Точение деталей из труднообрабатываемых материалов при воздействии импульсов электрического тока
Диссертация
До недавнего времени увеличение скорости резания признавалось едва ли не единственным перспективным направлением развития механообработки, позволяющим сократить время на обработку и улучшить качество обработанной поверхности. К недостатку данного направления следует отнести значительное увеличение температуры в зоне резания. Это приводит тому, что более 90% энергии вводимой в зону обработки… Читать ещё >
Содержание
- 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ
- 1. 1. Физико-механические свойства труднообрабатываемых материалов
- 1. 2. Анализ процесса разрушения материала в зоне резания
- 1. 4. Анализ методов повышения эффективности процессов резания
- 1. 5. Выводы по главе 1
- 1. 6. Цель и задачи исследований
- 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ТОЧЕНИЯ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ИМПУЛЬСОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА
- 2. 1. Исходные положения механизма разрушения материала в зоне резания
- 2. 2. Модель процесса разрушения материала в зоне резания при действии электрического тока
- 2. 3. Источник механической энергии, генерируемой. электрическим током в зоне резания
- 2. 4. Механизм микровзрыва перемычек между трещинами
- 2. 5. Источник механической энергии, генерируемой. в зоне резания расширяющейся плазменной областью
- 2. 6. Условия подвода интенсифицирующего потока электрической энергии к зоне резания
- 2. 7. Выводы по главе 2
- 3. ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ С ИМПУЛЬСАМИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА
- 3. 1. Идентификация параметров состояния зоны резания
- 3. 2. Исследование внешних проявлений упругопластического деформирования материала в зоне резания
- 3. 3. Анализ сигналов обратной связи в системах интенсификации процесса резания
- 3. 4. Способ повышения эффективности токарной обработки воздействием импульсов электрического тока
- 3. 5. Выводы по главе 3
- 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОТОКОВОЙ ИНТЕНСИФИКАЦИИ
- 4. 1. Методика проведения исследований
- 4. 2. Апробация устройства электротоковой интенсификации
- 4. 3. Выводы по главе 4
Список литературы
- Аваков А.А., Саргсян JI.M. Новый метод управления сходящей стружкой путем ввода в зону резания электрических токов от 30 до 640 // Исследование процесса резания и режущего инструмента: сб. тр. Томск, 1984. С.45−48.
- Аксенов B. JL, Иванцивский В. В. Теплофизический анализ технологических процессов комбинированной обработки деталей из конструкционных сталей // Известия вузов. Машиностроение, 1997. № 4−6 С.86−90.
- Андронов А.А. Теория колебаний. М. Физматгиз. 1959. 277 с.
- Белый А.В., Макушок Е. М., Поболь И. Л. Поверхностная упрочняющая обработка с применением концентрированных потоков энергии. Под ред. В. И. Беляева. Минск. Наука и техника, 1990. 179 с.
- Беляев Н.М. Сопротивление материалов. ГИТТЛ, 1942. 278 с.
- Бидерман Б.Л. Теория удара. Машгиз, 1952. 256 с.
- Бобров В.Ф. Основы теории резания металлов. М.: Машиностроение, 1975. 344 с.
- Бобров В. Ф. Сидельников А.И. Особенности образования суставчатой и элементной стружки при высоких скоростях // Вестник машиностроения, 1976. № 7. С.61−66.
- Бобровский В.А. Электродиффузионный износ инструмента, М., «Машиностроение», 1970. 320 с.
- БогатинЯ.Г., Поволоцкий Е. Г., Исаичев Ю. В., Алешин А. П. и др. К вопросу о фазовых превращениях в соединениях SmCo5 // Тез. докл. 6 Всесоюз. конф. по постоянным магнитам. Владимир. Изд-во АН СССР, 1979. С. 25.
- Боровской Г. В. Якушева О.Б. Высокоскоростное фрезерование серого чугуна // Станки и инструмент. 1993. № 2. С.29−32.
