк., 1985, 304 с.
- Григорьев, С.Н. Методы повышения стойкости режущего инструмента. М.: Машиностроение, 2009, 368 с.
- Драгун, А.П. Режущий инструмент Л.: Лениздат, 1986, 271 с.
- Дунин-Барковский, И. В. Измерения и анализ шероховатости, волнистости и некруглости поверхности / И.В. Дунин-Барковский, А. Н. Карташова —М.: Машиностроение, 1978, 232 с.
- Елизаветин, М.А. Повышение надежности машин (Технологические основы повышения надежности машин). 2 изд., переработанное и дополненное М.: Машиностроение, 1973, 430 с.
- Ефименко, A.C., Маргулес, А.У., Пога, A.A. Исследование резцов из отечественного и зарубежного кермета // Известия вузов. Машиностроение № 2, 1973, С. 133−135.
- Жарков, И.Г. Вибрации при обработке лезвийным инструментом — JL: Машиностроение, 1987, 179 с.
- Жедь, В.П., Боровский, Г.В. Режущие инструменты, оснащенные сверхтвердыми и керамическими материалами, и их применение — М.: Машиностроение, 1987, 320 с.
- Железнов, Г. С. Оценка сил, действующих на фаске износа инструмента по задней поверхности — СТИН № 6, 2003.
- Жесткость, точность и вибрации при механической обработке / Под ред. В. А. Скрагана. M.-JL: Машгиз, 1956, 194 с.
- Заковоротный, B.JI. Исследование динамической характеристики резания при автоколебаниях инструмента // Изв. техн. науки. Ростов: Рост, институт с.-х. машиностроения, 1976, С. 37−44.
- Зорев, H.H. Вопросы механики процесса резания металлов. М.: Машгиз, 1956, 364 с.
- Инструментальное обеспечение автоматизированного производства: Учеб для машиностр. спец. вузов / В. А. Гречишников, А. Р. Маслов, Ю. М. Соломенцев и др.- под общ. ред. Ю. М. Соломенцева. М.: Высш. шк., 2001,271 с.
- Инструментальные системы автоматизированного производства: Учебник для студентов машиностроительных специальностей вузов / Р.И.
- Гжиров, В.И. Гречишников, В.Г. Логашев и др. — СПб.: Политехника, 1993, 399 с.
- Кабалдин Ю.Г., Шпилев A.M. Повышение надежности процессов механообработки в автоматизированном производстве. — Владивосток: Дальнаука, 1996, 264 с.
- Кабалдин Ю.Г., Шпилев A.M. Синергетика. Управление процессами механообработки в автоматизированном производстве. — Комсомольск-на-Амуре: Изд-во Комс.-на-Амуре гос. техн. ун-та, 1997, 260 с.
- Кабалдин Ю.Г., Олейников А. И., Шпилев A.M., Бурков A.A. Математическое моделирование самоорганизующихся процессов в технологических системах обработки резанием. Владивосток: Дальнаука, 2000, 195 с.
- Кацев, П.Г. Статистические методы исследования режущего инструмента. -М.: Машиностроение, 1974, 239 с.
- Кипарисов, С.С., Падалко, О.В. Оборудование заводов порошковой металлургии. — М.: Металлургия, 1988, 448 с.
- Красулин, Ю.Л., Баринов, С.М. О надежности и запасе прочности керамического материала / ДАН СССР, т. 285, № 4, 1985, С. 883−886.
- Лоладзе, Т.Н. Износ режущего инструмента. М.: Машиностроение, 1982, 314 с.
- Лоладзе, Т.Н. Прочность и износостойкость режущего инструмента. -М.: Машиностроение, 1989, 320 с.
- Макаров, А. Д. Оптимизация процессов резания. М.: Машиностроение, 1976, 278 с.
- Максаров, В.В. Динамическое моделирование технологической системы с учетом упругопластического деформирования стружкообразования в процессе резания // Машиностроение и автоматизация производства. Межвуз. сб. Вып 15. СПб.: СЗПИ, 1999, С. 92−97.
