Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Технологические условия обеспечения шероховатости поверхности при обработке с максимальной производительностью деталей из жаропрочного чугуна «НИРЕЗИСТ» Тарасов Степан Викторович

Технологические условия обеспечения шероховатости поверхности при обработке с максимальной производительностью деталей из жаропрочного чугуна «НИРЕЗИСТ»
<
Технологические условия обеспечения шероховатости поверхности при обработке с максимальной производительностью деталей из жаропрочного чугуна «НИРЕЗИСТ» Технологические условия обеспечения шероховатости поверхности при обработке с максимальной производительностью деталей из жаропрочного чугуна «НИРЕЗИСТ» Технологические условия обеспечения шероховатости поверхности при обработке с максимальной производительностью деталей из жаропрочного чугуна «НИРЕЗИСТ» Технологические условия обеспечения шероховатости поверхности при обработке с максимальной производительностью деталей из жаропрочного чугуна «НИРЕЗИСТ» Технологические условия обеспечения шероховатости поверхности при обработке с максимальной производительностью деталей из жаропрочного чугуна «НИРЕЗИСТ» Технологические условия обеспечения шероховатости поверхности при обработке с максимальной производительностью деталей из жаропрочного чугуна «НИРЕЗИСТ» Технологические условия обеспечения шероховатости поверхности при обработке с максимальной производительностью деталей из жаропрочного чугуна «НИРЕЗИСТ» Технологические условия обеспечения шероховатости поверхности при обработке с максимальной производительностью деталей из жаропрочного чугуна «НИРЕЗИСТ» Технологические условия обеспечения шероховатости поверхности при обработке с максимальной производительностью деталей из жаропрочного чугуна «НИРЕЗИСТ» Технологические условия обеспечения шероховатости поверхности при обработке с максимальной производительностью деталей из жаропрочного чугуна «НИРЕЗИСТ» Технологические условия обеспечения шероховатости поверхности при обработке с максимальной производительностью деталей из жаропрочного чугуна «НИРЕЗИСТ» Технологические условия обеспечения шероховатости поверхности при обработке с максимальной производительностью деталей из жаропрочного чугуна «НИРЕЗИСТ» Технологические условия обеспечения шероховатости поверхности при обработке с максимальной производительностью деталей из жаропрочного чугуна «НИРЕЗИСТ» Технологические условия обеспечения шероховатости поверхности при обработке с максимальной производительностью деталей из жаропрочного чугуна «НИРЕЗИСТ» Технологические условия обеспечения шероховатости поверхности при обработке с максимальной производительностью деталей из жаропрочного чугуна «НИРЕЗИСТ»
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Тарасов Степан Викторович. Технологические условия обеспечения шероховатости поверхности при обработке с максимальной производительностью деталей из жаропрочного чугуна «НИРЕЗИСТ»: диссертация ... кандидата технических наук: 05.02.08 / Тарасов Степан Викторович;[Место защиты: Рыбинская государственная авиационная технологическая академия им. П.А. Соловьева http://www.rsatu.ru/].- Рыбинск, 2015.- 148 с.

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1 Проблемы технологического обеспечения производительности обработки и показателей качества поверхности при точении элементов ступеней центробежно вихревых насосов 12

1.1 Конструктивное исполнение, типо - размеры и условия работы рабочих ступеней центробежно - вихревых насосов

1.2 Химический состав, физико-механические свойства материала для изготовления элементов ступеней насоса 14

1.3 Технические требования, предъявляемые к рабочим поверхностям элементов ступеней насосов по точности и шероховатости поверхностей 16

1.4 Технологический маршрут и оснащение используемые для выполнения операции точения элементов ступеней 18

1.5 Функциональные характеристики процесса точения, ограничивающие производительность обработки и влияющие на показатели качества поверхностей 23

1.6 Возможные технологические пути повышения эффективности процесса точения элементов ступеней 25

1.7 Постановка цели работы и задач исследования 30

Глава 2 Аналитическое описание функциональных характеристик процесса точения чугуна 31 2.1 Аналитическое описание сил резания при точении 31