- Виттенберг Ю.Р., Терехов А. Д., Фролова Е. Н. Микрогеометрия и теплоотдающие свойства поверхностей в разреженных газах. // Микрогеометрия в инженерных задачах. Рига. Зинатне, 1973. С.91 103.
- Владимиров В.И. Физическая природа разрушения металлов. М.6 Металлургия, 1984. 280 с.
- Владимиров В.И., Кусов А. А. Теория расширения полос скольжения в кристаллах. // Физика твердого тела, 1976. т.18. С.1523−1528.
- Владимиров В.И., Кусов А. А. Эволюция дислокационных неоднородностей при пластической деформации металлов. // Физика металлов и металловеждение, 1975. т.39. Вып. 6. С.115−115.
- Вульф A.M. Резание металлов. М.: Машиностроение, 1973. 496 с.
- Гаврюшенко Б.С., Окороков JI.B., Рыкалин Н. Н. и др. Лазерно-механическое резание металлов // Физика и химия обработки материалов. 1983. № 2. С.4−8.
- ГинцбургЯ.С. Релаксация напряжений в металлах. Машгиз, 1967.322 с.
- Дзанашвили Г. Ф. Дискретное резание на многошпиндельных токарных автоматах. // Промышленность Белоруссии, 1963, № 1 С.45−50.
- Долгих A.M. Биполярное электроалмазное шлифование при обработке магнитотвёрдых сплавов // Электронная обработка материалов. № 1. 1989. С.74−77.
- Долгих A.M. К расчету производительности электроалмазного шлифования сплава SmCo5 // Чистовая обработка деталей машин: Сб. тр. Сарат. политехи, ин-т.: Саратов, 1982. С.81−86.
- Долгих A.M., Мордехай В. М. Инструмент для однопроходного электроалмазного шлифования // Алмазная и абразивная обработка деталей машин и инструмента: Межвуз. сб. науч. тр. Пенз. политехи, ин-т. Пенза, 1987. С. 19−24.
- Дубров Ю.С., Тер-Миносьян С.М., Николаева Г. С. Электрические явления при обработке отверстий. Ростовское книжное изд-во, 1968 251 с.
- Егоров И.С. Использование нагрева инфракрасным излучением при резании хромистых сталей. // Станки и инструмент, 1971, № 3 С.100−105.
- Екобори Т. Физика и механика разрушения и прочности твердых тел. М.:Металлургия, 1971. 264 с.
- Журин А.В. Методы расчета технологических параметров и электродов-инструментов при электроэрозионной обработке: автореф. дис.канд.техн. наук: 05.03.01. Тула. 2005. 20 с.
- Зарубицкий Е. У. Костина Т.П., Конской А. П. Изменение химического состава конструкционных сталей и чугунов при обработке диском трения, // Вестник машиностроения, 1982. № 5. С.65−61.
- Зарубицкий Е.У., Киселёв В. И., Покинтелица Н. И., Шарайах М. С. Нагрев зоны резания проката трением и электрическим током // Машиностроитель, 1993. № 9. С.5−6.
- Зарубицкий Е.У. Высокоскоростное трение при обработке металлов. // Машиностроитель, 1993. № 6 С.29−31.
- Зарубицкий Е.У. Обработка металлов дисками трения // Машиностроитель, 1980. № 7. С.31−32.
- Зарубицкий Е. У. Талантов Е.У., Костина Т. П. Исследование процесса стружкообразования при обработке металлов диском трения // Вестник машиностроения, 1981. № 9. С.57−58.
- Зарубицкий Е.У. Термофрикционная обработка сталей : автореф. дис.докт.техн. наук: 05.03.01. Куйбышев. 1988. 42 с.
- Зарубицкий Е.У., ДейнекаИ.Г., НосиковаИ.Н. Температура предварительного нагрева при термофрикционном резании // Физика и химия обработки материалов, 1987. № 5. С. 155−157.
- Зарубицкий Е.У., Костина Т. П. Фрезерование плоских поверхностей деталей металлическим диском трения // Технология и организация производства, 1981. № 1. С.32−36.
