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:

Швачкин Евгений Геннадиевич. Повышение периода стойкости инструмента при вибрационном точении высокомарганцовистых сталей : Дис. ... канд. техн. наук : 05.03.01 : Орел, 2003 192 c. РГБ ОД, 61:04-5/982

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение 4

Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследований 8

  1. Особенности обработки высокомарганцовистых сталей 8

  2. Направления исследования процесса резания с вибрациями 21

  1. Отрицательное влияние вибраций 21

  2. Положительное влияние вибраций 28

1.3. Задачи исследований 34

Глава 2. Разработка установки для вибрационного резания с использованием
вынужденных гармонических колебаний маятникового типа 35

2.1. Состояние вопроса 35

  1. Предварительное определение оптимальных амплитудно-частотных параметров колебаний 35

  2. Обзор основных способов вибрационного резания 42

2.2. Описание экспериментальной установки для вибрационного резания с

вынужденными гармоническими колебаниями маятникового типа 46

Глава 3. Устойчивость вынужденных гармонических колебаний при вибраци
онном резании 63

3.1. Обзор работ по исследованию устойчивости при наличии колебаний . 63

3.2. Исследование устойчивости вынужденных гармонических колебаний

при вибрационном резании 71

Глава 4. Исследование влияния режимов резания и параметров колебаний инст
румента на его период стойкости и качество обработанной поверхности 94

  1. Методика проведения экспериментов 94

  2. Черновое точение по литейной корке 98

  3. Черновое точение по чистому металлу 110

  4. Чистовое точение 142

Глава 5. Практическое применение результатов исследований 170

  1. Анализ результатов исследований и разработка рекомендаций по выбору конструктивных и технологических параметров вибрационного резания .... 170

  2. Разработка опытно-промышленной установки к токарно-карусельному станку модели КУ-514 для обработки крупногабаритных деталей типа тел вращения 173

Основные результаты и выводы 176

Список литературы 178

Приложения 190

Введение к работе:

Актуальность работы. Обработка резанием является одним из важнейших технологических процессов, в значительной степени определяющим технический и экономический уровень машиностроительного производства. В настоящее время технология машиностроения решает одну из наиболее интересных проблем - поиск эффективных способов обработки различных труднообрабатываемых материалов. Одной из таких марок является высокомарганцовистая сталь аустенитного класса 110Г13Л; иногда в технической литературе она известна под названием сталь Гадфильда, Г12 или Г13Л. Эта сталь обладает высокими износоустойчивыми и антикавитационными свойствами, а также имеет высокое сопротивление износу при одновременном воздействии больших давлений, температур и динамических ударных нагрузок. Особенность свойств данной стали предопределили область ее промышленного применения. Из нее изготовляют детали горнорудного, дробильно-размольного, металлургического и транспортного оборудования: корпуса и футеровки вихревых и шаровых мельниц, щеки и конуса дробилок, гусеничные траки, зубья и передние стенки ковшей экскаваторов, железнодорожные крестовины и другие тяжелонагру-женные детали.

Хотя высокомарганцовистая сталь известна с 1873 г. [1] и давно освоена в литейном производстве, технический уровень проведенных исследований по механической обработке недостаточно высок, часто встречаются противоречивые утверждения. В настоящее время в промышленности для улучшения обрабатываемости этой стали широко применяется плазменно-механическая обработка (ПМО). Однако ПМО обладает многочисленными недостатками: разупрочнение, охрупчивание и образование микротрещин на поверхности детали; ухудшение условий труда; дополнительное оснащение станка аппаратурой и большой расход энергоресурсов. Поэтому дальнейшее применение ПМО становится неперспективным. В качестве альтернативного способа улучшения обрабатываемости высокомарганцовистых сталей является

применение вибрационного резания.

В соответствии с вышеизложенным, улучшение обрабатываемости высокомарганцовистых сталей за счет применения вибрационного резания определяет актуальность диссертационной работы.

Диссертационная работа выполнена в Старооскольском технологическом институте (филиале) Московского государственного института стали и сплавов Технологического университета на кафедре «Технология и оборудование в металлургии и машиностроении».

Цель работы. Повышение периода стойкости инструмента при вибрационном точении заготовок из высокомарганцовистых сталей, путем рационального подбора амплитудно-частотных параметров колебаний инструмента и соотношений скорости резания с вибрационной скоростью.

