Повышение производительности обработки и износостойкости резцов при точении с предварительно напряженным жестким закреплением инструмента
Диссертация
Одним из основных резервов роста производительности при точении является силовое резание, т. е. обработка с увеличенными размерами среза. Кроме того, с точки зрения упругих свойств детали и элементов технологической системы можно выделить две группы, подходы к повышению производительности точения, для которых существенно отличаются. К первой группе относятся процессы обработки деталей, жесткость… Читать ещё >
Содержание
- 1. Анализ вопроса повышения производительности токарной обработки
- 1. 1. Конструкции и компоновка технологической системы при токарной обработке
- 1. 2. Исследования в области динамики процесса точения
- 1. 2. 1. Расчетные схемы динамической упругой системы станка
- 1. 2. 2. Экспериментальные методы исследования вибраций при точении
- 1. 3. Основные подходы в анализе теплофизических явлений при резании
- 1. 4. Основные подходы к оптимизации операций механической обработки
- 1. 5. Постановка задач исследования
- 2. Моделирование процессов, сопровождающих точение инструментом с предварительно напряженным жестким креплением
- 2. 1. Обоснование схемы крепления инструмента
- 2. 1. 1. Сравнительный анализ деформаций упругой системы крепления токарного резца для консольной и предварительно напряженной жесткой схем закрепления
- 2. 1. 2. Обоснование возможности достижения оптимального уровня относительных смещений детали и инструмента при обработке на токарном станке
- 2. 1. 3. Оценка собственных частот колебаний токарного резца
- 2. 2. Выбор рациональной схемы установки инструмента по критерию производительности обработки
- 2. 2. 1. Математическая модель шероховатости при токарной обработке
- 2. 2. 2. Математическая модель точности профиля детали при токарной обработке
- 2. 2. 3. Модель динамической системы токарного станка
- 2. 2. 4. Тепловая напряженность процесса резания при токарной обработке с большими размерами среза
- 2. 2. 5. Методика оптимизации режимов резания
- 2. 2. 6. Описание имитационной модели динамической системы станка
- 2. 3. Обоснование методики контроля состояния технологической системы токарного станка по производительности обработки
- 2. 4. Выводы
- 2. 1. Обоснование схемы крепления инструмента
- 3. Экспериментальные исследования технологической системы токарного станка с повышенной жесткостью крепления инструмента
- 3. 1. Методика анализа экспериментальных данных о виброакустических колебаниях технологической системы
- 3. 1. 1. Определение характера колебательных процессов
- 3. 1. 2. Оценка свойств стационарности и эргодичности колебательного процесса
- 3. 1. 3. Оценка уровня колебательных процессов
- 3. 1. 4. Выявление частотного состава колебательного процесса
- 3. 1. 5. Формирование плана проведения эксперимента
- 3. 2. Анализ экспериментальных данных и интерпретация результатов
- 3. 2. 1. Определение характера колебательных процессов
- 3. 2. 2. Оценка уровня колебательного процесса
- 3. 2. 3. Анализ частотного состава колебательного процесса
- 3. 2. 4. Экспериментальное исследование параметров пиков спектральной плотности
- 3. 3. Исследование влияния инструмента с предварительно напряженным жестким закреплением на точность обработки и износ резцов
- 3. 4. Выводы
- 3. 1. Методика анализа экспериментальных данных о виброакустических колебаниях технологической системы
- 4. РЕАЛИЗАЦИЯ СХЕМЫ ЖЕСТКОГО КРЕПЛЕНИЯ РШСТРУМЕНТА И МЕТОДИКИ НАЗНАЧЕНИЯ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ В ПРАКТИКУ ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКИ
- 4. 1. Устройство для высокопроизводительной отрезки на токарном станке
- 4. 2. Приспособление для повышения жесткости крепления токарного инструмента
- 4. 3. Программа расчета оптимальных режимов резания и контроля технического состояния оборудования
- 4. 3. 1. Состав базы банных
- 4. 3. 2. Описание расчетных модулей
- 4. 3. 3. Описание интерфейсных модулей
- 4. 3. 4. Описание работы с программой
- 4. 4. Выводы
Список литературы
- с. 1 074 660 СССР. МКИ В 23 В 27/04 Устройство «Нева» для отрезки деталей на токарном станке/В.Б. Мездорин, С.С. Спецаков
- A.c. 462 661 СССР. МКИ В 23 В 25/06 Устройство для измерения температуры в зоне резания/ В. А, Скраган и Б.А. Шкарин
- Авакян В.А., Бабаян К. С., Мкртчан B.C. Спектральная модель формообразования детали при токарной обработке и диагностирование дефектов станков // Проблемы машиностроения и надежности машин. 1996. — № 1. — с. 132−139.
