65610

УДОСКОНАЛЕННЯ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ТОКАРНОЇ ОБРОБКИ ДЕТАЛЕЙ З ВАЖКООБРОБЛЮВАНИХ МАТЕРІАЛІВ НА ОСНОВІ ЗАСТОСУВАННЯ МОТС

Автореферат

Производство и промышленные технологии

Їхній сприятливий вплив на процес різання пов'язаний в основному із зниженням температури в зоні різання та зменшенням тертя між робочими поверхнями ріжучого інструменту стружкою що виникає та обробленою поверхнею.

Украинкский

2014-08-01

5.84 MB

0 чел.

   16

ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД 

«ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ»

Зантур Сахбі

УДК. 621.9.06

УДОСКОНАЛЕННЯ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ТОКАРНОЇ 

ОБРОБКИ ДЕТАЛЕЙ З ВАЖКООБРОБЛЮВАНИХ МАТЕРІАЛІВ НА

ОСНОВІ ЗАСТОСУВАННЯ МОТС

(Тунiс)

 

Спеціальність 05.02.08технологія машинобудування

АВТОРЕФЕРАТ 

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Донецьк

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Державному вищому навчальному закладі «Донецький національний технічний університет» Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник:  

Офіційні опоненти:  

кандидат технічних наук, доцент 

Богуславський Вадим Олександрович, 

Державний вищий навчальний заклад «Донецький національний технічний університет», 

м. Донецьк, професор кафедри 

«Технологія машинобудування».

доктор технічних наук, професор 

Проволоцький Олександр Євдокимович, 

Національна металургійна академія України,

м. Дніпропетровськ, завідувач кафедри «Технологія машинобудування»;

кандидат технічних наук, доцент

Мєликонов Леонід Дмитрович,

Східноукраїнський національний університет 

ім. В.Даля, м. Луганськ, доцент кафедри

«Металорізальні верстати».

Захист відбудеться « 7 » червня 2010 р. о 14.00 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 11.052.04 в Державному вищому навчальному закладі «Донецький національний технічний університет» за адресою: 

83001, м. Донецьк, вул. Артема 58, 6-й навчальний корпус, ауд. 6.202а.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Державного вищого навчального закладу «Донецький національний технічний університет» за адресою:  83001, м. Донецьк, вул. Артема 58, 2-й навчальний корпус. 

Автореферат розісланий « 6 » травня 2010 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої

ради Д 11.052.04,

к.т.н., доцент                                                                                  Т.Г. Івченко

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

 Актуальність теми. Одним із шляхів підвищення стійкості ріжучого інструменту, а отже, і підвищення продуктивності оброблення, є застосування мастильно - охолоджувальних технологічних середовищ (МОТС). Їхній сприятливий вплив на процес різання пов'язаний в основному із зниженням температури в зоні різання та зменшенням тертя між робочими поверхнями ріжучого інструменту, стружкою, що виникає, та обробленою поверхнею. 

Хоча є багато робіт, присвячених питанням застосування МОТС при обробленні різанням, питання, пов'язані з їхнім використанням при обробці матеріалів, що важко піддаються обробленню, досліджені недостатньо. 

Такій стан призвів до того, що на протязі багатьох десятиріч більшість машинобудівних підприємств використовує одні й ті ж самі МОТС, розроблених ще на початку двадцятого сторіччя, та вибір яких є вкрай обмеженим, а їхній вплив на процес обробкималоефективним у багатьох відносинах. У той же час, велике різноманіття матеріалів, що оброблюються, потребує застосування нових ефективних середовищ,  різних за своїми фізико-хімічними характеристиками.

Все це примушує до ведення пошуків в області дослідження нових ефективних МОТС та методів їхньої подачі в зону різання. Значним фактором також є створення методик оцінки нових МОТС, які виключають довготривалі та дорогі випробування на стійкість.

Вивчення цієї проблеми привело нас до висновку про необхідність дослідження дії окремих функцій середовищ на процес різання, та на цій підставі, розробити рекомендації по вибору МОТС для конкретних умов обробки різанням, з урахуванням цих функцій. Використовуючи ці данні, визначити оптимальні, з точки зору оброблюваності та продуктивності, режими різання на токарних роботах, що застосовуються найбільш часто.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалася відповідно до планів науково-дослідницьких робіт Донецького національного технічного університету: д/б «Технологічне забезпечення якості та продуктивності виготовлення деталей машин» (№ Н 14-08), яка виконувалася на кафедрі  «Технологія машинобудування» у відповідності до тематичного плану державних науково-дослідницьких робіт університету.

Мета та завдання досліджень. Метою даної роботи є підвищення продуктивності при токарній обробці поверхонь обертання виробів із матеріалів, що важко оброблюються, на підставі використання оптимальних режимів оброблення із застосуванням вірно підібраних МОТС.

Для досягнення поставленої мети, необхідне вирішення наступних основних завдань:

 1. Виконати аналіз особливостей процесу токарної обробки виробів із сталей та сплавів, що важко оброблюються, та встановити можливі причини, які викликають технологічні складності при різанні.

 2. Провести  порівняльний  аналіз теплофізичних властивостей МОТС, що застосовуються та рекомендуються, та встановити їхній функціональний  вплив на процес різання при токарній обробці вказаних матеріалів.

 3. Розробити математичну модель процесу токарної обробки  циліндричних поверхонь з матеріалів, що важко оброблюються, з урахуванням температурного фактора та наявних технологічних обмежень.

 4. Виконати експериментальні дослідження впливу МОТС на стійкість ріжучого інструменту та на якість обробленої поверхні.

 5. Встановити адекватність розробленої математичної моделі реальному процесу різання.

 6. Розробити методику визначення оптимальних режимів різання при токарній обробці сталей та сплавів, що важко оброблюються.

Об'єктом дослідження є процес токарної обробки зовнішніх поверхонь обертання з важкооброблюваних сталей і сплавів стандартним ріжучим інструментом при вживанні різних МОТС.

Предметом дослідження є дослідження особливостей процесу токарної обробки матеріалів, що важко оброблюються, дослідження процесу зношення ріжучого інструменту з урахуванням впливу функціональних властивостей різних  МОТС.

 Методи дослідження. Теоретичні методи, що базуються на фундаментальних положеннях теорії різання металів, математичне моделювання та експериментальні методи. Обґрунтування та достовірність отриманих теоретичних результатів підтверджуються даними виконаних експериментальних досліджень.

 Для розробки математичної моделі оптимізації режимів різання при токарній обробці використані положення технічної механіки, методів лінійного програмування та теплофізики процесів обробки різанням. При цьому використовувалися сучасна комп’ютерна техніка та програмне забезпечення.

Наукова новизна отриманих результатів.