2.1.1 Расчетные схемы для определения параметров сечения среза при точении 31

2.1.2 Теоретическое определение угла наклона условной плоскости сдвига 38

2.1.3 Теоретическое определение величины угла действия

2.1.4 Постановка задачи и математическая модель для расчета составляющих силы резания при точении 40

2.1.5 Аналитический расчет сил резания 42

2.1.6 Анализ влияния параметров режима точения на значения сил резания 50

2.2 Аналитическое описания теплонапряженности процесса точения 51

2.2.1 Схематизация геометрической формы и размеров заготовки и инструмента 51

2.2.2 Схематизация свойств и тепло физических характеристик материалов заготовки и инструмента 51

2.2.3 Схематизация характеристик источников тепла при точении: формы и размеров, интенсивности источников тепла, скорости перемещения, времени действия 52

2.2.4 Начальные и граничные условия при решении тепловой задачи 53

2.2.5 Аналитический расчет среднеконтактных температур 53

2.2.6 Анализ влияния параметров режима точения на теплонапряженность процесса 58

2.3 Аналитическое описание шероховатости поверхности при точении 61

2.3.1 Расчетная модель для описания шероховатости поверхности 61

2.3.2 Расчетная модель высотного параметра шероховатости Ra при точении ступеней погружных насосов 66

2.4 Выводы 67

Глава 3 Численное моделирование процесса точения чугуна «Нирезист» 68

3.1 Применение программного обеспечения на основе метода конечных элементов для моделирования процесса точения 68

3.1.1 Формирование исходных данных для расчетов 68

3.1.2 Метод уточнения сетки в интересующих областях 69

3.1.3 Последовательность моделирования методом конечных элементов процесса точения чугуна «Нирезист» в системе Deform 2D, Deform-3D 69

3.1.4 Анализ влияния параметров режима точения на значения угла сдвига материала, сил резания, среднеконтактной температуры и 76

температуры на передней поверхности пластины

3.2 Выводы 81

Глава 4 Экспериментальное исследование процесса точения чугуна «Нирезист» 82

4.1 Методика проведения экспериментальных исследований 82

4.1.1 Оборудование и инструмент 82

4.1.2 Материал образцов для проведения экспериментов 88

4.1.3 Параметры режимов точения 89

4.1.4 Исследуемые функциональные и выходные характеристики процесса точения 89

4.1.5 Последовательность проведения исследований 89

4.1.6 Частные методики проведения экспериментальных исследований 90

4.1.6.1 Методика измерения составляющих силы резания 90

4.1.6.2 Методика измерения среднеконтактной температуры резания 94

4.1.6.3 Методика измерения износа режущих пластин 97

4.1.6.4 Методика измерения шероховатости поверхности 98

4.2 Постановка экспериментов и математическая обработка результатов 98

4.3 Эмпирические математические модели для расчета сил резания, температур и износа режущих пластин 102

4.4 Сравнительный анализ результатов экспериментов с расчетными значениями сил резания, температур, износа режущих пластин и параметра шероховатости поверхности ЮЗ

119 120

4.5 Анализ влияния параметров режима точения на значения сил резания, температур, износа режущих пластин и шероховатости обработанной поверхности 4.6 Выводы

Глава 5 Технологическая реализация повышения эффективности и качества обработки ступеней погружных насосов 122

5.1 Оптимизация параметров режима точения по критерию максимальной производительности (наименьшего штучного времени) при заданных ограничениях по предельно допустимому

износу режущих пластин и требуемой шероховатости поверхности 122

5.2 Карты обеспечения показателя шероховатости поверхности при

точении элементов ступеней из чугуна «Нирезист»

5.3 Выводы 131

Заключение 132

Список литературы

Химический состав, физико-механические свойства материала для изготовления элементов ступеней насоса

Обрабатываемость резанием является важнейшим технологическим свойством всякого машиностроительного материала. Под обрабатываемостью материалов резанием принято понимать комплексную характеристику, которая характеризуется тремя важнейшими показателями:

1) Усилие резания, характеризующие обработку с точки зрения энергетических затрат на процесс резания. Повышение скорости резания V ведет к снижению сил, но при этом увеличивается контактная температура, что ведет к температурным деформациям в системе СПИД. Повышение подачи S и глубины резания t ведет к повышению как сил так и температур в зоне резания, являясь причиной как упругих так и пластических деформаций возникающих в процессе резания. Силы резания вызывают изменения положения вершины резца в результате траектория движения режущей кромки отклоняется от заданной. В результате действия сил происходят колебания в технологической системе, что сказывается на ухудшении параметров точности и параметра шероховатости поверхности, и увеличении величины износа пластин в виде сколов.