- Автоматизированный комплекси КИМА-01 для испытаний и исследований станков с ЧПУ / А. И. Левин, Л. Ю. Лищинский, СВ. Пичев, Ю. А. Затолокин // Станки и инструмент. 1987. — № 3. — с.7−9.
- Автоматизированный расчет колебаний машин/ В. К. В. Аугустайтис, Г.-П. К. Мозура, К. Ф. Сливинскас, Э.-Э.Р. Ставяцкенс- Под ред. К. М. Рагульскиса. -М.-.Машиностроение, 1988. — 104 с.
- Автоматическое регулирование процессов резания по температуре. Сб. статей. Изд. Ярославского политехнического института, 1976. — 160 с.
- Агрегатированный цифровой комплекс для виброакустической диагностики металлорежущих станков / В. П. Зелик, А. И. Остапенко, Е. В. Шрам, Н. Л. Максимов // Вестник машиностроения. 1987. — № 5 — с.58−59.
- Ананьев И.В., Егоршева Н. И. Табулированные значения комбинаций круговых и гиперболических функций. М. Машиностроение, 1974. — 450 с. 'Артоболевский И.И., Бобровницкий Ю. И., Генкин М. Д. Введение в акустическую динамику машин. М.Наука. — 1979. — 296 с.
- Вавилов A.A. Частотные методы расчета нелинейных систем. М.:Энергия, 1970
- Васин Л. А. Сержантова E.H. Определение динамического коэффициента жесткости технологической системы при точении// Технология механической обработки и сборки. Тула, ТПИ. — 1991. — с.89 — 97
- Вейц В. Л. Дондошанский В.К. Вынужденные колебания в металлорежущих станках. М.-Л. Машгиз, 1959.
- Вейц В.Л., Хитрик В. Э., Шмаков В. А. Комплексное имитационное моделирование тяжелых металлорежущих станков // Станки и инструмент. 1991. -№ 1. — с. 5−7.
- Виноградов A.A. Определение оптимальной скорости резания по коэффициенту усадки стружки // Станки и инструмент. 1991. — № 7. — с.32 — 33.
- Виноградов Ю.Д., Машинистов В. М., Розентул С. А. Электронные измерительные системы для контроля малых перемещений. М.: Машиностроение, 1976. — 142 с.1Галлагер Р. Метод конечных элементов. Основы: Пер. с. англ. М.:Мир, 1984. -428 с, ил
- Городецкий Ю.И. Создание математических моделей сложных автоколебательных систм в станкостроении/ Автоматизация проектирования: Сб. статей, вып. 1 под ред. акад. В. А. Трапезникова. М.: Машиностроение, 1986. -304 с.
- Трановский Г. И., Трудов П. П., Кривоухов В. А., Ларин М. Н., Малкин А. Я. Резание металлов. М., Машгиз 1954 г.
- Гулида Э.Н. Измерение сил резания и крутящих моментов при зубофрезеровании. Львов: Изд-во Львов, ун-та, 1966. 140 с.
- Гусак A.A. Элементы методов вычислений. Мн.: Изд-во Белорус, ун-та, 1982. -164 с.
- Дж.Бендат, А. Пирсол Применения корреляционного и спектрального анализа/ пер. с англ. А. И. Кочубинского, к. ф.-м. н. В. Е. Привальского. М.:Мир, 1983. -312 с, ил.
- Ермольев Ю.П. Методы стохастического программирования. М.:Наука, 1979. -240 с.
- Есаян М.А., Матхашан A.A. Виброустойчивость и качество при обработке стали ХВГ инструмента из сверхтвердых материалов// Вестник машиностроения. -1989.-№ 11. с.41−43.
- Жарков И.Г. Вибрации при обработке лезвийным инструментом. Л.:Машиностроение. 1986. — 179 с.
- ЗадиракаВ.К. Теория вычисления преобразования Фурье. Киев: Наукова думка, 1983.-216 с.
- Зенкевич О., Морган К. Конечные элементы и аппроксимации. Пер. с ангд. -М.:Мир, 1986.- 318 с.
- Зорев H.H. Вопросы механики процесса резания металлов. М.:Машгиз, 1956. -368 с.
- Каминская В.В., Гринглаз A.B. Расчетный анализ динамических характеристик металлорежущих станков. // Станки и инструмент. 1989 — № 2. — с. 10 — 13.
- Карпов А.Н. Обеспечение качества процесса чистовой токарной обработки на основе стабилизации преобразующих свойств динамической системы станка. -Спец. 05.03.01 Автореф. Канд. Дисс, Саратов, 1998. — 15 с.