1. Розроблені основи визначення ступеню впливу на процес оброблення різанням основних функціональних властивостей МОТС, що застосовуються. 

. Виконані  дослідження дозволяють розробити універсальну структуру технологічного процесу, яка дає можливість без проведення довготривалих та дорогих експериментальних робіт спрогнозувати ефективність нових МОТС, розроблених в лабораторних умовах.

. Розроблені загальна методика та алгоритм комплексної оцінки нових МОТС при токарній обробці виробів із матеріалів, що важко обробляються, які забезпечують підвищення якості та продуктивності токарної обробки, на базі забезпечення покращення умов роботи ріжучого інструмента.

. В роботі розроблено основні принципи оцінки МОТС з точки зору їхнього використання в конкретних умовах. Ці принципи базуються на комплексності забезпечення продуктивності токарної обробки на базі встановлення оптимальних в конкретних умовах режимів обробки, що дозволяють раціонально побудувати технологічній процес та забезпечити покращення умов роботи ріжучого інструменту.

Практичне значення отриманих результатів. 

Практичне значення роботи полягає у підвищенні техніко - економічних показників токарної обробки матеріалів, що важко оброблюються. 

1. Ця робота дозволила створити методику попередньої оцінки нових мастильно - охолоджуючих технологічних середовищ, яка забезпечує можливість вірного та раціонального застосування МОТС для конкретних операцій оброблення різанням матеріалів, що важко оброблюються.

. Отримані результати дозволяють розробляти рекомендації з синтезу нових МОТС для технологічного процесу виготовлення поверхонь обертання в залежності від особливостей експлуатації ріжучого інструмента в технологічній системі.

. Запропоновані конкретні варіанти визначення оптимальних режимів різання при обробці матеріалів, що важко оброблюються, із застосуванням МОТС. 

. Результати роботи впроваджені на ВАТ «Проектно-конструкторський  технологічний інститут» (Україна, Донецьк), на заводі ВАТ «Універсальне обладнання» ( Україна , Донецьк), на Сніжнянському машинобудівному заводі, ВАТ «Мотор-Січ» (Україна ), в Донецькому національному технічному університеті(Україна ) в навчальному процесі.

Особистий внесок здобувача. Здобувач особисто розробив: методику оцінки функціональних властивостей МОТС, що базується на раціональній структурі технологічного процесу; методику визначення оптимальних режимів різання для різних процесів токарної обробки матеріалів, що важко оброблюються, яка дозволяє синтезувати окремі варіанти технологічних процесів виготовлення  поверхонь обертання для різних умов роботи. 

Апробація роботи. Основні положення та результати дослідження, які представлені в дисертації, були докладені та обговорені на трьох міжнародних науково-технічних конференціях: «Машинобудування та ХХI сторіччя» (м. Севастополь, Україна , 2004-2005-2006-2009 р.р.),Modern Technologits in the 21th Century” (м. Бухарест, Румунія, 2007 р.); «Buletinul Institului Politechnic Din Iasi, Publicat de Universitatea TechnicaCh Asachi, Iasi Tomul LII (LVI), 2004-2006». 

На двох міжнародних науково-технічних та методичних семінарах «Практика та  перспективи розвитку партнерства в сфері вищої школи» (м. Донецьк, Україна , 2007 м.), та «Les technologies modernes de l’industrie mécanique et les problèmes de la formation des cadres d’ingénieurs» (м. Магдія, Туніс, 2008 р.).

Публикації. За результатами дисертації опубліковано 11 наукових робіт , з них - 3 статті у фахових виданнях, затверджених ВАК України, 8 тезисів доповідей на міжнародних науково-технічних конференціях та семінарах.

Структура та обяг  роботи. Дисертація складається з вступу, п’яти розділів, висновку, переліку використаних джерел із 113 найменувань, та додатку. Загальний обсяг дисертації складає 209 сторінок, включаючи 161 сторінку основної частини, 58 рисунків, 12 таблиць та додаток на 4 сторінках. 

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У першому розділі «Сучасний стан питання дослідження обробки різанням сталей та сплавів, що важко оброблюються» проведено аналіз особливостей обробки різанням сталей та сплавів, що важко оброблюються. На підставі аналізу структурної моделі процесу різання встановлено, що стабільність вихідних параметрів обумовлена стабільністю функціональних параметрів, величина і характер розсіяння яких визначаються інтенсивністю та стабільністю фізико - хімічних явищ, що проходять у зоні обробки. Складні умови роботи багатьох основних деталей та вузлів сучасних машин, які часто працюють в умовах великих навантажень та температур, призвели до розробки спеціальних матеріалів, що здатні витримувати ці складні умови роботи. 

Варто зауважити, що оброблюваність металів різанням, із підвищенням їхніх міцнісних характеристик, значно знижується. Це пояснюється наявністю в них великої кількості легуючих елементів, таких як вольфрам, молібден, хром, нікель, кобальт, титан та ін. Низька теплопровідність та висока міцність цих матеріалів сприяє підвищенню температури та сил різання в зоні обробки, і цим створюються умови  для підвищеного зносу ріжучого інструмента. Це змушує різко знижувати режими обробки, що призводить до суттєвого падіння продуктивності.

Найбільш істотні дослідження в галузі вивчення оброблюваності наведених матеріалів виконані в роботах наступних вчених та фахівців: Даніелян А.М., Зорев Н.Н., Тимофеєв.П.В., Кривоухів В.А., Марков. А.И.,  Ошер. Р.Н., Мерчант М.Ю., Клушин М.И., Сілін С.С., Талантов Н.В., Якимів.А.В., Слободяник П.Т., Усов А.В., Тихонцов А.М., Чухно С.И., Коробочка А.Н., Ентеліс С.Г, Берлінер Э.М., Богуславський В.О., Худобін Л.В., Бабичев А.П., Піменов І.В., Худяков В.К . та багатьох інших.

Основними особливостями обробки різанням цих матеріалів є: 

а) високі температури в зоні різання;

б) великі сили різання;

в) адгезія матеріалу, що оброблюється, до матеріалу інструмента;

г) залишкові внутрішні напруження.

Серед факторів, що покращують оброблюваність різанням матеріалів, що розглядаються, та підвищують стійкість ріжучого інструмента можна розглядати застосування вірно підібраних МОТС. 

Ведення процесу на оптимальних режимах є достатньо простим та дійовим методом підвищення ефективності процесів механічної обробки та дозволяє забезпечити підвищення продуктивності обробки або зменшення собівартості операції що виконується на 15%.

