Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Процессы механической обработки, станки и инструменты

Диссертационная работа:

Гаврилова Анна Владимировна. Повышение качества лезвийной обработки полимерных и композиционных материалов путем предварительного механического деформирования заготовок : диссертация ... кандидата технических наук : 05.03.01 / Гаврилова Анна Владимировна; [Место защиты: Комсомольск-на-Амуре гос. техн. ун-т].- Хабаровск, 2009.- 159 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/1490

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 4

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЕМ

ПРОЦЕССОВ ОБРАБОТКИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ 9

  1. Анализ существующих методов физико-технической обработки полимерных материалов 9

  2. Обзор экспериментальных и теоретических исследований процесса резания полимерных материалов 20

  3. Современные представления о прочности полимерных материалов 39

1.4. Выводы. Постановка задач исследований 46
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ПОЛОЖЕНИЙ СПОСОБА

КОМБИНИРОВАННОЙ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК ИЗ
ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ С УЧЕТОМ
ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО МЕХАНИЧЕСКОГО
ДЕФОРМИРОВАНИЯ 49

2.1. Методика расчета напряженно - деформированного состояния

в зоне контактного взаимодействия при резании 49

2.2. Способ комбинированной обработки заготовок из полимерных
материалов с учетом предварительного механического
деформирования 54

2.3. Влияние скорости деформирования на прочностные
характеристики материалов 56

2.4. Выводы по главе 2 60
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КИНЕТИКИ

ПРОЦЕССА РАЗРУШЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ
МАТЕРИАЛОВ 61

3.1. Обоснование выбора материала экспериментальных образцов 61

  1. Контроль процесса разрушения посредством анализа сигналов акустической эмиссии 62

  2. Влияние предварительного деформирования полимерных материалов на изменение прочности 75

  3. Исследование твердости полимерных материалов в зависимости от величины предварительного напряженного состояния 90

3.5. Выводы 93
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ

ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО МЕХАНИЧЕСКОГО
ДЕФОРМИРОВАНИЯ ЗАГОТОВОК ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ
МАТЕРИАЛОВ НА ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА
ОБРАБОТАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ 96

  1. Методика проведения экспериментальных исследований 96

  2. Экспериментальные исследования твердости обработанной поверхности деталей 101

  3. Влияние предварительного деформирования на качество обработанной точением поверхности 115

4.4. Исследование процесса стружкообразования при точении

полимерных материалов 131

Основные выводы и результаты 142

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 144

Введение к работе:

Актуальность темы. Развитие современного машиностроения, приборостроения и многих других отраслей промышленности невозможно без применения синтетических полимерных и композиционных материалов. Это объясняется тем, что данные материалы обладают совокупностью положительных свойств, при этом некоторые свойства имеют показатели более высокие по сравнению с традиционными конструкционными материалами. Например, значения удельной прочности многих полимерных материалов значительно выше, чем значения такого важного показателя таких традиционных конструкционных материалов, как сталь, латунь и т.п.

При изготовлении деталей из пластмасс современными методами происходит изменение их размеров и формы, связанное с усадкой материала во время охлаждения. Для получения деталей и изделий заданных размеров, формы и обеспечения качества сопрягаемых поверхностей деталей, их подвергают механической обработке резанием, преимущественно токарной. Данная операция является необходимой, широко распространенной и одной из ответственных в технологическом процессе производства деталей из пластмасс. Однако получаемые при механической обработке показатели качества обработанной поверхности зачастую не соответствуют значениям, установленным в технических требованиях, что приводит к необходимости дополнительной обработки.

Физико-механические свойства полимерных и композиционных материалов определяются состоянием их структуры. Изменения в состоянии и структуре определенным образом отражаются и на технологических свойствах материалов, особенно на обрабатываемости резанием. Одними из основных критериев оценки обрабатываемости резанием полимерных материалов являются качественные показатели обработанной поверхности. Область применения полимеров в машиностроении часто ограничивается достигнутым уровнем их свойств. Однако конструкторы, не имея нужных данных, часто не применяют полимеры и в тех случаях, где они имеют технические и экономические преимущества.