- Зарубицшй Е.У., ДейеекаИ.Г. Температура трения стружки о диск при термофрикционном резании // Резание и инструмент. Харьков, 1990. № 4, С.53−56.
- Заславский И.Я. Исследование некоторых особенностей нагрева инструмента и детали при плазменно-механической обработке // Физические процессы при резании: сб.тр.Волгоград, 1986. С.75−83.
- Зорев Н.Н. Расчет проекций сил резания. М.:Машгиз, 1958. 402 с.
- Зорев Н.Н., Фетисова З. М. Обработка резанием жаропрочных сплавов. Под ред проф. Зорева Н. Н. Труды // ЦНИИТмаш, 1961. № 17. С. 160 163.
- Зориктуев В.Ц., Исаев Ш. Г. Зависимость электрической проводимости контакта «инструмент-деталь» от параметров процесса резания. // Вестник машиностроения, 1985. № 9. С. 64 66.
- Зориктуев В.Ц., Исаев Ш. Г. Температура на контактных поверхностях инструмента и средняя термо-ЭДС контакта инструмент-деталь. // Известия вузов, 1985. № Ю. С.146- 148.
- Иванов Н.И. Методологические принципы разработки и исследования интенсифицированных методов механо-электрофизико-химической размерной обработки: Диссертация: д.т.н. спец.05.03.01. ТулГУ. Тула, 1996. 322с.
- Игнатьев А. А. Насад Т.Г. Динамика высокоскоростного лезвийного резания с дополнительным фрикционным воздействием // Динамика технологических систем: тр. 6 Межд. конф. Ростов/Дону, 2001. Т.З. С. 12−16.
- Игнатьев А. А. Насад Т.Г. Качество поверхностного слоя при высокоскоростной обработке с дополнительными потоками энергии //
- Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы: сб. статей Междунар. конф. Волжский гос. техн. ун-т. Волгоград, 2001. С.182−185.
- Игнатьев А.А., Насад Т. Г. Влияние динамических характеристик высокоскоростного резания с фрикционным нагревом на качество поверхности // СТИН, 2003. № 8. С.36−39.
- Икрянников В.И., Пинчук А. И. Разряд в RLC-контуре при сильной нелинейности активного сопротивления. // Электричество. М.: Энергия, 1978. № 2. С.31−35.
- Кабалдин Ю.Г. Структурно-энергетический подход к изнашиванию твердых сплавов // Известия ВУЗов. Машиностроение, 1990. № 12. С.62−68.
- Каллиопин В.В. Процесс резания, как задача упругости. // ИФЖ, 1960. № 6 С.30−38.
- Каллиопин В. В. Физическая сущность автоколебаний при резании металлов. // Вестник машиностроения, 1953. № 8. С.65−72.
- Кан Р. Физическое металловедение. Вып. 3. М.:Мир 1968. 484 с.
- Касьян М.В. Физика резания металлов. Вып. 1. Ереван, Изд-во АН АрмССР, 1971. 90 с.
- Каширин А.И. Исследование вибраций при резании металлов. Изд-во АН СССР. Техн. Отд., 1944. 341 с.
- Кишкин С.Т., Клышин А. А. Эффекты электропластического и магнитного воздействия на ползучесть металлов и сплавов // М.67 Докл. АН СССР, т.211. № 2. 1973. С.325−329.
- Климушинский Н.В. Способ резания твердых и хрупких материалов. Сб. СНХ БССР Минск, 1965. № 6.
- Козлов Г. А. Исследование процесса шлифования литых постоянных магнитов с наложением ультразвуковых колебаний // Автореф. дис. канд. техн. наук. Саратов, 1967. 26с.
- Колесов B.C. Оптимальное управление процессом теплопередачи между соприкасающимися телами // Инж. физ. журнал, 1978. т.35. С.718−723.
- Кольский Г. Волны напряжений в твердых (упругих) телах: ИЛ: 1955 290 с.
- Косоногова Л. Г. Лущаев Г. А., Хмеленко Г. И. Расчет параметров температурного поля при фрезеровании с подогревом заготовки // Станки и инструмент, 1993. № 2. С.32−34.