- Максаров, В.В. Реологическое представление при моделировании стружкообразования в процессе резания // Машиностроение и автоматизация производства. Межвуз. сб. Вып 14. СПб.: СЗПИ, 1999, С. 21−24.
- Максаров, В.В. Теория и методы моделирования и управаления процессом стружкообразования при лезвийной механической обработке / Дис. докт. техн. наук. СПб.: ГТУ, 1999, 340 с.
- Максаров, В.В., Шведов, Н.Г. Построение области устойчивости путем моделирования квазиупругих и диссипативных характеристик процесса стружкообразования // Проблемы машиноведения и машиностроения. Межвуз сб. Вып 33. СПб.: СЗТУ, 2004, С. 173−179.
- Максаров В.В., Халимоненко А. Д., Ольт Ю., Лаатсит Т. Управление работоспособностью режущего инструмента, оснащенного сменными пластинами из режущей керамики // Металлообработка — СПб.: Издательство «Политехника», 2008, № 6 (48), С. 50−58.
- Максаров В.В., Халимоненко А. Д., Ольт Ю., Лаатсит Т. Исследование работоспособности инструмента, оснащенного сменными пластинами из режущей керамики // Инструмент и технологии СПб.: Издательство «Инструмент и технология», 2008, № 30−31, С. 132−136.
- Маргулес, А.У. Резание металлов керметами — М.: Машиностроение, 1980, 160 с.
- Маргулес, А.У., Сцепуро, В.П., Пога, А. А. Электропроводность режущих керметов / В кн. Вопросы технологии машиностоения. Сб. научных трудов № 49. Кемерово: КузПИ, 1972, С. 185−192.
- Маргулес, А.У., Максаров, В.В. Прочностные свойства керметов по структурным параметрам // Информационный листок № 276−78. -Кемерово: ЦНТИ, 1978.
- Маргулес, А.У., Маргулес, Э.Э. Определение точности по длине обрабатываемой детали // Информационный листок № 307−75. Кемерово: ЦНТИ, 1975.
- Маргулес, А.У., Максаров, В.В., Середюк, В. М. Механизация изготовления микрошлифов пластин керметов // Информационный листок № 200−76. Кемерово: ЦНТИ, 1976.
- Маргулес, А.У., Середюк, В.М. Определение отклонения формы и расположения поверхностей при резании стальных деталей керметами // Информационный листок № 213−75. Кемерово: ЦНТИ, 1975.
- Маслов, А.Р. Конструкции и эксплуатация прогрессивного инструмента. -М.: ИТО, 2006, 169 с.
- Маслов, А.Р. Инструментальные системы машиностроительных производств, М.: Машиностроение, 2006, 336 с.
- Металлообрабатывающий твердосплавный инструмент: Справочник / B.C. Самойлов, Э. Ф. Эйхманс, В. А. Фальковский и др.- Редкол.: И. А. Ординарцев (пред.) и др. — М.: Машиностроение, 1988, 368 с.
- Обработка металлов резанием. Справочник технолога / Под. ред. А. А. Панова М.: Машиностроение, 2004, 784 с.
- Общемашиностроительные нормативы режимов резания: Справочник: В 2 т. /А. Д. Локтев, И. Ф. Гущин, Б Н, Балашов и др. — М.: Машиностроение, 1991, 304 с.
- Общемашиностроительные нормативы режимов резания резцами с механическим креплением многогранных пластин из режущей керамики /А. Д. Локтев и др. — М.: НИИмаш, 1983.
- Остафьев, В.А. Расчет динамической прочности режущего инструмента М.: Машиностроение, 1979, 168 с.
- Остафьев, В.А. Прочность и износостойкость режущего инструмента / В. А. Остафьев, П. А. Усачев, С. П. Выслоух Киев: Знание, 1978,41 с.
