2. Предложен новый подход моделирования механической обработки, согласно которому метод тангенциального точения, обладающий в силу кинематических и физических особенностей наиболее широким набором признаков нестационарности (переменные во времени значения углов лезвия и номинальной площади среза, скорости резания, прочности и твердости материала срезаемого слоя), принят в качестве базового нестационарного процесса резания (БПР), что позволяет путем соответствующего изменения входных параметров системы резания, обуславливающих нестационарность, модель БПР преобразовать в модель других способов механической обработки независимо от имеющегося количества признаков нестационарности.
3. При наличии модели базового процесса резанияможно на формализованном уровне как прогнозировать работоспособность лезвий инструмента, определяя на основе расчетов параметров напряженно-деформированного и теплового состояния системы резания уровень напряжений и соответствующий им запас прочности режущего клина,так и оптимизировать их режим нагружения (среднее нормальное давление, сила трения, температура, динамичность нагружения, время контакта) с учетом свойств обрабатываемого и инструментального материалов, условий (например при резании труднообрабатываемых материалов) реализации того или иного пути совершенствования механической обработки (использование в зоне резания дополнительных энергии или материалов, изменение схем резания или формообразования и др.).
4. Для получения модели БПР (тангенциального точения), ее тарирования и проверки работоспособности разработана методология его теоретических и экспериментальных исследований, так как методы исследований квазистационарных и нестационарных процессов в большинстве своем различны, а специфические особенности процесса ТТ в значительной мере ограничивают возможность использования большинства методов исследования для традиционных схем формообразования, даже хорошо разработанных. Принципиальным отличием предложенной методологии от традиционно принятых есть недопустимость упрощения (усреднения) влияния факторов, обуславливающих нестационарность процесса резания, на конечные результаты обработки. Она основывается на обязательном учете при разработке модели процесса резания законов изменений показателей во времени в связи с действием одного или нескольких факторов, определяющих их нестационарность, а, следовательно, и характер изменения режима нагружения лезвия.
5. Разработан алгоритм практической реализации принятой методологии. Основными этапами разработанного алгоритма исследований являются: выявление комплекса признаков нестационарности рассматриваемого процесса резания и факторов их определяющих; определение степени влияния каждого фактора, характеризующего нестационарность ПР, на рассматриваемые показатели и разработка метода исследования, обеспечивающего учет изменения показателя во времени, связанного с действием этого фактора; оценка достоверности и степени точности разработанного метода; установление закона изменения во времени рассматриваемого показателя, в результате действия соответствующего фактора нестационарности; выбор метода математического описания изменяющегося во времени рассматриваемого показателя нестацоинарного процесса резания; разработка алгоритма и программного обеспечения построения модели нестационарного ПР с учетом комплекса факторов, определяющих его нестационарность.
6. Разработаны оригинальные методики экспериментального определения: составляющих силы резания, коэффициента усадки стружки и действительной толщины среза, позволяющие определять как их значения в любой момент времени нестационарного резания, так н устанавливать законы их изменения в течение всего цикла; методика измерения радиуса округления режущей кромки с помощью растрового электронного микроскопа. Дано их математическое обоснование и произведена оценка погрешности, которая находится в пределах 5-15% в зависимости от метода исследования. Доказано, что действительный закон изменения толщины среза отличается от теоретического, а форма кривой закона изменения толщины среза определяется как величиной проскальзывания, так и деформацией системы, обусловленной жесткостью ее элементов.
7. Показано, что реализация базового процесса (тангенциального точения) в обрабатывающей системе непрерывного действия (роторный принцип) делает его сходным с другими видами нестационарного резания, в частности прерывистого (фрезерование, шлифование и др.), что позволило разработать положение о комплексном базовом способе нестационарной механической обработки (тангенциальное точение в сочетании с роторным принципом обработки), и на этой основе рассматривать все процессы с циклом «резание-отдых», как его частные случаи.
8. Разработана методика теоретического анализа условий врезания лезвия инструмента в заготовку и выхода из нее при прерывистом резании, которая позволяет устанавливать: вид начала контакта лезвия со срезаемым слоем; точки (линии) на передней поверхности, соответствующие началу и концу врезания лезвия в срезаемый слой (выхода из него); последовательность как вступления в контакт точек передней поверхности со срезаемым слоем, так и выхода этих точек из контакта с ним, характеризуемой параметром J (направлением перемещения линии контакта по передней поверхности).
9. Разработана методика определения оптимального распределения припуска между лезвиями в многолезвийной наладке при прерывистом (неравномерном) резании (патент РФ №2050226) с использованием оригинального способа получения поверхности с заданным уровнем непрерывности (положительное решение на выдачу патента РФ), что позволяет устанавливать характер изменения показателя непрерывности по глубине срезаемого слоя и степень его влияния на стойкость (износ) лезвий инструмента. Доказано, что за счет изменения глубины резания можно так подбирать режимы нагружения лезвий с учетом различной интенсивности износа в зависимости от их работы в условиях прерывистого (снимающих часть припуска по корке) или непрерывного резания, чтобы работоспособность всех одновременно работающих лезвий была одинаковой.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.