- Костина Т.П. Влияние режимов резания и геометрии инструмента на температурные условия процесса резания при термофрикционной обработке стали // Оптимизация процессов резания жаро- и особопрочных материалов. Уфа, 1587. С.66−70.
- Коттрелл А.Х. Теория дислокаций. М.:Мир, 1969. 95 с.
- Кравченко В.Я. Влияние электронов на торможение дислокаций в металлах // Физика твердого тела, 1982. Вып. 3. С. 928 -936.
- Кроян С.А. Интенсивность изнашивания твердосплавных инструментов при трении с подогревом // Вестник машиностроения, 1996. № 8. С.45−47.
- Кузнецов В.Д. Физика твердого тела. Т. З. Томск Красное знамя, 1944. 792 с.
- Кумабэ Д. Вибрационное резание. М.:Машиностроение, 1985. 424с.
- Кунин B.C. Опыт внедрения плазменно-механической обработки. Л.:ЛДНТП. 1982. 28 с.
- Курченко В.И. Способ ультразвуковой обработки, сб. СНХ БССР. Минск, 1963. 121 с.
- Ландау А. И. Боржковская В.М., Торкатюк М. Т. Движение дислокаций в реальных кристаллах, содержащих крупные локальные дефекты (стопоры). // Киев. Наукова думка. Металлофизика, Вып. 24. 1968. С.47−62.
- Ландау Л.Д., Лифшиц Е. М. Теория поля. М.:ГИФМЛ, 1960 324 с.
- Ларин М.Н. и др. О производительности резания закаленных сталей путем электроконтактного подогрева // Новые методы электрической обработки металлов: сб. мат. М.:Машгиз, 1955 С.170−179.
- Лоладзе Т.Н. Прочность и износостойкость режущего инструмента. М. Машиностроение, 1982. 320 с.
- Мак Лин Д. Механические свойства металлов. М.:Металлургия 1965.431 с.
- Макаров В.Н., Проскуряков С. Л. Термомеханика высокоскоростной лезвийной обработки // Теплофизика технологических процессов, тез. докл. 8 конф. Рыбинск авиац. ин-т. Рыбинск, 1992. С. 138−140.
- Макклинток Ф., Аргон А. Деформация и разрушение материалов. М.:Мир, 1970. 443 с.
- Марков А.И. Ультразвуковая обработка материалов. М.:Машиностроение, 1980. 237 с.
- Марков А.И. Ультразвуковое резание труднообрабатываемых материалов. М. Машиностроение, 1968. 367 с.
- Материалы конференции по проблемам резания металлов. М.:НТОмашпром МДНТП, 1968 301 с.
- Намитоков К.К., Брезинский В. Г., Красовицкий В. Б., Юрченко С. М. К расчету электродинамической силы отброса контактов. // Электричество. М.: Энергия, 1978. № 2. С.64−66
- Насад Т.Г., Козлов Г. А. Определение силовых зависимостей при высокоскоростной обработке с дополнительным тепловым нагревом // СТИН, 2001. № 6. С.24−27.
- Николис Г., Пригожин И Самоорганизация в неравновесных системах. М.:Мир, 1979. 512 с.
- Окороков JI.В., Волков А. А., Углов А. А. Точение тугоплавких металлов с предварительным лазерным подогревом // Станки и инструмент. 1989. № 9. С.32−35.
- Подпоркин В.Г., Бердников JT.H. Фрезерование труднообрабатываемых материалов. СПб. Машиностроение, СПб. отд. 1983. 136 с.
- Подураев В.Н. Автоматически регулируемые и комбинированные процессы резания. М.Машиностроение. 1977. 304 с.
- Подураев В.Н. Резание труднообрабатываемых материалов. М.:Высшая школа, 1974. 590 с.
- Подураев В.Н. Технология физико-химических методов обработки. М. Машиностроение, 1985. 264 с.
- Подураев В.Н., Безбородов A.M. Использование автоколебаний для дробления стружки. // Станки и инструмент, 1963. № 1. С.206−215.