- Остафьев, В.А. Диагностика процесса металлообработки / В. А. Остафьев, B.C. Антонюк, Г. С. Тымчик Киев: Тэхника, 1991 151 с.
- Подпоркин, В. Г. Скоростное точение и режимы резания / В. Г. Подпоркин, С.А. Большаков- Под ред. М. А. Ансерова.- М.- Л.: Машгиз, 1954, 80 с.
- Подпоркин, В. Г. Погрешности упругих деформаций при точении / В. Г. Подпоркин // Сборник статей. Труды ЛПИ, № 4, Л.: Машиностроение, 1951, С. 84−96.
- Подураев В.Н. Автоматически регулируемые и комбинированные процессы резания. М.: Машиностроение, 1977.
- Подураев В.Н. Обработка резанием с вибрациями М.: Машиностроение, 1970, 351 с.
- Подураев В.Н. Обработка резанием жаропрочных и нержавеющих материалов М.: Высш. шк., 1965, 520 с.
- Подураев, В.Н. Резание труднообрабатываемых материалов Текст. / В. Н. Подураев М.: Высш. шк., 1974, 587 с.
- Проников, A.C. Надежность машин. М.: Машиностроение, 1978., 591 с.
- Проников, A.C. Параметрическая надежность машин. М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002, 560 с.
- Раковский B.C., Саклинский В. В. Порошковая металлургия в машиностроении М.: Машиностроение, 1973, 225 с.
- Режущий инструмент из сверхтвердых материалов и керамики: Каталог / ВНИИинструмент. М.: ВНИИТЭМР, 1986, 52 с.
- Резников, А.Н. Теплофизика процессов механической обработки материалов. М.: Машиностроение, 1981, 279 с.
- Розенберг. A.M., Еремин, А.Н. Элементы теории процессов резания металлов. М.: Машгаз, 1956, 320 с.
- Силин, С.С. Метод подобия при резании материалов. М.: Машиностроение, 1979.
- Симонян, М.М. Исследование влияния силы резания и характера ее изменения на работоспособность инструмента при прерывистом резании / Автореф. дис. канд. техн. наук. Ереван, 1984, 196 с.
- Синопальников, В.А., Терешин, М.В., Тимирязев В. А. Диагностирование износа инструмента // Станки и инструмент № 1, 1986, С. 27−29.
- Синопальников, В.А., Григорьев, С.Н. Надежность и диагностика технологических систем — М.: Высш. шк., 2005, 344 с.
- Старков, В.К. Технологические методы повышения надежности обработки на станках с ЧПУ— М.: Машиностроение, 1980, 120 с.
- Старков, В.К. Обработка резанием. Управление стабильностью и качеством в автоматизированном производстве М.: Машиностроение, 1989, 296 с.
- Старков, В.К. Дислокационные представления о резании металлов-М.: Машиностроение, 1979, 160 с.
- Старков, В.К., Юрьев, B.JI. Управление качеством обработки при действии переменных технологических факторов // Резание и инструмент. Вып. 26, Харьков: Харьковский университет, 1982, С. 34−45.
- Схиртладзе, А.Г., Уколов, М.С., Скворцов A.B. Надежность и диагностика технологических систем. — Минск: Новое знание, 2008. — 518 с.
- Сцепуро, В.П., Маргулес, А.У. Точение чугунов керметами / В кн. Вопросы технологии машиностоения. Сб. научных трудов № 49. -Кемерово: КузПИ, 1972, С. 162−169
- Талантов, Н.В. Физические основы процесса резания, изнашивания и разрушения инструмента // Физические процессы при резании металлов. — Волгоград: ВПИ, 1984, С. 3−37.
- Талантов, Н.В., Черемушников, Н.П. Исследование и классификация видов неустойчивости процесса резания / В кн. Технология машиностроения и автоматизация производственных процессов. Волгоград: ВПИ, 1978, С. 49−63.