Множина допустимих режимів різання визначається обмеженнями, що накладаються на його елементи кінематичними та динамічними можливостями верстата, ріжучими властивостями інструмента, властивостями технологічної системи, потрібною якістю обробки. Сукупність критерія оптимальності та обмежень на режими різання створює математичну модель процесу різання. Математична модель зв’язує вхідні та вихідні параметри процесу різання через деякі перемінні, що характеризують його стан, такі як температура у зоні обробки, сили різання, вібрації та ін. При обробці сталей та сплавів, що важко оброблюються, очевидно, для оптимізації та регулювання процесу обробки треба в першу чергу використовувати температуру в зоні різання. Для цього, на підставі літературних даних, в роботі наводиться аналіз теплових потоків, що виникають у процесі різання, та розраховуються температури на контактній площадці передньої поверхні токарного різця.

У зв'язку із викладеним вище, поставлені мета та завдання дослідження, які приведені в загальній характеристиці роботи .

У другому розділі «Загальна методика дослідження впливу МОТС на процес обробки металів різанням » описані методика проведення дослідження з

оцінки впливу МОТС на процес різання.

 Значущість впливу МОТС обумовлена тим, що МОТС є одним з найбільш важливих перемінних факторів стану системи різання. За рахунок зміни складу та стану МОТС можна ефективно здійснювати глибокі та багатосторонні зміни параметрів функціонування системи різання.

Загальний вплив МОТС на процес різання відбувається за рахунок наступних основних ефектів:

  1.  Змащувальний вплив.
  2.  Охолоджуюча дія.
  3.  Діспергуючий (ріжучий або руйнуючий) вплив, обумовлений ефектом Ребіндера.
  4.  Миюча дія. 

Важливою властивістю рідин є змащувальна та охолоджуюча дії. Змащувальна дія, ведучи до зменшення коефіцієнту тертя, полегшує схід стружки, зменшує силу різання та знос інструмента. Охолоджуюча дія, забезпечуючи відведення значної частини тепла з зони різання, знижує температуру робочої грані інструмента і, тим самим, підвищує його стійкість. Це особливо важливо при різанні в’язких, високопластичних, сильно зміцнюваних металів, різання яких супроводжується значним виділенням тепла.

Для того, щоб проявити змащувальну дію, зовнішне середовище повинно проникнути на площадки тертя, тобто в зону взаємодії наново виниклих поверхонь на стружці, деталі, що оброблюється, та ріжучому інструменті між собою і з зовнішньою середою. В цьому сенсі, проникаюча здатність середовища при виконанні безперервних процесів обробки різанням є його первинною властивістю.

 При різанні, теплота, що виникає, відбирається середовищем від інструмента та нагрітих поверхонь деталей, що оброблюються, переважно шляхом конвекційного теплообміну, оцінка інтенсивності якого проводиться за середнім коефіцієнтом теплообміну на обтічних струменями середовища металічних поверхнях.

 Коефіцієнт теплообміну залежить, головним чином, від теплофізичних характеристик середовища і швидкості його пересування. На нього найбільш сильно впливають теплопровідність середовища, швидкість обтікання поверхні, що охолоджується, теплоємність, щільність середовища та його в’язкість, а також різниця температур поверхні, що охолоджується, та потоку зовнішнього середовища.

 В цілому, охолоджуюча дія є для багатьох операцій обробки металів різанням дуже важливою, та проявляється вона в широкому діапазоні змінення режиму різання, в тому числі и при високих швидкостях різання.

 За окремих умов, зовнішнє середовище може оказати при різанні і прямий вплив на показники міцності матеріалу, що оброблюється. Якщо в зону обробки вводиться сильно поверхнево - активне середовище, то досягається крихкість твердого тіла та полегшення процесу його руйнування.

 Технологічні середовища, які застосовуються зараз при обробці різанням металів, представляють собою масляні, водомасляні та водні середовища, активовані в різному ступені поверхнево - активними та хімічно - активними речовинами або їхніми сумішами.

Аналіз теплофізичних властивостей МОТС показує, що на процес різання оказує істотний вплив такі теплофізичні властивості рідин як теплоємність, теплопровідність, в’язкість, поверхневий натяг, який визначає змочуваність матеріалу, що оброблюється, коефіцієнт тертя та ін., але, майже ніде, не вирішується питання про те, які ж саме властивості МОТС повинні бути превалюючими в кожному конкретному випадку.

Тому, було розроблено методику визначення вказаних теплофізичних властивостей, що характеризують функціональні властивості МОТС. 

В третьому розділі «Дослідження впливу функціональних властивостей матеріалів, що оброблюються, та МОТС на ефективність обробки різанням» розглянуто функціональні властивості МОТС, що досліджуються, та методи їхнього визначення.

 Із розгляду механізму дії МОТС на процес різання металів слідує, що їх ефективність повинна залежати від механічних властивостей металів,що оброблюються, та функціональних властивостей самих рідин.

Причина суттєвого впливу МОТС на стійкість інструментузміна природи та виду його зносу. 

Оскільки дія середовища на метал при його деформуванні та руйнуванні складається з декількох фізико - хімічних процесів, різні за складом середовища відрізняються за адсорбційними, дифузними, мастильними та охолоджуючими властивостями, то, звичайно, ефективність різних рідин при різанні буде різна. И тоді вибір рідин повинен бути проведеним, виходячи з фізико - хімічної природи металу, що оброблюється.

Таким чином, для ефективності дії середовища, потрібні сприятливі механічні властивості металу, що оброблюється: якщо механічні властивості сприятливі для проявлення дії середовища, ефективність останнього визначається хімічною природою середовища и фізико - хімічною природою металів .

МОТС мають вплив на технологічні характеристики процесу різанняспоживану потужність, якість поверхні, стійкість інструмента, допустиму швидкість різання.

 Вплив функціональних властивостей мастильно-охолоджуючих середовищ на процес різання нержавіючих та жаростійких сталей і сплавів досліджено недостатньо. На цей час немає обґрунтованої методики попередньої оцінки ефективності мастильно-охолоджуючих середовищ. Зазвичай, при появі нових МОТС, проводяться стійкісні випробування, а далі, при порівнянні МОТС, що випробується, з еталонною, яка застосовувалася раніше, дають висновок про ефективність нової МОТС. Такі випробування пов’язані з великою витратою часу, інструменту та сталей і сплавів, які багато коштують. Створення методики попередньої оцінки МОТС, прийнятної в виробничих умовах, набагато полегшило би роботу заводських технологічних лабораторій.

 При виборі МОТС, матеріал, що оброблюється, є одним з основних факторів. Наприклад, сульфофрезол, який дає гарні результати при обробці різанням багатьох нержавіючих і жаростійких сталей та сплавів, при обробці титанових сплавів дає гірші результати у порівнянні із звичайними емульсіями.

 Кожна операція обробки різанням має свої особливості, які полягають в розмірах шару, що зрізується в умовах утворення тепла та його відведення, а також у величині та розподіленні температури між стружкою, ріжучим інструментом та деталлю, що оброблюється та, на останнє, в різниці температур на контактних поверхнях. МОТС, які мають достатню теплопровідність та теплоємність, при змочуванні  металу, поглинають та відводять тепло, понижуючи таким чином температуру стружки, різця та деталі.