Таким образом, задача повышения показателей качества поверхностей полимерных и композиционных материалов при лезвийной обработке, в том числе на основе новых технологических решений, является актуальной.

Цель работы - повышение качества токарной обработки полимерных и композиционных материалов на основе определения связей между параметрами предварительного механического деформирования заготовок с прочностными свойствами материала и показателями качества обработанной поверхности.

Для достижения поставленной цели сформулированы и решены следующие задачи исследований:

1) исследовать кинетику процессов деформирования и разрушения полимерных и композиционных материалов методом акустической эмиссии и

установить зависимости показателей прочности материала от параметров механического деформирования;

  1. установить связь параметров напряженно-деформированного состояния полимерного материала в зоне резания с твердостью обработанной поверхности термопластичных материалов;

  2. разработать новый комбинированный способ обработки полимерных материалов на основе предварительного механического деформирования заготовок и точения;

  3. установить связи между параметрами предварительного деформирования заготовки на твердость, параметры шероховатости и отклонения формы поверхностей деталей, полученных при токарной обработке.

Научная новизна работы:

- исследована кинетика процессов деформирования и разрушения
полимерных и композиционных материалов при одноосном растяжении
методом акустической эмиссии для различных вариантов нагружения
экспериментальных образцов и научно обоснован выбор параметров
предварительного механического деформирования заготовок;

разработан способ повышения качества обработанной поверхности деталей из полимерных и композиционных материалов за счет применения операции предварительного механического деформирования заготовок;

экспериментально установлены связи между режимами резания и параметрами деформирования заготовок из полимерных и композиционных материалов с шероховатостью, твердостью и отклонениями формы обработанной поверхности.

Практическая значимость работы заключается:

в разработке комбинированного способа обработки заготовок из полимерных и композиционных материалов для повышения качества обработанной поверхности за счет создания предварительных напряжений сжатия или растяжения; представленный способ защищен патентом Российской Федерации на изобретение №2317196;

в разработке научно-обоснованных рекомендаций по повышению качества обработанной поверхности полимерных и композиционных материалов путем выбора параметров предварительного механического деформирования заготовки, которые внедрены в производственную деятельность ОАО «Дальневосточный научно-исследовательский институт технологии судостроения».

Апробация результатов работы:

Основные результаты работы были представлены на международном симпозиуме «Принципы и процессы создания неорганических материалов» (г. Хабаровск, ХГТУ, 2006г.); на IV региональной научной конференции «Физика: фундаментальные и прикладные исследования» (г. Благовещенск, АмГУ, 200бг); на международной научно-технической конференции «Новые материалы и технологии в машиностроении» (г. Брянск, 2006-2007гг.); на IV

международной научно-технической конференции «Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации» (г. Курск, КГТУ, 2006г.); на совместном российско-китайском симпозиуме «Advanced materials and processing technology» (г. Харбин, 2006г); на совместном российско-китайском симпозиуме «Modern materials and technologies 2007» (г. Хабаровск, 2007г.), на Всероссийской научно-практической конференции «Новые технологии и материалы. Инновации и инвестиции в промышленности Дальнего Востока» (г. Комсомольск - на -Амуре, 2007г.); на VI Международной научно-технической конференции «Динамика систем, механизмов и машин» (г. Омск, 2007г.); на совместном китайско-российском симпозиуме «Advanced materials and processing technology» (г. Харбин, 2008г)

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 24 работы, в том числе 5 в изданиях рекомендуемых ВАК и 1 патент РФ на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка и приложений. Диссертация изложена на 152 страницах, включает 53 рисунка и 18 таблиц. Библиографический список составлен из источников 154 наименований.


© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net