Введение к работе
- Актуальность темы. "Важнейшая задача
инструментальной науки - обеспечение выпуска функционально полноценного и технологичного инструмента, удовлетворяющего основным запросам современного производства.
В рамках этой общей задачи находится проблема использования для режущих инструментов современных инструментальных материалов со всем шлейфом сопутствующих проблем, в сочетании с металлосберегающим характером новых технологий, нуждающихся в создании соответствующих процессов, инструментов и оборудования для их осуществления.
В этом аспекте традиционному производству мелкоразмерного режущего инструмента - сверл, метчиков, разверток и т.д. - диапазона диаметров 1-6 мм и менее свойственны органические недостатки, возникающие в связи с использованием обычных быстрорежущих сталей.
Быстрорежущая сталь, применительно к использованию мелкоразмерного массового инструмента, характеризуется следующими особенностями:
1 .Значительными термическими деформациями изделий, возникающими при высокотемпературной термообработке тонких изделий (закалка 1 200-1250С), а отсюда - появление по этой причине неисправимого брака, доходящего по количеству до 40%.
2.Наличием крупных угловатых карбидов в режущих кромках готового инструмента, приводящих к их выкрашиванию при резании и досрочному наступлению износа.
3.Низкой пластичностью стали в холодном состоянии, особенно при получении мелкоразмерного прутка диаметра 1-6 мм и менее.
Одним из возможных решений является применение принципиально нового класса материалов - безуглеродистых мартенситно-стареющих сталей (МСС). Главным их отличием
*>
является низкотемпературная термообработка (старение при температуре 500-550С), что исключает температурные деформации и в результате чего достигается твердость HRC365-68 при прочности ав=300-420Мпа.
Цель работы - разработка головок для
формообразования цилиндрических поверхностей и создания наклепанного слоя у заготовок из мартенситно-стареющих сталей, минимизирующих погрешности формы мелкоразмерных инструментов.
Общая методика. Достижение поставленной цели
осуществлялось решением задач с применением
экспериментальных и теоретических исследований. Научная новизна заключается в: -системе двухроликовых головок аксиального типа без поддерживающих элементов, для перекатки цилиндра в цилиндр предельно малого размера; -экспериментальном обосновании аксиальных головок с
разновеликими межосевыми углами; -закономерностях удлинения цилиндрических заготовок из МСС и ряда других материалов при перекатке цилиндра в цилиндр аксиальными головками на станках токарной группы; -модели мощности процесса перекатки головками в виде уравнения регрессии, учитывающего пластические свойства материала, межосевой угол инструментов, припуск и скорость перекатки необходимые при проектировании инструментов; -закономерностях распределения наклепа и изменения микротвердости у мартенситно-стареющих и других инструментальных сталей в результате перекатки, позволяющие обосновать выбор материала для соответствующих инструментов.
Практическая ценность состоит в рекомендациях по созданию и использованию аксиальных головок различных видов для формообразования мелкоразмерных цилиндров и создания у них наклепанного слоя. 4
Разработаны и запатентованы оригинальные конструкции инструментов для перекатки. Результаты исследований используются в учебном процессе и при проектировании инструментов. Материалы диссертации направлены ряду заводов для использования.
Апробация работы. Основные положения работы
доложены и обсуждены на международной научно-технической
конференции: "Совершенствование процессов финишной
обработки в машино- и приборостроении, экология и защита
окружающей среды" (г. Минск, 1995 г.); юбилейной
международной научно-технической конференции "Вопросы
совершенствования технологических процессов механической
обработки и сборки изделий машиностроения"
(г. Тула, 1996 г.); международной юбилейной научно-
технической конференции "Прогрессивные методы
проектирования технологических процессов,
металлорежущих станков и инструментов" {г. Тула, 1997 г.) и заседаниях кафедры "Инструментальная техника и компьютерное моделирование" МГТУ "СТАНКИ Н".
Публикации. По материалам диссертации опубликованы тезисы докладов на упомянутых выше научно-технических конференциях, а также получены три патента, т.е. всего 6 публикаций.
Запатентованы: 1 .Планетарная головка для перекатки длинномерных цилиндрических прутков. Патент Р.Ф, № 2100125 от 27 декабря 1997г;
2.Способ формообразования цилиндрических поверхностей пластической деформацией и инструмент для его осуществления. Патент Р.Ф. № 2102176 от 20 января 1998г.
3.Аксиальная головка для перекатки мелкоразмерных цилиндров, положительное решение №97104444/02(004522) от 19 марта 1997г.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав и общих выводов, изложена на ... страницах машинописного текста и содержит ... рисунков, ... таблицы, ... приложения, а
также список литературы, включающий . наименований.
Диссертация заслушана и рекомендована к защите
кафедрой "Инструментальная техника и компьютерное
моделирование" Московского государственного
технологического университета "СТАНКИН".