Точение деталей из труднообрабатываемых материалов при воздействии импульсов электрического тока
![Диссертация: Точение деталей из труднообрабатываемых материалов при воздействии импульсов электрического тока](https://westud.ru/work/3727840/cover.png)
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.