- Катковник В.Я. Пац Г.И. Вероятностное моделирование и показатели функционирования произвдственной системы типа Just-inTime// Машиноведение. 1989. — № 6.-с. 44−50
- Кацев П.Г. Статистические методы исследования режущего инструмента. -М.:Машиностроение, 1968. 243 с.
- Келин A.B., Долглв В. А. Электронный датчики для автоматических систем контроля. М.: Советское радио, 1968. 88 с.
- Кнут Д. Искусство программирования для ЭВМ: Пер с англ.: В 2 т. М.:Мир, 1976.
- Константинов О.Я. Магнитная технологическая оснастка. Л.:Машиностроение, 1974.- 383 с.1Котелевский В. Ю. Механика неустановившегося движения при трении. -Саратов. Изд-во Сар. ун-та. 1991. — 168 с.
- Котелевский В.Ю., Кошкин В. А., Янкин И. Н. О динамическом взаимодействии инструмента и изделия в процессе автоколебаний при внутреннем шлифовании // Чистовая обработка деталей машин: Межвуз. научн. сб. Саратов, 1985. — с. — 107 111
- Котелевский В.Ю., Янкин И. Н. О возможности формирования автоколебательной системы при резании с оптимальными свойствами // Исследования станков и инструментов для обработки сложных и точных поверхностей. СГТУ. — Саратов. — 1994. — с. 29−33.
- Кочергин А.И., Алисенок И. С. Прогнозирование оптимальных режимов резания сталей по их химическому составу// Изв. вузов. Машиностроение. 1997. — № 1012. — с. 80−89.
- Кошарновский В.Н. Исследование температуры при резании металлов с применением ЭВМ. //Теплофизика технологических процессов. Сборник научных трудов. Куйбышевский политехнический институт, Куйбышев, 1970. -с.176−177
- Кравченко Б.А. Силы, остаточные напряжения и трение при резании металлов.
- Куйбыше: куйбышев. кн. изд-во, 1962. 179 с.)3 1Крылов В. И. Приближенное вычисление интегралов. — М.: Наука, 1967. — 500 с.
- Логинов В.Н. Электрические измерения механических величин. М. :Энергия, 1970.- 80 с.
- Налимов В.В., Чернова H.A. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов. М.:Наука, 1965. — 280 с. 1: Никитин Б. В. Оптимизация параметров обработки металлов резанием // Станки и инструмент. — 1985. -№ 12. -с.15−18
- Никитин Б.В. Расчет динамических характеристик металлорежущих станков. -М.:Машгиз, 1962. 112 с.
- Никитин Б.В., Насонов В. М., Элькун Л. Я. Выбор параметров инструмента и режимов резания при протягивании// Станки и инструмент. 1977.-№ 10 — с.37−38.
- Оценка динамического качества станка по параметрам волнистости поверхности обработанных деталей в производственных условиях: Метод, рекомен. -М.:ЭНИМС, 1987.- 34 с.
- Павлов А.Г. Выбор параметров станка по динамическому качеству // Изв. вузов. -Машиностроение. 1982. -№ 12. — с.116−120
- Павлов А.Г. Интенсификация обработки деталей на основе использования динамических портретов станков // Изв. вузов. Машиностроение. 1988. — № 10. -с. 163−16 829 I Патент 105 662 (ГДР)30 (Патент 106 974 (ГДР)
- Полетика М.Ф. Контактные нагрузки на режущих поверхностях инструмента. -М.:Машиностроение. 1969. 150 с.
- Шолянкин В.А. Анализ интенсивности автоколебаний при шлифовании / В кн. Динамика, диагностикаи надежность станочных систем.: сб. науч. трудов Куйбышевского политехнического института. Куйбышев, 1989. — с. 48 — 53
- I Попов Е. П. Теория нелинейных систем. Автоматическое регулирование и управление. Уч. пособие 2-е изд. стер. М.:Наука, ГРФМЛ, 1988. — 256 с. 5 'Портман В. Т. Классификация и синтез расчетных моделей механики станков //
- Станки и инструмент. 1988. — № 3. — с. 12 — 15. А Портман В. Т. Определение функциональных характеристик станков на основе анализа процесса формообразования // Станки и инструмент. — 1981. — № 10. — с. 1 -3.
- Портман В.Т. Суммирование погрешностей при аналитическо расчете точности станка // Станки и инструмент. 1980. — № 1. — с.6−8.
- Проскуряков Ю.Г. Технология упрочняюще-калибрующей и формообразующей обработки металлов. М.:Машиностроение, 1968. — 428 с.