2) Температура в зоне контакта инструмент - деталь - стружка, характеризующая теплонапряженность процесса резания. На температуру резания при точении влияют обрабатываемый материал, параметры режима резания, геометрические параметры режущей части пластин инструмента и его размеры, СОЖ.

Существенно влияют на температуру резания механические свойства обрабатываемого материала. Чем выше предел прочности ав и твердость НВ материала заготовки, тем большие силы сопротивления необходимо преодолеть при стружкообразовании, следовательно, большое количество теплоты выделится и выше будет температура резания. Увеличение режимов резания ведет к увеличению среднеконтактной температуры. Передний угол оказывает сложное влияние на температуру резания. Это объясняется тем, что с одной стороны при уменьшении переднего угла возрастает деформация и работа резания, приводящие к увеличению тепловыделения, с другой стороны, увеличение переднего угла отодвигает центр давления стружки от режущей кромки увеличивая теплоотвод в тело резца и снижая температуру контакта. Увеличение главного угла в плане ведет к увеличению температуры резания. СОЖ способствует уменьшению тепловыделения за счет облегчения стружкообразования и уменьшения трения. Увеличение температуры на контактных поверхностях резца вызывает округление режущей кромки и в последствии может вызвать пластическую деформацию пластины резца. Увеличение температуры на поверхности детали вызывает появление микротрещин приводящие при эксплуатации детали к разрушению. Нагревание вызывает изменение линейных размеров отдельных элементов технологической системы, что непосредственно сказывается на точности обработки.

3) Износ режущего инструмента, определяет его стойкость. Повышение скорости резания V, подачи S и глубины резания t, времени работы ведет к повышению износа пластин, вследствие чего увеличиваются силы резания и повышается температура в контакте инструмент - деталь - стружка.

Последний из трех показателей является наиболее важным, так как именно он чаще всего обуславливает допустимые параметры режима резания, определяющие необходимую производительность и качество обработки. В результате износа инструмента его режущая кромка отдаляется от обрабатываемой поверхности, что приводит к отклонениям размеров и формы поверхностей обрабатываемых деталей.

Выходной характеристикой качества поверхности изделия процесса точения является шероховатость обработанной поверхности. Повышение скорости резания V ведет к снижению силы резания, в результате чего снижается составляющая параметра шероховатости поверхности обусловленная колебаниями резца и повышается износостойкость режущей пластины. Повышение подачи S и глубины резания t ведет к повышению шероховатости, являясь причиной повышенной коррозии детали.

Надежность и долговечность рабочих колес и направляющих аппаратов зависит не только от сопротивления материалов коррозии, а так же циклическим и длительным статическим разрушающим нагрузкам, но и от процесса их изготовления, формирующие требуемые показатели качества поверхностей. При механической обработки на поверхностях появляются концентраторы напряжений в виде микронеровностей, образуется наклеп и остаточные напряжения, происходят структурные или фазовые превращения и т.п. Поэтому, на поверхностный слой приходится максимум напряжений от действия внешних растягивающих, изгибающих нагрузок, воздействия внешней среды в виде коррозии, облегчая появление дефектов в виде дислокаций. Большое влияние на сопротивление усталостного разрушения деталей, а следовательно, и на их надежность оказывает качество поверхностности, обусловленное технологическими факторами.

Повышение эффективности механической обработки является важнейшей задачей современного машиностроения, включающей обеспечением заданного уровня качества поверхностей деталей с достижением наиболее высокой производительности обработки.