В цьому дослідженні до випробування були прийняті наступні МОТС: 

1. 5 %-вий розчин емульсолу  НГЛ-205 у воді;

. 5 %-вий розчин емульсолу  СДМу у воді.

Ці рідини випробувалися на операціях точіння різних матеріалів, прийнятих до випробування. Для порівняння проводилися випробування із застосуванням звичайної 5%-вої емульсії з товарного емульсолу Е-2, який широко застосовується на більшості металоріжучих верстатів усіх машинобудівних заводів.

 При виборі МОТС для різання металів необхідно враховувати комплекс фізико-хімічних властивостей середовища, в першу чергу, тих, що залежать від температури. Цей комплекс включає: питома вага, поверхневий натяг, в’язкість, коефіцієнт теплопроводності, питому теплоємність та ін. 

На підставі проведених досліджень поверхневого натягу встановлено, що величина поверхневого натягу рідини на межі з повітрям не характеризує величину поверхневого натягу цієї рідини на межі рідина –матеріал, що оброблюється. Поверхневий натяг цієї ж самої рідини на різних матеріалах є різним. Цю величину можна характеризувати коефіцієнтом темпу розтікання (а) краплі рідини на матеріалі, що досліджується, який характеризує швидкість розтікання рідини на цьому матеріалі по відношенню до швидкості розтікання дистильованої води на сталі XI8HI0T.

Швидкість та глибина проникнення МОТС по мікрокапілярам залежить від величини поверхневого натягу. Щоб визначити поверхневий натяг рідин, що досліджуються, використовуємо метод крапель. Для розрахунку вікористуємо формулу 1 

      (1)

де: σ1 і σ2коефіцієнт поверхневого натягу першої та другої рідини;

n1 і n2 - кількість крапель першої та другої рідини;

ρ1 і ρ2 - питома вага першої та другої рідини.

 Результати вимірів змінення поверхневого натягу в залежності від концентрації рідини приведені на рис. 1.

При стиканні рідини і металевої поверхні, поверхневий натяг визначає її здатність зчіплятися з металевою поверхнею (тобто, змочувати її). Змочування виражається в розтіканні рідини по поверхні твердого тіла. Його можна розглядати як першу стадію фізико-хімічної взаємодії рідини з твердим тілом. 

В умовах різання металів бажано мати МОТС, що мають малий поверхневий натяг, який забезпечує змочування робочих поверхонь інструменту, матеріалу, що оброблюється, та капілярні явища в зоні різання. Для з'ясування змочуючих властивостей прийнятих до дослідження МОТС було проведено фотографу-

вання крапель вказаних рідин, нанесених на поліровану поверхню металів, що досліджуються. Нижче приведені приклади фотографій крапель для одного з матеріалів, що розглядається (рис. 2).

f3, 10-3/

d0. 2 c7  b3 213 ccce,  b3e4

Не менш важливою характеристикою змочуючої здатності МОТС є темп розтікання. Було введено поняття: «Коефіцієнт темпу розтікання». Він виражає швидкість розтікання рідини в перші 10 секунд після нанесення краплі цієї рідини на поліровану поверхню зразка матеріалу, що випробується. Величина коефіцієнта темпу розтікання «an» будь-якої рідини на даному матеріалі буде виражатися 

                (2)

де: а - коефіцієнт темпу розтікання дистильованої води на сталі XI8HI0T,  a=1;

D2- діаметр краплі рідини, що досліджується, на зразку матеріалу, що оброблюється, через 10 секунд;

D1- діаметр краплі рідини, що досліджується, на зразку матеріалу, що оброблюється, в першу секунду;

0,971- відношення кінцевого діаметру до начального діаметру краплі дистильованої води на пластинці сталі XI8HI0T.

На підставі розрахунків коефіцієнтів темпу розтікання для матеріалів, що досліджуються, можна зробити попередній висновок: рідини з меншою величиною поверхневого натягу повинні краще змочувати поверхню металу, що оброблюється. Не всі рідини однаково змочують різні матеріали. Отже, різним буде и їхній вплив на процес різання металів. Це підтверджується результатами випробувань цих рідин при обробці різанням, наведеними у V розділі даної роботи. 

В'язкість характеризує МОТС із боку її мастильної здатності . В'язкість МОТС оказує істотний вплив на шорсткість обробленої поверхні. Відомо, що  чим більша в’язкість мастила, тім більше навантаження може витримати дане мастило і тим меншим буде коефіцієнт тертя поверхонь, що контактують. Однак, надмірно велика в’язкість буде ускладнювати проникнення рідини в зону різання.

В результаті дослідження встановлено, що підвищення температури від 20 до 90°С приводить до значного зниження коефіцієнта кінематичної в’язкості, що  особливо характерно для висококонцентрованих емульсій та масел. Підвищення концентрації емульсій різко підвищує їхню в’язкість при температурі Т = 20°С.

Визначення в’язкості проводилося вискозіметром Гопплера, який працює за методом Стокса.

Результати замірів наведені на рис. 3 і 4. З розгляду графіків видно, що підвищення температури від 20 до 90°С приводить до значного зниження коефіцієнту кінематичної в’язкості, що особливо характерно для висококонцентрованих емульсій та масел. Звідси ж видно, що підвищення концентрації емульсій різко підвищує їх в’язкість при кімнатнії температурі .

Але при 90°С ця різниця невелика, і можна при- пустити, що в’язкості рідин, що досліджуються при температурі, яка є у зоні різання, будуть мало відрізнятися.

Теплопровідність і теплоємність характеризують охолоджуючі властивості МОТС. Чим більші теплопровідність та теплоємність рідин, тим кращі охолоджуючі властивості вони мають.

 Питома вага МОТС, що досліджуються, мало відрізняється, й тому не може служити істотним фактором, який впливає на ефективність конкретної МОТС. Але вона оказує істотний вплив на витрату рідин, що застосовуються, а отже, і на собівартість операції, яка виконується із застосуванням МОТС. 

 Основними характеристиками охолоджуючих властивостей рідин є теплопровідність і теплоємність. Коефіцієнт теплопровідності емульсій Э-2, 

НГЛ-2О5 та СДМ,у п’яти і десятивідсоткової концентрації лежить в межах λ=0,5-0,4 ккал/м. ч.град. 

Теплоємність рідин падає з підвищенням їх концентрації. Рідина, яка має найменшу теплоємність, може застосовуватися на чистових операціях обробки, де тепловий режим не є жорстким. 

Визначення питомої теплоємності прийнятих до дослідження рідин проводилося методом нагрівання рідини, що досліджується, в калориметрі та порівняння із дистильованої водою, питома теплоємність якої відома.