- Полетика М.Ф. Контактные нагрузки на режущих поверхностях инструмента. М. Машиностроение, 1969. 150 с.
- Пышкин В.А., Литвиненко С. И., Побегайло А. В., Великасов А. А. Повышение предела выносливости деталей регулированием остаточных напряжений // Вестник машиностроения, 1992. № 8−9. С.54−56.
- Райе Дж. Р., Левин Н. Локальный нагрев за счет пластической деформации у вершины трещины. В кн.: Физика прочности и пластичности. М. Металлургия, 1972. 176 с.
- Резников А.Н. Теплофизика процессов механической обработки материалов. М. Машиностроение, 1981. 279 с.
- Резников А.Н. Теплофизика резания. М. Машиностроение, 1969. 288с.
- Резников А.Н., Резников Л. А. Тепловые процессы в технологических системах. М. Машиностроение, 1990. 288 с.
- Резников А.Н., Шатерин М. А., Кунин B.C. и др. Обработка металлов резанием с плазменным подогревом. М. Машиностроение, 1986. 232 с.
- Резников Н.И., Бурмистров В. В., Жарков И. Г. и др. Обработка резанием жаропрочных, высокопрочных и титановых сплавов. М. Машиностроение, 1972, 200 с.
- Роль дислокаций в упрочнении и разрушении металлов. Отв. Ред. B.C. Иванова. М.:Наука. 1969. 244 с.
- Рыкалин Н.Н., Углов А. А., Кокора А. Н. Лазерная обработка материалов. М. Машиностроение, 1975. 296 с.
- Садчиков В.И. Некоторые вопросы деформации металла при резании.//Известия ВУЗов. Машиностроение, 1961. № 5 С.96−102.
- Сальников B.C. Технологические основы эффективного энергопотребления производственных систем. Тула: Издательство «Тульский полиграфист», 2003. 187 с.
- Сальников B.C., Долматов Д. И., Шадский В. Г. К дислокационному механизму резания металлов // Изв. ТулГУ. Сер. Технологическая системотехника. Вып. 10. 2006. С.108−114.
- Сальников B.C., Долматов Д. И., Шадский В. Г. Оперативный контроль состояния зоны резания при точении // Изв. ТулГУ. Сер. Технические науки. Вып. 3. 2007. С. 125−131.
- Сальников B.C., Шадский В. Г. Анализ сигналов обратной связи в системах интенсификации процесса резания // Изв. ТулГУ. Сер. Технические науки. Вып. 4. Тула: Изд-во ТулГУ, 2008. С. 13−20.
- Сальников B.C., Шадский В. Г., Долматов Д. И. Моделирование временных и энергетических аспектов разрушения при резании металлов // Изв. ТулГУ. Сер. Технические науки. Вып. 1. Тула: Изд-во ТулГУ, 2008. С. 192−198.
- Серебренников М.Г., Первозванский А. А. Выявление скрытых периодичностей. М.:Наука, 1965. 244 с.
- Сипайлов В.А. Измерение температуропроводности полубесконечных твердых тел с учетом неоднородности лазерного нагрева // Физика и химия обработки материалов. № 5. 1988. С.34−36.
- Способ обработки металлов с подогревом в зоне резания электрическим током. А.С. СССР № 1 416 032 Элинсон О. С. Опубл. Б.И. 05.08.1971. № 20.
- Справочник технолога-машиностроения. Под. ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. В 2-х т. т.1. М. Машиностроение, 1990. 495 с.
- Старков В.К. Дислокационные представления о резании металлов. М. гМашиностроение, 1979. 159 с.
- Старков В.К. Обобщенные критерии качества поверхностного слоя деталей. // Повышение точности и качества обработки деталей машин и приборов. МДНТП Знание. 1977. С.6−10.
- Степанов Ю.С. Вибрационное резание с электрическим подогревом. // Современная электротехнология. Нетрадиционное применение электроэнергии: сб. мат. С.425−431.
- Стокер Д. Нелинейные колебания механических электрических систем. ИЛ, 1953.250 с.