Научная новизна работы:

установлено, что максимальный период стойкости инструмента достигается, если вибрационная скорость находится в диапазоне 3,3 - 5,6% от скорости резания;

выведен безразмерный параметр возмущающей силы, обеспечивающий устойчивость вынужденных колебаний в зарезонансной зоне и исключающий возможность появления комбинационных колебаний.

Методы исследования. При выполнении работы использовались основы теории резания, нелинейных колебаний, механики, динамики станков, технологии машиностроения и многофакторного планирования экспериментов. Экспериментальные исследования проводились на действующем технологическом оборудовании с обработкой полученных данных на персональном компьютере.

Автор защищает следующие основные положения:

  1. Результаты теоретических и экспериментальных исследований вибрационного резания с использованием вынужденных гармонических низкочастотных колебаний маятникового типа.

  2. Конструкцию установки для вибрационного резания с использованием вынужденных гармонических колебаний маятникового типа.

6 3. Методику назначения амплитудно-частотных параметров колебаний инструмента при вибрационном резании.

Практическая ценность и реализация результатов работы:

  1. Разработано и изготовлено устройство для вибрационного резания с использованием вынужденных гармонических колебаний маятникового типа, конструкция которого защищена патентом РФ на изобретение № 2212309.

  2. Использование результатов работы позволяет повысить период стойкости инструмента при черновом вибрационном точении до 65%, а при чистовом вибрационном точении до 105% по сравнению с традиционным точением.

  3. Разработаны рекомендации по назначению рациональных амплитудно-частотных параметров колебаний инструмента при вибрационном резании.

  4. Разработана документация на опытно-промышленную установку к токарно-карусельному станку КУ-514 для механической обработки крупногабаритных деталей, которая принята к внедрению на ОАО «ОЗММ».

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на международной научно-технической конференции «Вопросы проектирования, эксплуатации технических систем в металлургии, машиностроении, строительстве» (Старый Оскол, сентябрь 1999), международной научно-технической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы технологии машиностроения» «Технология — 2000» (Орел, сентябрь 2000), V международной научно-технической конференции «Вибрация - 2001 (Вибрационные машины и технологии)» (Курск, декабрь 2001), международной научно-технической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы технологии машиностроения» «Технология - 2002» (Орел, сентябрь 2002), ежегодных студенческих научных конференциях секции технологии машиностроения СТИ МГИСиС (ТУ) (Старый Оскол, 1999 - 2002), VI научно-практической конференции студентов, аспирантов и соискателей по естественным, техническим и гуманитарным наукам (Старый Оскол, апрель 2003), международном конгрессе «Современные технологии в промышленности строительных материалов и строииндустрии» (Белгород, сентябрь 2003), международной научно-технической конференции

«Фундаментальные и прикладные проблемы технологии машиностроения» «Технология - 2003» (Орел, сентябрь 2003).

Публикации; по теме диссертации опубликовано 8 работ, включая 1 патент Российской Федерации на изобретение.

Подобные работы
Секретова Елена Павловна
Повышение качества обрабатываемой поверхности и периода стойкости инструмента при абразивно-алмазном развертывании отверстий в деталях машин
Некрасов Роман Юрьевич
Формообразование фасонных поверхностей при точении жаропрочных сталей и сплавов на станках с ЧПУ с использованием оперативных коррекций
Гурин Владимир Дмитриевич
Повышение надежности фрезерования сталей за счет диагностирования состояния инструмента по силовым диагностическим признакам
Грубый Сергей Витальевич
Повышение эффективности токарной обработки сталей резцами из безвольфрамовых твердых сплавов
Крайнев Дмитрий Вадимович
Повышение эффективности процесса резания сталей перлитного и аустенитного класса путем использования предварительного пластического деформирования
Обловацкая Наталья Сергеевна
Повышение качества поверхностного слоя изделий из низкоуглеродистых легированных сталей методом ультразвуковой финишной обработки
Жиляев Владимир Анатольевич
Повышение эксплуатационных свойств деталей из коррозионно-стойких упрочняемых сталей лазерной обработкой
Серикова Мария Георгиевна
Повышение работоспособности шнековых сверл диаметрами 10-20 мм при сверлении труднообрабатываемых сталей
Козлюк Андрей Юрьевич
Повышение стойкости режущего инструмента путем комбинированной магнитно-импульсной обработки
Сугера Александр Александрович
Влияние параметров электроакустического напыления на стойкость формообразующего инструмента

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