Результати випробувань із визначення питомої теплоємності різних МОТС в залежності від концентрації наведені на рис. 5. 

На операціях, де необхідне інтенсивне охолодження (точіння, шліфування), бажано застосовувати емульсії низької концентрації. Це підтверджується досвідом експлуатації емульсії НГЛ-205. 

d0.5. c2efebe2 edf6-b3 ccce  ef f2baeced (f1)  b3 e5f0 

(24-55f1)

Однією з найважливіших функціональних характеристик МОТС є їхня мастильна здатність. Її можно охарактеризувати порівнянням величин коефіцієнтів тертя сухих поверхонь і поверхонь із застосуванням МОТС, що досліджуються.

Дослідження коефіцієнтів тертя проводилося на машині тертя "МТ", яка дозволяє визначати середній момент тертя, і по формулі 3 розрахувати коефіцієнти тертя, величини яких наведені в таблиці 1:

                       (3)

де Мср - середній момент тертя, Нм;

 F - сила тертя між зразками, Н;

r - радіус зразка, мм;

N - сила нормального тиску між зразками, яка дорівнює 1000Н.

Таблиця 1.

Вплив МОТС на величину коефіцієнта тертя для різних матеріалів, 

що випробуються 

п/

Пари

тертя

На

суху

5%-ва 

емульсія Э-2

%-ва 

емульсія Э-2

%-ва 

емульсія НГЛ-205

%-ва 

емульсія НГЛ-205

%-ва 

емульсія СДМ, у

%-ва 

емульсія СДМ, у

Мс

μ

Мс

μ

Мс

μ

Мс

μ

Мс

μ

Мс

μ

Мс

μ

1

Х13-ВК8

,51

,13

25

0,12

,09

,09

,09

2

Х18НIOT- ВК8

,53

,40

88

0,44

,43

,46

,46

,45

3

ЕІ654- ВК8

,49

,39

82

0,41

,39

,42

,40

4

ЕІ867- ВК8

,51

,38

86

0,43

,41

,44

,45

,42

5

ОТ4- ВК8

,30

,38

75

0,32

,32

,32

,34

,36

Проведене дослідження показує, що зовнішня МОТС значно впливає на коефіцієнт тертя. Ступінь цього впливу неоднаковий для різних металів і залежіть, в першу чергу, від природи металу, що оброблюється, матеріалу ріжучого інструменту, складу рідини та їхньої хімічної активності.

Таким чином, знаючи характерні особливості конкретної операції обробки різанням і функціональні властивості рекомендованих МОТС, можна запропонувати метод експрес-оцінки цих МОТС із точки зору їх найбільшої ефективності за впливом на процеси в зоні різання.

В четвертому розділі «Розробка математичної моделі оптимізації режимів різання при токарній обробці зовнішніх циліндричних поверхонь виробів із важкооброблюваних матеріалів» на підставі розгляду структурної схеми механічної обробки встановлено, що ефективність механічної обробки залежить як від обладнання, що застосовується, ріжучого інструменту, умов обробки, так і від режимів різання. 

Очевидно, що при обробці сталей і сплавів, що важко оброблюються, для оптимізації і регулювання процесу обробки треба використовувати, в першу, чергу температуру у зоні різання. Тому, необхідно провести дослідження температурного стану інструменту у зоні різання при різних умовах роботиз охолодженням та без охолодження.

Аналіз теплових потоків і температур, виникаючих в процесі різання матеріалів, що досліджуються, без охолодження дозволив розробити графіки двомірних залежностей температури різання від швидкості різання V і подачі s для сталі Х18Н9Т і сплаву ЭИ867, які представлені на рис.6.

З графіків видно, що при однакових режимах обробки температури в зоні різання для різних матеріалів надто суттєво розрізняються (в 2,5 рази). Результати порівняння, приведені на рис. 7, свідчать про те, що із похибкою, яка не перевищує 10%, для сталі Х18Н9Т та сплаву ЭИ867, теоретичні залежності температури різання Θтеор від швидкості різання V підтверджуються експериментальними залежностями, як за рівнем температур, так і по характеру залежностей. В результаті дослідження  двопараметричних залежностей температури різання ΘР від швидкості різання V і подачі s з використанням множинного регресійного аналізу встановлені ступеневі залежності ΘР1 для сталі Х18Н9Т та ΘР2 для сплаву ЭИ867:

          (4)

Отримані залежності використовуються в якості температурних обмежень при подальшій оптимізації режимів різання.

В результаті дослідження залежностей температури різання Θ від швидкості різання V та подачі s з використанням множинного регресійного аналізу при обробці сталі Х18Н9Т із різними МОТС встановлені наступні ступеневі залежності: при обробці без МОТС         

при обробці з використанням в якості МОТС Э-2:

при обробці з використанням емульсії НГЛ-205:  

при обробці з використанням емульсії СДМ, у:    

Для оцінки ефективності дії МОТС вводиться коефіцієнт зниження температури різання:

                      (5)

Графіки залежностей коефіцієнта зниження температури Ко різання від швидкості V для різних МОТС представлені на рис. 8.

 Важливою задачею при побудуванні математичних моделей технологічних процесів є вибір та опис технічних обмежень, які враховують дію різних факторів описаного процесу і пов’язаних із впливом на нього різних характеристик заготовки, параметрів верстату, пристосування, інструменту та інших умов обробки.

Для створення математичної моделі оптимізації процесу різання вибрані наступні технічні обмеження та цільова функція. Обмеження 1. Ріжучі можливості інструменту

   (6)

де Dдіаметр обробки, CV, KV –коефіцієнти та  xv, y, m –показники, що характеризують ступень впливу глибини t, подачі S та стійкості T на швидкість різання v, які визначаються в залежності від умов експлуатації; n –частота обертання. 

Обмеження 2. Потужність електродвигуна приводу головного руху верстата. 

              (7)

де CР, KР - коефіцієнти та  xр, yр, nр–показники, що характеризують ступінь впливу глибини, подачі та швидкості на силу різання Рz, які визначаються в залежності від умов експлуатації,  - коефіцієнт корисної дії передач верстата.

Обмеження 3. Міцність механізму подач верстата. 

   (8)

Обмеження 4. По максимальному крутному моменту.

      (9)

 Обмеження 5. По потужності слабої ланки передачі верстату. 

     (10)

 Обмеження 6. По жорстокості державки різця.

  (11)

 Обмеження 7. По міцності пластинки твердого сплаву.

 (12)

 Обмеження 8.  По температурним параметрам.

     (13)

де Сt постійний коефіцієнт, zt , yt , xtпоказники ступеня, які характеризують вплив на температуру швидкості різання, подачі і глибини різання.