Теоретическое определение угла наклона условной плоскости сдвига

Важной задачей при оптимизации процесса точения является определение оптимальных параметров режима резания при выполнении ряда накладываемых технических ограничений. Для определения значений оптимальных параметров режима необходимы функциональные зависимости между силовыми, температурными характеристиками процесса точения, а также шероховатости поверхности от управляемых параметров режима точения.

На явления, возникающие в зоне резания, наиболее влияют геометрические параметры зоны контакта: толщина и ширина среза. Теоретические формулы по расчету составляющих сил резания, среднеконтактнои температуры и шероховатости поверхности зависят от этих величин, в связи с этим необходимо получить точные расчетные выражения для их определения.

На процессы резания наиболее влияет площадь сечения среза F, определяемая из выражения F = a1-b1 =S, где bjH ai - ширина и толщина среза, мм; t и S- глубина резания и подача, мм. Наибольшее распространение получило так называемое несвободное резание, когда в работе принимает участие две режущих кромки: главная АС и вспомогательная ВС (рисунок 2.1). М.И. Клушин [48] предлагал находить толщину среза aj в плоскости, совпадающей с направлением схода стружки (вектор АВ), а ширину среза Ьь как величину, перпендикулярную ей и равной отрезку АВ, соединяющего концы лезвий. На рисунке 2.1 вектор АС отражает влияние режущей кромки АС на угол схода стружки, а вектор ВС - соответственно кромкой ВС. Длины векторов соответствуют длинам кромок АС и ВС. Этим допущением суммарный вектор АВ перпендикулярен всегда отрезку АВ, принимаемому за ширину среза bh Рисунок 2.1- Схема к определению ширины и толщины среза Рассмотрим две ситуации расчета ширины и толщины среза.

Первая ситуация определяет снятие припуска при точении радиусной частью главной режущей кромки при выполнении условий: t r-(l-cos ) и S 2-r-smg)l. Расчетная схема для определения параметров сечения среза представлена на рисунке 2.2.

Вторая ситуация, определяет снятие припуска при точении радиусом и прямолинейным участком главного лезвия при выполнении условий: t r-(l-cos p) и S 2-r-smcpl. Расчетная схема для определения параметров сечения среза представлена на рисунке 2.3.

Определим величины параметров сечения среза для конкретных значений геометрии режущей пластины и параметров режима точения и сведем их значения в таблицу 2.1.

Совместное рассмотрение силовых и тепловых явлений при резании металлов позволяет выполнить задачу по теоретическому определению угла наклона условной плоскости сдвига Ф [66]. Коэффициент поперечной усадки стружки находится по зависимости Тиме И.А.

Предположение Силина основывалось на том, что разрушение образца при сжатии происходит по плоскости максимальных касательных напряжений, расположенной под углом 45 к линии действия силы сжатия. Предположение Силина было ошибочно и Розенбергом экспериментально было показано, что при обработке стали с изменением условий обработки сумма углов (со + Ф) изменяется в пределах от 38 до 52. где є - величина относительного сдвига Величина относительного сдвига может быть найдена из выражения (5)

Воспользуемся формулами предложенные Розенбергом A.M. для расчета сил в условиях элементного стружкообразования при точении чугуна.

При образовании элементной стружки процессы деформации в зоне сдвига, в зоне контакта стружки с передней поверхностью инструмента, соответственно силы Pz иРу переменны. При решении технологических задач управления процессом резания в условиях элементного стружкообразования прежде всего необходимо знать максимальные и средние значения сил Pz и Py. Максимальные значения этих сил достигают в конце третьей стадии образования элемента, перед разрушением в зоне конечного сдвига элемента, когда определилось направление поверхности конечного сдвига элемента, площадь контакта стружки с передней поверхностью инструмента и касательные напряжения на поверхностях сдвига и трения достигли своих максимальных значений. Касательные напряжения на поверхности конечного сдвига элемента распределяются равномерно.

Определение максимальных значений сил Pz и Ру выполним по максимальной величине силы сдвига Ртах- Расчетная схема стружкообразования, иллюстрирующая конец третей стадии образования элемента, приведена на рисунке 2.4.

