Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора
технических наук: 05.02.07 – Технологии и оборудование
механической
и физико-технической обработки. — Липецкий государственный технический университет, Орловский государственный технический университет. — Орел, 2009. — 32 с. Научный консультант: доктор технических наук, профессор Киричек А.В. Цель работы: разработка высокоэффективных методов комбинированного протягивания отверстий в деталях из труднообрабатываемых сталей и сплавов и фрезерования сложных фасонных поверхностей за счет упруго-пластического воздействия на зону резания и усложнения кинематики процесса применением бегущего контакта и нелинейным согласованием подач.
Научная новизна полученных результатов:
Теоретически обосновано определяющее влияние степени симметрии поверхности на количество возможных кинематических схем обработки, на функциональную зависимость между движениями согласования, на форму производящей поверхности инструмента. Разработана классификация кинематических схем формообразования, в основу которой положено: вид, направление и согласование движений, вид и степень симметрии обрабатываемой поверхности, вид производящей поверхности инструмента. Разработана методология синтеза новых методов механической обработки со нелинейно согласованными движениями подачи и непрерывным смещением (бегущим контактом) вершины режущей кромки относительно поверхности резания.
Доработаны принципы формообразования при механической обработке поверхностей с нелинейно-согласованными движениями. Разработан математический аппарат нелинейного согласования движений, проверки условия незарезания и расчета траектории перемещения инструмента с использованием алгебрологических функций.
Разработана теория комбинированной механической обработки, учитывающая накопление поврежденности металла и изменение показателя напряженного состояния в зоне резания многоэтапным упругопластическим воздействием на нее. Установлены взаимосвязи между величиной снижения удельной работы стружкообразования, натягом и толщиной срезаемого слоя, кривой упрочнения и диаграммой пластичности материала, и показателем напряженного состояния поверхностного слоя, что позволяет прогнозировать снижение силы резания при протягивании с опережающим пластическим деформированием и упругопластическим воздействием на зону резания.
Теоретически и экспериментально установлено, что упругопластическое воздействие на зону резания позволяет снизить силы резания, стабилизировать толщину срезаемого слоя, снизить шероховатость и величину отклонений профиля в продольном и поперечном сечениях, уменьшить длину режущей части инструмента.
Доработана методика расчета инструмента применительно к комбинированному протягиванию на основе установления взаимосвязи между параметрами выступов и канавок, образованных деформирующими элементами, и толщинами срезаемых слоев металла, а также с конструкторско-технологическими параметрами процесса: натягом, радиальной жесткостью детали, геометрическими параметрами режущих и деформирующих элементов и твердостью обрабатываемого материала.
Практическая ценность работы заключается в разработке:
новых методов высокопроизводительного комбинированного протягивания и фрезерования сложных поверхностей;
методик проектирования процессов ДРП и протяжек с упругопластическим воздействием на зону резания (УПН), а также УПН и косоугольным резанием;
методики разработки управляющих программ для методов с нелинейно-согласованной кинематикой формообразования.
и физико-технической обработки. — Липецкий государственный технический университет, Орловский государственный технический университет. — Орел, 2009. — 32 с. Научный консультант: доктор технических наук, профессор Киричек А.В. Цель работы: разработка высокоэффективных методов комбинированного протягивания отверстий в деталях из труднообрабатываемых сталей и сплавов и фрезерования сложных фасонных поверхностей за счет упруго-пластического воздействия на зону резания и усложнения кинематики процесса применением бегущего контакта и нелинейным согласованием подач.
Научная новизна полученных результатов:
Теоретически обосновано определяющее влияние степени симметрии поверхности на количество возможных кинематических схем обработки, на функциональную зависимость между движениями согласования, на форму производящей поверхности инструмента. Разработана классификация кинематических схем формообразования, в основу которой положено: вид, направление и согласование движений, вид и степень симметрии обрабатываемой поверхности, вид производящей поверхности инструмента. Разработана методология синтеза новых методов механической обработки со нелинейно согласованными движениями подачи и непрерывным смещением (бегущим контактом) вершины режущей кромки относительно поверхности резания.
Доработаны принципы формообразования при механической обработке поверхностей с нелинейно-согласованными движениями. Разработан математический аппарат нелинейного согласования движений, проверки условия незарезания и расчета траектории перемещения инструмента с использованием алгебрологических функций.
Разработана теория комбинированной механической обработки, учитывающая накопление поврежденности металла и изменение показателя напряженного состояния в зоне резания многоэтапным упругопластическим воздействием на нее. Установлены взаимосвязи между величиной снижения удельной работы стружкообразования, натягом и толщиной срезаемого слоя, кривой упрочнения и диаграммой пластичности материала, и показателем напряженного состояния поверхностного слоя, что позволяет прогнозировать снижение силы резания при протягивании с опережающим пластическим деформированием и упругопластическим воздействием на зону резания.
Теоретически и экспериментально установлено, что упругопластическое воздействие на зону резания позволяет снизить силы резания, стабилизировать толщину срезаемого слоя, снизить шероховатость и величину отклонений профиля в продольном и поперечном сечениях, уменьшить длину режущей части инструмента.
Доработана методика расчета инструмента применительно к комбинированному протягиванию на основе установления взаимосвязи между параметрами выступов и канавок, образованных деформирующими элементами, и толщинами срезаемых слоев металла, а также с конструкторско-технологическими параметрами процесса: натягом, радиальной жесткостью детали, геометрическими параметрами режущих и деформирующих элементов и твердостью обрабатываемого материала.
Практическая ценность работы заключается в разработке:
новых методов высокопроизводительного комбинированного протягивания и фрезерования сложных поверхностей;
методик проектирования процессов ДРП и протяжек с упругопластическим воздействием на зону резания (УПН), а также УПН и косоугольным резанием;
методики разработки управляющих программ для методов с нелинейно-согласованной кинематикой формообразования.