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
Технология и оборудование механической и физико-технической обработки

Диссертационная работа:

Тулисов Александр Николаевич. Разработка многослойных покрытий режущего инструмента на основе методики расчета их трещиностойкости : диссертация ... кандидата технических наук : 05.02.07 / Тулисов Александр Николаевич; [Место защиты: Ульян. гос. техн. ун-т].- Ульяновск, 2010.- 232 с.: ил. РГБ ОД, 61 10-5/2765

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность темы. Нанесение износостойких покрытий (ИП) методом конденсации вещества в вакууме с ионной бомбардировкой (КИБ) позволяет существенно повысить работоспособность режущего инструмента (РИ). В настоящее время разработаны ИП на основе нитрида титана, модифицированные путем легирования двумя элементами, эффективность которых существенно выше по сравнению с одноэлементными. Все большее применение находят многослойные покрытия (МП) на основе нитрида титана. Большую эффективность РИ можно ожидать от МП, имеющих слои на основе модифицированного нитрида титана. Однако вопросы их формирования, технологии нанесения остаются нерешенными. В настоящее время выбор рациональной конструкции МП производится, как правило, экспериментальным путем, между тем, работоспособность РИ с ИП может быть оценена по трещиностойкости покрытия. Однако существующие методики позволяют рассчитывать трещиностойкость только однослойных покрытий. Отсюда возникает необходимость разработки методики оценки трещиностойкости МП, позволяющей расчетным путем осуществлять выбор его рациональной конструкции.

В связи с этим тема настоящей работы, посвященной разработке МП РИ на основе предложенной методики оценки их трещиностойкости, является актуальной.

Автор защищает: 1. Методику расчета циклической трещиностойкости МП, разработанную на основе результатов теоретико-экспериментальных исследований; математические зависимости для определения напряжений, возникающих в слоях МП; результаты исследования влияния конструкции МП на напряжения, действующие в покрытии, вязкость разрушения и циклическую трещиностойкость.

  1. Разработанную технологию нанесения МП на основе модифицированного нитрида титана.

  2. Результаты экспериментальных исследований влияния конструкции МП на его структурные и механические свойства, тепловое и напряженное состояние режущего клина РИ и интенсивность износа РИ на операциях продольного точения.

  3. Результаты экспериментальных исследований работоспособности РИ с разработанными МП при обработке резанием заготовок из конструкционных сталей, а также результаты опытно-промышленных испытаний.

Цель работы: повышение работоспособности РИ путем разработки МП на основе расчета их трещиностойкости по предложенной методике.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи: 1) Разработана методика оценки циклической трещиностойкости МП. 2) Выявлено влияние конструкции МП на напряжения, действующие в слоях МП, и их трещиностойкость. 3) На основе анализа результатов исследования трещиностойкости разработаны новые конструкции и технология нанесения МП. 4) Выявлены взаимосвязи структурных параметров, механических свойств и трещиностойкости МП с интенсивностью износа РИ. 5) Произведена оценка теплового и

напряженного состояния РИ с МП. 6) Определена работоспособность РИ с разработанными МП и показана их эффективность в условиях действующего производства.

Научная новизна:

  1. Разработана методика оценки трещиностойкости МП на основе модифицированного нитрида титана для РИ, работающего в условиях продольного точения.

  2. Установлены связи конструкции МП с действующими в слоях МП напряжениями, их трещиностойкостью, структурными параметрами, механическими свойствами и интенсивностью износа РИ.

  3. Предложены эмпирические зависимости напряжений, действующих в слоях МП, циклической трещиностойкости, структурных параметров, механических свойств и интенсивности износа РИ от общей толщины и соотношения толщин слоев МП.

  4. Разработаны на уровне изобретений способы получения МП на основе модифицированного нитрида титана.

Практическая ценность и реализация работы:

  1. Разработаны новые конструкции МП с использованием ИП на основе модифицированного нитрида титана, обеспечивающие высокую работоспособность РИ.

  2. Разработаны рекомендации по составу, толщинам отдельных слоев и общей толщине МП.

  3. Разработаны технологические параметры нанесения МП, предложены компоновочные схемы установки для нанесения МП.

  4. Опытно-промышленными испытаниями, выполненными в производственных условиях ОАО «УАЗ-Техинструмент» (г. Ульяновск), подтверждена высокая работоспособность РИ с разработанными МП. Технологические рекомендации по составу, толщинам отдельных слоев и общей толщине МП и по технологическим параметрам нанесения МП, приняты ООО «УАЗ-Техинструмент» для использования в производстве. Результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс кафедры «Металлорежущие станки и инструменты» УлГТУ.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены на научно-технических конференциях (НТК) УлГТУ «Вузовская наука в современных условиях» в 2006, 2007, 2008, 2009 гг.; международной НТК «Математическое моделирование физических, экономических, технических, социальных систем и процессов», г. Ульяновск, 2009 г.; всероссийской НТК «Повышение эффективности механообработки на основе моделирования физических явлений», г. Рыбинск, 2010 г.; на научно-техническом семинаре кафедр «Технология машиностроения» и «Металлорежущие станки и инструменты» УлГТУ в 2009 г.; на заседании научно-технического совета машиностроительного факультета УлГТУ в 2010 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 работ, в том числе 2 статьи в изданиях из Перечня ВАК, получено 5 патентов на изобретения и 4 патента на полезные модели.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы (219 наименований) и приложений (12 страниц), включает 243 страницы машинописного текста, 97 рисунков и 47 таблиц.


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