Формирование исходных данных для расчетов

В настоящее время при моделировании процесса резания широко применяется метод линий скольжения для исследования внедрения клина с образованием стружки при механообработке. Однако решения, полученные с помощью данного метода, не могут качественно описать протекание процесса Наиболее приемлемым является применение численных методов, основанных на вариационных принципах Лагранжа и Журдена. Наиболее полно существующие приближенные методы решения краевых задач механики деформируемого твердого тела изложены в монографии [50].

Аппроксимация искомого решения является исходной информацией для приближенного решения краевой задачи сплошной некоторой конечномерной дискретной модели [35]. За последние четыре десятка лет наиболее широко распространен в механике сплошной среды метод, в основе которого заложена аппроксимация искомого решения кусочно-непрерывными функциями. Данный метод, называется метода конечных элементов (МКЭ), он был использован при создании численной модели конечного формоизменения, в данной работе.

Предметом исследования являются функциональные характеристики процесса точения: угол сдвига стружки, составляющие силы резания, температура на передней поверхности режущей пластины, в зависимости от различного сочетания управляемых параметрах режима обработки и геометрических параметров режущих пластин инструмента.

Формирование исходных данных для расчетов Современные машиностроительные производства все чаще применяют станки с числовым программным управлением. Разработка управляющих программ для них выполняется с помощью специальных программных пакетов - САМ (NX, VereCut). Результатом работы таких программ является задание траекторий движения инструмента, необходимых для формообразования на станке соответствующих элементарных поверхностей. Кроме того программа обработки включает также параметры режима резания, характеристики материала и геометрию рабочих поверхностей инструмента. Данная информация используются в качестве исходных данных для моделирования процесса точения в компьютерных программе Deform-2D, 3D.

В некоторых случаях на основании сформированных исходных данных, автоматически сгенерированный программным продуктом размер сетки бывает слишком велик. Тогда необходимо выполнить уточнение сетки в требуемых интересующих областях [84, 86 - 88].

В Deform уточнение сетки производится путем задания большего числа конечных элементов на режущей пластине инструмента или на детали, что приводит к уменьшению размера сетки. Сгущение сетки производилось в районе зоны деформации обрабатываемого материала т.е. в зоне контакта поверхностей режущей пластины инструмента и детали (рисунок 3.1).

Моделирование в системе Deform начинается с препроцессорной части (Pre), в которой необходимо задавать исходные данные для моделирования. Для этого необходимо при создании нового проекта выбрать систему единиц измерений, в нашем случае это СИ. В меню Process Setup назначаем значения параметров режима резания, при которых моделируется процесс точения. В поле Surface speed вводим скорость резания V = 250 м/мин, в поле Depth of cut вводим глубину резания t = 0,5 мм, в поле Feed rate вводим подачу S = 0,3 мм/об (рисунок 3.2). В данном окне имеется возможность задать вместо скорости резания частоту вращения детали.

После ввода параметров режима резания необходимо задать температуру окружающей среды. В меню Process Condition задаем температуру окружающей среды (Temperature), коэффициент трения (Shear friction factor). Принимаем, что температура окружающей среды равна 20 С, коэффициент трения равен 0,5. Следующим шагом при моделировании требуется задать геометрию режущего инструмента в меню Insert Geometry. Программой предлагается вставить геометрию из файла (Import geometry) или создать простую геометрию путем нажатия Define primitive geometry. Появляется окно ввода геометрических параметров режущей пластины инструмента (рисунок 3.3). Для нашей задачи выбираем тип режущей пластины как Insert 1 и вводим следующие параметры: LI = 1 мм, L2= 4 мм, В - передний угол у = -6, С - задний угол а = 6, R - радиус округления режущей кромки р = 0,015 мм.

Окно ввода геометрических параметров режущего инструмента Генерация сетки происходит автоматически. Количество элементов было определено ранее на предварительных численных постановках, которое определялось для заданной точности счета и времени. Следующим шагом в препоцессорной части необходимо в меню Insert Material Setup задать материал режущей части инструмента. В данном окне есть возможность загрузить материал из библиотеки (Import material from library), из файла (Import material from file) или создать новый материал (Create new material). Назначаем инструментальный материал карбид вольфрама WC который задан в библиотеке материалов. Задав все исходные данные для режущего инструмента переходим к созданию детали.