 Обмеження 9. По жорсткості заготовки.

n    (14)

 Обмеження 10. По кінематиці верстата.

    (15)

В результаті лінеаризації цільової функції й обмежень шляхом логарифмування, визначена математична модель процесу різання, виражена системою 

лінійних нерівностей, графічно представлених на рис. 9. 

(X1 = ln n; X2 = ln s):

де:

b6 = ln nmin; b7 = ln nmax; b8 = ln smin; b9 = ln smax.

Графік наглядно ілюструє, що  при черновій обробці оптимальні значення режимів різання визначаються  температурними обмеженнями та обмеженнями по міцністі ріжучої пластини, заданими лініями 3 та 5.  

В такому випадку, оптимальні подача і швидкість різання можуть бути визначеними аналітично:

  (16)

   (17)

Отримані аналітичні вираження дозволяють розраховувати оптимальні режими різання при точінні матеріалів, що важко оброблюються, для будь-яких умов обробки.

 Для оптимізації режимів різання із застосуванням МОТС приймаються обмеження по можливостям ріжучого інструменту, по гранично допустимій температурі різання і по міцності пластини різця.

На рис. 10 графічно представлено математичну модель процесу різання із застосуванням МОТС для випадку обробки сталі Х18Н9Т. В якості МОТС використовується емульсія СДМу. При використанні МОТС обмеження по температурі (лінія 2) знімається, тоді оптимальні значення як подачі, так і швидкості різання зростають, що приводить до підвищення продуктивності обробки. 

В п’ятому розділі «Експериментальні дослідження особливості впливу нових МОТС на технологічні параметри процесу різання» проведені лабораторні дослідження по обробці матеріалів, що важко оброблюються, із застосуванням розглянутих МОТС, які дозволили встановити адекватність розроблених математичних моделей оптимізації режимів різання вказаних матеріалів. 

Лабораторні дослідження впливу нових МОТС проводилися на наступних представниках груп, взятих із кваліфікаційної таблиці (див. табл. 1):

II група - 2X13;  III група - XI8HI0T;  IV група - ЭИ654;

V група - ЭИ 867;  VII групатитановий сплав ОТ4.

Інші групи не досліджувалися із-за їхнього поки що обмеженого застосування на підприємствах.

Експериментальна частина роботи виконувалася у лабораторії різання кафедри «Технологія машинобудування» Донецького національного технічного університету та в лабораторії вищого технологічного інституту Набель, Туніс.

Лабораторні випробування з встановлення впливу МОТС, що розглядаються - 5% розчинів емульсолів НГЛ-205 та СДМ'у у воді, на стійкість ріжучого інструмента, проводилися при обробці вказаних сталей на операціях точіння. Отримані результати випробувань порівнювалися з обробкою при застосуванні емульсії з емульсолу Е-2 (рис. 11).

Розгляд експериментальних даних, представлених на рис. 11, показує, що при різанні нержавіючих і жаростійких сталей і сплавів вплив мастильно-охолоджуючого середовища на стійкість ріжучого інструмента є дуже різноманітним та залежить від матеріалу, що оброблюється,та властивостей застосованого МОТС .

Операції точіння характеризуються високою температурою і високим питомим тиском на контактних площадках інструменту, та вимагають застосування інтенсивного охолодження. Очевидно, що рідина, яка має найбільшу теплопровідність, теплоємність і найменшу в’язкість, буде більш ефективною. Щоб ці властивості проявилися в найбільшому ступені, рідина повинна добре змочувати поверхні матеріалу, що оброблюється, і поверхні інструменту.

d0. 11.         18  e8 e0e2b3  ed   , 

Розглядаючи експериментальні дані по теплофізичним властивостям рідин, приймаємо, що найбільш ефективними в даних умовах роботи будуть 5%-ві водні емульсії емульсолів НГЛ-205 та СДМ'у. Це підтверджується даними, приведеними на рис. 11.

Дослідження впливу МОТС на сили різання і шорсткість обробленої поверхні показало, що при обробці матеріалів, які важко оброблюються, сили різання значно перевищують показники при обробці сталі 45. І, на цьому фоні, ефект впливу МОТС на величини складових сил різання нівелюється.

Залежність мікрогеометрії поверхні, що оброблена, від швидкості різання при обробці матеріалів, що важко оброблюються, носить інший характер, ніж при обробці вуглецевих конструкційних сталей: вона виражається не горбообразною, а спадною кривою.

ВИСНОВКИ

В результаті проведених досліджень вирішено важливу науково-технічну задачу підвищення ефективності токарної обробки виробів з матеріалів, що важко оброблюються, за рахунок вірно підібраних МОТС та оптимізації режимів різання. 

1. На підставі аналізу процесу обробки різанням як елементу технологічної системи при виконанні технологічного процесу встановлені основні особливості процесу різання матеріалів, що важко оброблюються. До них належать: висока температура в зоні різання; висока адгезійна здатність матеріалів, що оброблюються, яка приводить до підвищеного схоплювання та утворення наростів; великі сили різання, що вимагають застосування більш жорсткого обладнання та зниження режимів різання. Встановлені основні вимоги до функціональних властивостей МОТС, що застосовуються при токарній обробці виробів із матеріалів, що важко оброблюються. Ці вимоги базуються на особливостях процесів, які проходять в зоні різання. Показано, що застосування вірно підібраних МОТС та оптимальних режимів обробки забезпечує підвищення продуктивності праці та зниження енергоємності процесу обробки за рахунок збільшення стійкості ріжучого інструменту.

2. На підставі проведених досліджень функціональних та теплофізичних властивостей МОТС, що досліджуються, встановлені їх кількісні показники. Це стосується в’язкості, поверхневого натягу, темпу розтікання, коефіцієнту тертя, теплоємності та теплопроводності. Запропоновано формувати ці параметрі на базі критерію раціональності при розробці нових МОТС.

3. На підставі проведених теоретичних досліджень теплових потоків у зоні різання при точінні матеріалів, що важко оброблюються, встановлено вплив режимів різання на температуру в зоні різання. На базі цих досліджень отримані залежності температурних обмежень для побудування математичної моделі токарної обробки вказаних матеріалів. 

4. На базі проведених досліджень запропоновано математичну модель розрахунку оптимальних режимів різання при токарній обробці вказаних матеріалів, які забезпечують максимальну продуктивність, та яка враховує температурні обмеження. Для цього в роботі виконано аналіз теплових потоків та температур, що виникають в процесі різання без охолодження. Встановлено закономірність залежності температури різання від швидкості та подачі для різних матеріалів. Запропоновано спеціальну гіпотетичну схему взаємодії теплових потоків на передній та задній поверхнях леза інструмента та МОТС, яка застосовується. При цьому, процес конвективного теплообміну і потоки теплоти розраховані у відповідності до закону НьютонаРіхмана.