- Развитие науки о резании металлов./В.Ф. Бобров, Г. И. Грановский, и др. М.:Машиностроение, 1968. 416 с,
- Расчет физических полей методами моделирования. / Под ред. Л. А. Люстерника, Б. А. Волынского. М.:Машиностроение, 1968. 428 с.
- Резников А.Н. Теплофизика процессов механической обрабтки материалов. -М.:Машиностроение, 1981. 279 с. ил.
- I Силин С. С. Метод подобия при резании металлов. М. Машиностроение, 1979.152 с
- Силин С. С. Передбогов А.П. Аналитический метод оптимизации операций фрезерования.// Математическое обеспечение оптимизации операций механической обработки. Сборник научных трудов Ярославль. Ярославский политехнический институт, 1988.-с.5−11
- Сридхар, Хон, Лонг. К вопросу об автоколебаниях в металлорежуших станках. -В кн.: Конструирование и технология машиностроения: Тр. американского об-ва инж.-механиков. М.:Мир, 1973, № 2, с. 141−146.
- Старков В.К. Обработка резанием. Управление стабильностью и качеством в автоматизированном производстве. М.:Машиностроение, 1989. — 296 с. ил.
- Ступель Ф.А. Электромеханические датчики и преобразователи неэлектрических величин. Принципы действия, схемы, расчет. М.-Л.: Энергия, 1965 — 116 с.
- Тимошенко СП. Колебания в инженерном деле. М.: Физматиздат, 1967. 342 с.
- Тлустый И. Автоколебания в металлорежуших станках. М.:Машгиз, 1956.
- Тлустый П., Подачек М. Теория возникновения автоколебаний при обработке и расчет устойчивости металлорежущих станков.// Станки и инструмент. 1956, № 3,4
- Точность и надежность автоматизированных прецизионных металлорежущих станков, Ч.1/ Б. М. Бржозовский, В. А. Добряков, А. А. Игнатьев, В. В. Мартьпюв. -Саратов: Сарат.политехн. ин-т, 1992. 160 с.
- Хаги С.К., Расе С. С. Детерминированные и вероятностные методы определения оптимальных режимов механической обработки// Конструирование и технология машиностроения.- 1976. № 1. — с.295−302.
- Хартман К., Лецкий Э., Шефер В. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов. М.:Наука, 1977 456 с.
- Хитрик В.Э., Дорогов Н. В., Шмаков В. А., Моделирование и вибродиагностика технологических систем ГАИ механообработки// Испытания, контроль и диагностирование ГПС М.:Наука, 1988. — с.236−241.
- IBellman R., Dreyfus S. Programirowanie dinamiczne (zas-tosowania). Warszawa: PWE, 1967
- BuslenkoN.P., i in: Metoda Monte Carlo. Warszawa: PWN, 1967
- John S. Strenkowski 2D Cutting Model Examples//http://152.1.69.110/turn2d.html
- Lin Z.H. In-process measurement and assessement of dynamic characteristics of machine tool structuress // Int. J. Mach. Tools Manufact. V.28, #2. p.93−101.
- Rahman М/ In-process Detection of Chatter Treshold // Journal of Engineering for industry. 1988. -№ 1. -p.44−51.
- Ю1 ' S.T.S. Bukkapatnam, S.R.T. Kumara and A. Lakhtakia Fractal estimation of flank wear in turning using time-delay neural networks Proceedings of ANNIE'94 Conference/ http://www.iddr.ie.psu.edu- 1994
- Tay A.O., Stevenzon M.G. de Vahl Davis G. Using the finite elements method to determine temperature distributions in orthogonal machining. Proc. Inst. Mrch. Eng 1974, 188, N55,c.627 — 638.
- Tool Chatter analisys and detection in machining processes/ http://macea.snu.ac.kr.-1996
- Стекольников M.B. Критерии оценки эффективности компьютеризации процессов обработки информации в машиностроении // Новые материалы и технологии на рубеже веков: Сб. матер. Международной конференции, ч. П. -Пенза: ПГУ, 2000. С 177 — 180.167
- Стекольников М.В. Место программы расчета оптимальных режимов резания в информационной структуре производства // Новые материалы и технологии на рубеже веков: Сб. матер. Международной конференции. ч.П. Пенза: ПГУ, 2000. -С. 180- 182.
- Стекольников М.В. Математическая модель микрогеометрии поверхности в программе расчета оптимальных режимов резания // Современные технологии в машиностроении: Сб. мат. IV Всероссийской конференции. Ч. I. Пенза: ПГУ, 2001.-С. 219−220.
- Стекольников М.В. Алгоритм оптимизации режимов резания // Современные технологии в машиностроении: Сб. мат. IV Всероссийской конференции. Ч. I. -Пенза- ПГУ, 2001.-С. 171−173.