В меню Workpiece Geometry аналогично Insert Geometry требуется задать геометрию детали (рисунок 3.4). Создаем упрощенную геометрию путем нажатия Define primitive geometry. Устанавливаем ширину равную 100 мм и высоту 4 мм. В рабочей зоне появляется конфигурация детали. ГА - " - m Depth o) ail m A H # Surface speed I Feed Modeling Domain Width (W): 100 Height (H): 4 Рисунок 3.4 - Окно ввода геометрических параметров детали После задание геометрии детали в меню Workpiece Mesh Generation необходимо задать количество элементов детали. В исследуемой задаче назначаем количество элементов равное 2500. Следующим шагом в меню Workpiece Material Setup требуется задать материал детали. Нажимаем Create new material, чтобы создать новый материал.

Эмпирические математические модели для расчета сил резания, температур и износа режущих пластин

На основании комплексного экспериментального исследования установлено, что при точении чугуна "Нирезист" пластинами с разной геометрией передней поверхности, при прочих равных условиях при увеличении скорости резания V составляющие силы резания Pz, Ру уменьшаются, а при увеличении подачи S и глубины резания t увеличиваются. По экспериментальным данным установлено, что увеличение подачи S от 0,1 до 0,3 мм/об, при прочих равных других параметрах режима точения, приводит к увеличению Ру в 1,35-1,93 раза и Pz в 1,57-2,24 раза. Увеличение глубины резания t от 0,5 до 2 мм при прочих равных других параметрах режима точения, приводит к увеличению Ру в 1,5-2,1 раза иРгв 2,5-3,53 раза.

С ростом скорости резания Кот 150 до 250 м/мин, при прочих равных других параметрах режима точения, температура 0 увеличивается в 1,9 раза. Увеличение глубины резания t и подачи S также приводит к повышению среднеконтактной температуры резания 0, что объясняется увеличением параметров сечения среза и энергетических затрат на процесс точения. Повышение подачи S от 0,1 до 0,3 мм/об, при прочих равных других параметрах режима точения, приводит к росту температуры 0 в 1,75 раза. Увеличение глубины резания t от 0,5 до 2 мм, при прочих равных других параметрах режима точения, приводит к росту 0 в 4 раза.

Увеличение скорости V и глубины t резания ведёт к увеличению износа пластин по задней поверхности. Для различных режущих пластин повышение скорости V от 150 до 250 м/мин, при прочих равных других параметрах режима точения, приводит к повышению износа h от 0,67 до 2,5 раза. Повышение подачи S от 0,1 до 0,3 мм/об, при прочих равных других параметрах режима точения, приводит к увеличению износа h от 0,5 до 2,5 раза. Увеличение повышение глубины t от 0,5 до 2 мм, при прочих равных других параметрах режима точения - от 0,78 до 2,25 раза.

Увеличение скорости резания V ведёт к уменьшению параметра шероховатости поверхности. Для режущих пластин повышение скорости V от 150 до 250 м/мин, при прочих равных других параметрах резания, приводит к снижению шероховатости Ra от 1,05 до 1,4 раза. Увеличение подачи S от 0,1 до 0,3 мм/об, при прочих равных других параметрах режима точения, приводит к увеличению параметра Ra шероховатости поверхности от 2,4 до 4,42 раза. Увеличение глубины t от 0,5 до 2 мм, при прочих равных других параметрах режима точения - от 1 до 1,36 раза.

1) Проведена экспериментальная проверка достоверности теоретических расчётных моделей составляющих силы резания и среднеконтактной температуры при чистовом точении, показавшая хорошую сходимость с результатами теоретического исследования. Выявлено, что относительная погрешность между ними в зависимости от сочетания управляемых параметров режима точения составляет от 5 до 35%.

2) Проведена экспериментальная проверка достоверности теоретической расчётной модели параметра Ra. шероховатости поверхности в зависимости от технологических параметров режима точения. Относительная погрешность между расчетом и экспериментом составляет до 36%. Указанное существенное расхождение можно объяснить следующим: при аналитическом расчете составляющей h2, входящей в расчетное выражение параметра шероховатости, не учитывается скорость резания V и значение переднего угла у, которые могут существенно влиять на составляющую профиля шероховатости, обусловленную колебаниями инструмента относительно обрабатываемой поверхности.