5. В роботі розроблено математичну модель оптимізації режимів різання при токарній обробці по групам факторів. А також виконано обґрунтування критеріїв оптимізації за максимальною продуктивністю, найменшим штучним часом та критерію мінімальної собівартості. Ця оптимізація виконана на підставі технічних обмежень методом лінійного програмування. В роботі представлена схема визначення оптимальних режимів різання для токарної обробки різних матеріалів, що важко оброблюються, із застосуванням МОТС.

6. В результаті експериментальних досліджень установлено, що застосування в якості МОТС емульсії з кращими функціональними властивостями (наприклад, СДМу), дозволяє підвищити стійкість ріжучого інструменту при обробці матеріалів, що важко оброблюються, до 20% у порівнянні з МОТС, що застосовуються, та знизити шорсткість обробленої поверхні.

7. Проведені експериментальні дослідження підтверджують адекватність розроблених математичних моделей із розрахунку оптимальних режимів різання реальним умовам обробки при заданій стійкості ріжучого інструменту.

8. Результати роботи впроваджені на ВАТ «Проектно-конструкторський технологічний інститут» (Україна, Донецьк), на заводі ВАТ «Універсальне обладнання» ( Україна, Донецьк), на Сніжнянському машинобудівному заводі, ВАТ  «Мотор-Січ» (Україна), в Донецькому національному технічному університеті (Україна).

СПИСОК ОПУБЛИКОВАНИХ РОБІТ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ ТА ОСОБИСТИЙ ВНЕСОК АВТОРА

1. Лахин А.М. Синтез схем технологического воздействия для функционально-ориентированых технологических процессов производства зубчатых колес / А.М. Лахин, А.Н. Михайлов, С. Зантур, Аль-Судани // Прогрессивные технологии и системы машиностроения : Международный сб. научных трудов.Донецк : Донецкий национальный технический университет, 2009. - Вып. 38. - с. 127-132. (Автором розроблено методику нанесення функціонально - орієнтованих покрить).

2. Зантур Сахби. Оптимизация режимов резания при точении труднообрабатываемых материалов с учетом температурных ограничений / Зантур С., Богуславский В.А., Ивченко Т.Г. // Прогрессивные технологии и системы машиностроения: Международный сб. научных трудов.Донецк : Донецкий национальный технический университет, 2010. - Вып. 39. - с. 77-84. (Автором розроблено математичну модель оптимізації режимів обробки)

3. Богуславский В.А. Повышение производительности обработки труднообрабатываемых материалов с применением смазочно-охлаждающих технологических сред. / Богуславский В.А., Ивченко Т.Г., Зантур С. // Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія: Машинобудування і машинознавство. Випуск 7. (179) Донецьк : ДонНТУ, 2010.С. 9-16 (Автором виконано математичну обробку отриманих результатів)

4. Vadim Boguslavskiy. Les particularités d’usinabilité de l’alliage de titane OT4. / Vadim Boguslavskiy., Victor Poltchenko., Alexandere Nedachkovskiy., Zantour Sahbi.//Buletinui Institului Din Iasi. Publicat de Universitatea TechnicaCh Asachi.Iasi Tomul L II (L VI) Fasc.5a. - 2004.- P.710. (Автором виконано експериментальну частину дослідження)

5. Изменение  температурного поля токарного инструмента под влиянием смазочно-охлаждающих технологических сред / Богуславский В.А., Зантур Сахби, Польченко В.В., Полянский Д.В. // Сборник трудов межд.научно-техн. Конференции в г. Севастополе 13-18 сентября 2004г. В 4-х томах.- Донецк : ДонНТУ, 2004. - Т.1. - С. 56-58. (Автором розроблено твердотільну модель токарного різця).

6. Физико-химические основы выбора смазочно-охлаждающих технологических сред при обработке металлов резанием / Богуславский В A., Польченко В B., Петрусенко Леонид, Зантур Сахби // Conferinta santintifica internationala TMCR 2005. Chisinau, 19-21 mai 2005 vol.1. - 2005.С. 278-281. (Автором розроблено  методику визначення функціональних властивостей  МОТС).

7. Les propriétés mouillant des liquides appliques et leur efficacité à l’usinage par la coupe / Vadim Boguslavskiy., Victor Poltchenko., Zantour Sahbi., Elena Sidorova. // Buletinul Institului Politechnic Din Iasi, Publicat de Universitatea TechnicaCh Asachi, Iasi Tomul LII (LVI), Fasc.5a. - 2006.P. 2125. (Автором розроблено методику визначення змочуючих властивостей МОТС).

8. Zantour.S. Linfluence des liquides darrosage appliqué au usinage par la coupe sur la valeur des effort de coupe / Zantour.S., Bogouslavskiy.V.A, Polchenko.V. //The 32 international scientific conference of the military technical academymodern technologies in the 21 centuryBoucharest, Romania 1-2 November 2007.2007. – P. 6.09-6.12. (Автором виконано практичну частину роботи та теоретичний аналіз отриманих результатів).

9. L’influence de l’effet mouillant des liquids d’arrosage applique à l’usinage par la coupe des métaux difficile à usiner / Bogouslavskiy.V.A. Zantour.S, Victor Poltchenko, Helene Sydorova // Les technologies modernes de l’industrie mécanique et les problèmes de la formation des cadres d’ingénieurs // Recueil d’ouvrages du II Séminaire international scientifique et méthodique à Mahdia du 30 octobre au 6ème novembre 2008.Donetsk : UNTD. 2008 - P. 6-9. (Автором  розроблено методику оцінки змочуючих властивостей МОТС).

10. Зантур С. Влияние СОТС на силы резания и шероховатость обработанной поверхности при токарной обработке труднообрабатываемых материалов / Зантур С., Богуславский В.А., Демин В.И. // Сборник трудов ХVI международной научно-технической конференции в г. Севастополе 14-19 сентября 2009 г. В 5-х томахДонецк : ДонНТУ, 2009. - Т. 3С. 102-104. (Автором проведена експериментальна частина роботи). 

11. Богуславский В.А. Особенности температурного поля токарного инструмента в условиях наличия смазочно-охлаждающих сред / Богуславский В.А., Сахби Зантур., Польченко В.В. // Повышение творческой активности университетском образовании. Материалы трудов научно-методической конференции.Донецк : ДонНТУ, 2009. - С. 9-11 .(Автором проведено математичну обробку отриманих результатів).

АНОТАЦІЯ

Зантур Сахбі. Удосконалення технологічного забезпечення процесу токарної обробки деталей з важкооброблюваемих матеріалів на основі застосування МОТС. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.08 - технологія машинобудування - Державний вищий навчальний заклад «Донецький національний технічний університет», м. Донецьк, 2010 р. 