- Талантов Н.В. Влияние условий обработки на контактные процессы и стружкообразование. // Совершенствование процессов резания и повышение точности металлорежущих станков: сб. тр. Ижевского механич. ин-та. Ижевск. 1969. С.46−61.
- Талантов Н.В. Контактные напряжения на передней поверхности инструмента. // Совершенствование процессов резания и повышение точности металлорежущих станков: сб. тр. Ижевского механич. ин-та. Ижевск. 1970. С.89−96.
- Талантов Н.В. Особенности влияния электроподогрева на механизм контактного взаимодействия. // Обработка деталей машин резанием: сб. тр. Волгоград, политехи, ин-та. Волгоград. 1986. С.81−86.
- Талантов Н.В. Физические основы процесса резания, изнашивания и разрушения инструмента. М. Машиностроение. 1992. 240С.
- Талантов Н.В., Зарубицкий Е. У. Влияние материала и геометрических параметров на стойкость инструмента при термофрикционной обработке сталей. // Обработка деталей машин резанием. Волгоград. 1986. С.125−129.
- Талантов Н.Ф. Физические основы процесса резания. // Сб. Физические процессы при резании металлов. Изд-во Волгоградского политехнического института. Волгоград, 1984. С.3−37.
- ТаммИ.Е. Основы теории электричества. М.:Госэнергоиздат. 1 959 320 с.
- Татур Г. К. Курс сопротивления материалов. 4.1. Минск, 1962 г. 230с.
- Тлустый И. Автоколебаний в металлорежущих станках. Машгиз, 1956 310 с.
- Усталость и хрупкость металлических материалов. Отв. Ред. B.C. Иванова, М.:Наука, 1968. 215 с.
- Устройство для фрикционно-лезвийного резания: пат. 2 162 771 РФ, МПК7 В 23 D 81/00. Я. И. Барац, Г. А. Козлов, Т. Г. Насад. № 99 102 146/02- Заявлено 01.02.99- Опубл. 10.02.01 Изобретения. Полезные модели. 2001. № 4. с. 235.
- Филимонов JT.H. Особенности стружкообразования в условиях локального термопластического сдвига при высокоскоростном резании. // Вестник машиностроения. № 5−6. 1993. С.23−25.
- Финкель В.М. Физика разрушения М.Металлургия, 1970. 376 с.
- Финкель В.М. Физические основы торможения разрушением. М. Металлургия, 1977. 359 с.
- Фридель Ж. Дислокации М.:Мир, 1967. 643 с.
- Хакен Г. Синергетика. М.:Мир, 1980. 404 с.
- Цоцхадзе В.В. Производительная обработка предварительно нагретых жаропрочных сплавов. // СТИН, 2001. № 6. С.23−25.
- Шадский В.Г. Интенсификация процесса резания // Автоматизация: проблемы, идеи, решения: Материалы Международной научно-технической конференции. 14−15 октября 2005 г. Под ред. В. В. Прейса, А. С. Горелова. Тула: Изд-во ТулГУ, 2005. 188с. С.157
- Шадский В.Г. Интенсификация процесса точения // 1-я магистерская научно-техническая конференция: Тезисы докладов. Тула: Изд-во ТулГУ, 2006. С. 119
- Шадский В.Г. Моделирование процесса точения с введением электрического тока в зону резания. // Лучшие научные работы студентов и аспирантов технологического факультета. Тула: Изд-во ТулГУ, 2006. С.308−314.
- Шатерин М.А., Дзельтен Г. Н., Медко B.C. и др. Получистовое плазменно-механическое точение нежестких валов. // Повышениеэффективности использования новых режущих инструментов и оснастки в машиностроении. Л.: 1991. С.63−70.
- Шатерин М.А., Ермолаев М. А. Влияние предварительного плазменного нагрева срезаемого слоя на характер износа режущего инструмента, силы резания и контактные нагрузки на грани резца. Л: Ленингр.политехн.ин-т, 1985. С. 10−15.
- Якубов Ф.Я. Энергетические соотношения процесса механической обработки материалов. Ташкент: Фан, 1985. 104 с.