3) Получена эмпирическая модель износа режущих пластин от технологических параметров режима точения. Выявлено, что минимальный износ возникает у пластины с большими положительными передними углами у. Анализ результатов, полученных экспериментально показывает, что при прочих равных сочетаниях параметров режима точения минимальное значение величины фаски износа обеспечивают пластины CNMG 120408 FN КС 9320, CNMG 120408 KR 3215. 4) Выявлено, что положительное значение величины переднего угла у приводит к снижению составляющих силы резания, среднеконтактной температуры, параметра Ra шероховатости поверхности при точении резцом с величиной главного угла в плане больше 90.

5) Выявлено, что при изменении марок твердых сплавов пластин без стружколома составляющие силы резания, среднеконтактная температура, параметр Ra. шероховатости поверхности и величина фаски износа по задней поверхности близки по значению. Данный факт констатирует, что марка твердосплавных пластин не вносит влияния в изменение силы резания, среднеконтактной температуры, параметра шероховатости поверхности и величины фаски износа по задней поверхности. Основное влияние на изменение исследуемых функциональных и выходных характеристик процесса, при прочих равных условиях оказывает геометрия стружколома.

6) Выявлено, что при обработке элементов ступеней погружных насосов необходимо использовать пластины с большими положительными значениями переднего угла у закладываемого в геометрию стружколома пластины. Из исследуемых пластин такими являются CNMG 120408 FN КС 9320, CNMG 120408 KR 3215.

Оптимизация параметров режима точения по критерию максимальной производительности (наименьшего штучного времени) при заданных ограничениях по предельно допустимому износу режущих пластин и требуемой шероховатости поверхности

Среди важных задач современного производства наибольшее внимание уделяется повышению эффективности обработки деталей машин. Данная задача направлена на обеспечение более высокой производительности обработки с достижением требуемого уровня качества изготавливаемых деталей. Сегодня на производстве обеспечение требуемых параметров качества поверхностей деталей обосновано недостаточно. Данный факт приводит как к завышению требований к этим параметрам, приводящих к повышению стоимости изготовления деталей, так и к занижению требований, в последствии чего снижается эксплуатационная надежность.

Ранее проводилось много исследований по определению оптимальной системы параметров качества поверхностей деталей, которая достаточно полно определяла их эксплуатационные свойства. В работах Аверченкова В.И. [1], Исаева А.И. [12], Макарова А.Д. [47], Маталина А.А. [49], Проскурякова Ю.Г. [55], Рыжова Е.В. [63, 64], Силина С.С. [66], Ящерицына ПИ., Дальского A.M. [27], Шнейдера Ю.Г. [93], Суслова А.Г. [75] и др. [19, 33, 56, 94] проведен анализ различных условий, которые влияют на параметры поверхностного слоя деталей машин, выявлены взаимосвязи между данными параметрами для разных методов обработки, определены напраления управления качеством поверхности.

Обеспечение требуемого качества обрабатываемой поверхности с достижением максимально возможной производительностью обработки -важнейшее условие, которое решается при разработке технологических процессов изготовления деталей. Существует один из вариантов повышения производительности это выбор рациональных сочетаний параметров процесса точения. В связи с этим очень актуальны исследования с определением оптимальных параметров режимов точения, обеспечивающих для требуемых условий обработки и заданных параметров к качеству обрабатываемой поверхности максимальную производительность.

Уровень современного развития металлообработки, которая характеризуется широким внедрением новых конструкционных и инструментальных материалов, высокопроизводительного оборудования и систем адаптивного управления, выдвигает преимущественно новые требования к разработке технологических систем. Успех выполнения этих требований связан с использованием знаний по оптимизации принимаемых проектных решений. Наиболее распространен метод оптимизации в настоящее время метод итеративного построения решения, позволяющий с учетом действующих при резании ограничений осуществлять оптимизацию сочетания скорости резания и подачи по критерию максимальной производительности.