Дисертація присвячена підвищенню продуктивності токарної обробки поверхонь обертання виробив із важкооброблюваних матеріалів на основі застосування МОТС і оптимальних режимів обробки.

В роботі виконано аналіз особливостей процесу токарної обробки виробів із важкооброблюваних матеріалів та аналіз теплофізичних властивостей МОТС. Встановлено їх функціональний вплив на процес різання.

Розроблена математична модель процесу токарної обробки поверхонь обертання виробів із важкооброблюваних матеріалів з урахуванням температурного фактору та технологічних обмежень.

На основі виконаних експериментальних досліджень встановлена адекватність розробленої математичної моделі дійсному процесу різання.

Розроблена методика визначення оптимальних режимів різання при токарній обробці виробів із важкооброблюваних матеріалів.

Ключові слова: технологія, токарна обробка, важкооброблювані матеріали, МОТС, математична модель, температура.

АННОТАЦИЯ

Зантур Сахби. Совершенствование технологического обеспечения процесса токарной обработки деталей из труднообрабатываемых материалов на основе применения СОТС.Рукопись.

  Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.02.08технология машиностроенияГосударственное высшее учебное заведение «Донецкий национальный технический университет», г. Донецк, 2010 г. 

Диссертация посвящена повышению качества и производительности токарной обработки поверхностей вращения изделий из труднообрабатываемых материалов на основе применения СОТС и использования оптимальних режимов обработки.

В работе выполнен анализ особенностей процесса токарной обработки изделий из труднообрабатываемых материалов и анализ теплофизических свойств СОТС. Установлено их функциональное влияние на процесс резания.

Разработана математическая модель процесса токарной обработки поверхностей вращения изделий из труднообрабатываемых материалов с учетом температурного фактора и технологических ограничений. В качестве технологических ограничений приняты: ограничения по режущим возможностям інструмента; по мощности электродвигателя привода главного движения станка; прочность механизма подачи станка; по максимальному крутящему моменту; по прочности слабого звена передачи станка; по жесткости державки резца; по прочности пластинки твердого сплава; по температурным параметрам; по жесткости заготовки.

Для проверки адекватности разработанной математической модели реальным условиям обработки проведены натурные стойкостные исследования влияния различных СОТС на стойкость резцов.

На основе выполненных експериментальных исследований установлена адекватность разработаннной математической модели действительному процессу резания.

Проведены натурные исследования влияния рассматриваемых СОТС на величины состовляющих силы резания и параметров режимов обработки на шероховатость обработанной поверхности. Установлено, что при обработке труднообрабатываемых материалов состовляющие силы резания значительно превышают показатели силы резания при обработке обычных углеродистых конструкционных сталей. А зависимость микрогеометрии обработанной поверхности от скорости резания для рассматриваемых материалов имеет другой характер по сравнению с обработкой обычных конструкционных материаловона выражается не горбообразной, а ниспадающей кривой.

Разработана методика определения оптимальных режимов резания при токарной обработке изделий из труднообрабатываемых материалов.

Ключевые слова: технология, токарная обработка, труднообрабатываемые материалы, СОТС, математическая модель, температура.

SUMMARY

Zantour Sahbi. Technological maintenance perfection turning processes details from hard machining materials on the application basis of the cutting fluid. - Manuscript.

The dissertation on competition of scientific degree of a Candidat of engineering sciences after speciaty 05.02.08manufacturing engineeringthe State higher educational institution «Donetsk National Technical University», Donetsk, 2010.

The dissertation is devoted improvement of quality and productivity of turning of a surface of revolution of products from hard machining materials on the basis of application cutting fluid and use of optimum  machining process .

The turning processes features products analysis from hard machining materials and the analysis thermophysical properties of cutting fluid in cutting-processes . Their functional agency on cutting process is installed.

The mathematical model of process of turning of a surface of revolution of products from hard machining materials taking into account the temperature factor and technological restrictions is developed.

On the basis of executed experiental researches adequacy developed mathematical model to the valid process of cutting is installed.

The technique of definition of optimum regimes of cutting is developed at turning of products from hard machining materials.

Keywords: production engineering, turning, hard machining materials, cutting fluid , mathematical model, temperature.

3


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

40629. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОРГАНИЗАЦИИ БУХГАЛТЕРСКОГО УЧЕТА И АУДИТА СОБСТВЕННОГО КАПИТАЛА ООО «САТУРН» 374 KB
  ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОРГАНИЗАЦИИ УЧЕТА И АУДИТА СОБСТВЕННОГО КАПИТАЛА Сущность понятие и задачи учета и аудита собственного капитала Особенности организации бухгалтерского учета собственного капитала Методика аудита собственного капитала на предприятии ГЛАВА 2. ОРГАНИЗАЦИЯ БУХГАЛТЕРСКОГО УЧЕТА И АУДИТА СОБСТВЕННОГО КАПИТАЛА ООО САТУРН 2.2 Организация бухгалтерского учета собственного капитала 2.3 Аудит собственного капитала ГЛАВА 3.
40630. Устройство, Т.О и ремонт тормозной системы КамАЗ - 5320 396.5 KB
  Привод аварийного растормаживания обеспечивает возможность возобновления движения автомобиля автопоезда при автоматическом его торможении изза утечки сжатого воздуха аварийной сигнализацией и контрольными приборами позволяющими следить за работой пневмопривода [7]. Аварийная система растормаживания предназначена для оттормаживания пружинных энергоаккумуляторов при их автоматическом срабатывании и остановке автомобиля вследствие утечки сжатого воздуха в приводе. б клапанов контрольных выводов с помощью которых производится диагностика...
40631. Автоматизация Финансового учета земельного налога КУМИ РМР 13.08 MB
  Отличительные черты свободно распространяемых серверов баз данных. РАЗРАБОТКА БАЗЫ ДАННЫХ MunicipalEstateDB. Инфологическая модель базы данных. Физическая модель базы данных MunicipalEstateDB.
40632. Разработка средствами приложения MS Access автоматизированной системы «Отдел кадров» для коммерческой фирмы «ОАО ЗОК» 2.34 MB
  Теоретические основы создания программного продукта Понятие и сущность баз данных Реляционная модель баз данных Этапы проектирования и разработки баз данных Разработка программного продукта Обоснование выбора среды разработки программного продукта Описание связей в программном продукте Описание интерфейса программного продукта Специальная часть Правовые основы создания программного продукта Методы и приемы защиты информации Охрана труда при разработке программного продукта Заключение Список используемой литературы Введение...
40633. Учет материально-производственных запасов 53.74 KB
  Производственные запасы представляют собой совокупность предметов труда, используемых в производственном процессе. Они участвуют в производственном процессе однократно и полностью переносят свою стоимость на производимую продукцию, выполненные работы или оказанные услуги.