- Технологическое обеспечение качества продукции в машиностроении / Под ред. Г. Д. Бурдуна, С. С. Волосова. М.: Машиностроение, 1975, 279 с.
- Уайэтт, О., Дью-Хьюз, Д. Металлы керамики, полимеры. Введение к изучению структуры и свойств технических материалов. Пер. с англ. — М.: Атомиздат, 1979, 578 с.
- Филиппов, Г. В. Режущий инструмент.- JL: Машиностроение, 1981.-392 с.
- Хает, Г. Л. Прочность режущего инструмента М.: Машиностроение, 1975, 167 с.
- Шевченко, В.Я., Баринов, С.М. Техническая керамика. М.: Наука, 1993, 187 с.
- Эванс, А.Т., Лэнгдон, Т.Г., Конструкционная керамика. Пер. с англ. -М.: Металлургия, 1980, 256 с.
- Эльясберг, М.Е. Автоколебания металлорежущих станков. СПб.: ОКБС, 1993.- 180 с.
- Эльясберг, М.Е., Демченко, В.А. Упрощенная модель многоконтурной динамической системы для расчета станка на устойчивость при резании // Станки и инструмент, 1987, № 8, С. 4 — 7.
- Эльясберг, М.Е., Савинов, И.А. Экспериментальное определение параметров обрабатываемого материала, влияющих на устойчивость против автоколебаний, и расчет станков // Станки и инструмент, 1979, № 12, С. 23 — 27.
- Юликов, М.И., Горбунов, Б.И., Колесов, Н. В. Проектирование и производство режущего инструмента —М.: Машиностроение, 1987, 296 с.
- Ящерицын, П.И., Фельдштейн, Е.Э., Корниевич, М. А. Теория резания. Минск: Новое знание, 2007. 512 с.
- Baldony, J.K., Buljan, S.T. Ceramics for machining // Am. Ceram/ Soc. Bull, 1988, Vol. 67, № 2, P. 381−387.
- Becher, P.F., Richards, N., Aspinwall, D. Use of ceramic tools for machining nickel base alloys // Int. J. Mach. Tools Manuf., 1989, Vol. 29, № 4, P. 575−588.
- Buljan, S.T., Wayne, S.F. Wear and design of ceramic tool materials // Wear, 1989, Vol. 113, P. 309−321.
- Evans, A.G. Perspective on the development of high toughness ceramics // J. Am. Ceram. Soc., 1990, Vol. 73, № 2, P. 187−206.
- Hausner, H. Synthesis and characteristics of powders for advanced ceramics // Ceram. mater, and Сотр. for Engines, Lubec: DKG, 1986, P. 27−38.
- High-Temperature, Ceramics: Advances in materials technology // Monitor., Vienna: UNIDO, 1991, № 23, P. 1−53.
- Iwasa, M., Bradt, R.C., The fracture toughness of single crystal alumina // Structure and properties of MgO and A1203 ceramics, Columbus: Am. Ceram. Soc., 1984, P. 767−779.
- Morrell, R. Handbook of properties of technical and engineering ceramics, Norwich: HMSO, 1985, Pt. 1, 250 p.
- Oxley, P.L.B. Applied research in plastic deformation, Austral: Mach and Product Engng, 1968, Vol. 21, № 233, P. 12−18.
- Sakai, T., Aikawa, T. Phase Transformations and Thermal Conductivity of Hot-Press Silicon Carbide Containing Alumina and Carbon // J. Amer. Ceram. Soc., 1988, Vol. 71, № 1, P. C7-C9.
- Temielniah, K., Widota, A. Suppresion of self exited vibration by the spindle speed variations method 1 nt. // I. Mach. Tool. Des. Res., 1984, Vol. 24, № 3, P. 207−214.
- Wallback, J., Ezugwu, E. Wear of ceramic tools when machining cast iron // Adv. Mater, and Manufac. Proces, 1988, Vol. 3, № 3, P. 447−468.