автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Повышение производительности точения на основе анализа теплового состояния инструмента в условиях переменного резания

На правах рукописи

РГБ ОЛ

ШР» ®

ХРИПУНОВ НИКОЛАЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ПЮИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ТОЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ ИНСТРУМЕНТА В УСЛОВИЯХ ПЕРЕМЕННОГО РЕЗАНИЯ

Специальность (15.03.01 -Процессы механической и физико-

технической обработки, станки и инструмент

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ульяновск, 2000

Работа выполнена на кафедре «Резание, станки и инструмент» Тольяттшшкого политехнического института (Тол ПИ)

Научный руконодитсль: кандидат технических наук, доцент

Л.А. РЕЗНИКОВ

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Ю.В. ПОЛЯНСКОВ

кандидат технических наук, доцент В.И. ЖИГАНОВ

Ведущее предприятие - ОАО «Волгоцеммаш» (г. Тольятти)

Защита диссертации состоится ¿¿'июня 2000 г. в 15.00 на заседании диссертационного совета К 064.21.02 Ульяновского государственного техтяеского университета по адресу: г. Улышовск, ул. Энгельса, 3 (почтовый адрес: 432700, ГСП, г. Ульяновск, Северный Вепсц, 32).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке УлГТУ.

Автореферат разослан «М.» __2.000г.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат технических наук, гфофессоп^^,^!^-®'. Ф. Гурьшшхпи

К632~1д,0

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Для повышения эффективности процессов механической обработки необходимо при проектировании технологических операций максимально полно учитывать условия резания.

В современном машиностроении широко распространены токарные операции с переменными условиями обработки, в том числе обусловленными конфигурацией обрабатываемой поверхности, например, с переменной скоростью резания при обработке торцовых поверхностей, с переменным сечением среза при контурном точении.

Исследования различных авторов показывают, что использование систем адаптивного управления, обеспечивающих постоянство температуры резания при точении с переменными условиями, позволяет обеспечить постоянство качества в каждой точке обработанной поверхности и постоянство интенсивности изнашивания инструмента. Но при этом высокая стоимость оборудования делает адаптивное управление во многих случаях экономически невыгодным. В связи с этим оказывается целесообразным проводить обработку при постоянном режиме в некотором диапазоне температур. Режим обработки при этом назначают с использованием нормативов без учета особенностей конфигурации детали или экспериментально, что связано с большими затратами.

В связи с этим тема работы, направленной на разработку метода аналитического расчета температур при точении с переменными условиями резания, является актуальной.

Автор защищает: 1. Способ аналитического расчета температуры резания при течении с переменными условиями.

2. Аналитические зависимости для расчета сил резания с учетом влияния температуры.

3. Методику аналитическою расчета адаптивно изменяемого режима резания при точении с переменными условиями.

4. Методику назначения элементов режима резания при точении с переменными условиями.

Цель работы: повышение производительности точения с переменными условиями резания за счет аналитического расчета температур при проектировании операций.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать способ аналитического расчета показателей теплового состояния (ГГТС) режущего инструмента и показателей процесса

стружкообразования (1111С) при отсутствии а исходных данных экспериментально определяемых величин.

2. Разработать способ аналитического расчета ППС и ГГГС при церемонных условиях резания, провести теоретические исследования теплофизики переменного резания.

3. Провести экспериментальные исследования ППС и ПТС при точении с переменными условиями резания.

4. На основе проведенных исследований разработать рекомендации по назначению режимов обработки с переменными условиями резания.

Научная новизна. 1. Предложена математическая модель теплообмена, учитывающая накопление и распределение теплоты в зоне резания от начала процесса до рассматриваемого момента, позволяющая рассчитать температуры при переменном резании в заданный момент времени.

2. Предложена методика расчета показателей теплового состояния инструмента и процесса стружкообразования, позволяющая обеспечить наилучшее соответствие расчетных и экспериментальных величин, обеспечивающая повышение производительности токарной обработки.

Практическая ценность и реализация работы. 1. Разработаны методики расчета температуры при токарной обработке с переменными условиями резания и программное обеспечение к ним.

2. Разработаны рекомендации по использованию аналитического расчета температур при проектировании токарных операций.

Результаты работы используются технологическими службами Дирекции по техническому развитию АО «АВТОВАЗ» при разработке техпроцессов основного производства и внедрены в учебный процесс на кафедре «Резание, станки и инструмент» Тольяттинского политехнического института.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на научно-технической конференции (НТК) «Современные технологам в машиностроении», Пенза, 199В г.; юбилейной НТК Тольяттинского политехнического института, Тольятти, 1997 г.; всероссийской НТК «Повышение эффективности механообработки на основе аналитического и экспериментального моделировашш процессов», Рыбинск, 1999 г.; НТК молодых специалистов АО «АВТОВАЗ», Тольятти, 1999 г., на заседаниях кафедры «Резание, станки и инструмент» Толыптинского политехнического института в 1997-1999 г.г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 научных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов по работе, списка литературы (90 наименований) и приложений (36 страниц), изложена на 268 страницах, включает 113 рисунков и 30 таблиц.

2. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, ее практическая значимость, сформулирована цель работы и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе представлен обзор работ, посвященных изучению влияния переменности условий обработки на силу и температуру резания и исследований в области аналитического расчета этих величин.

Вопросам аналитического расчета сил и температур при обработке резанием посвящено большое количество работ отечествешгых и зарубежных исследователей - А. Н. Резникова, Н. В. Талантова, Н. Н. Зо-рева, А. М. Розенберга, А. А. Виноградова, Р. Хилла, Дж. Бутройда и др.

В результате анализа работ, посвященных расчету температур, найден алгоритм, наилучшим образом соответствующий цели настоящего исследования - алгоритм расчета температуры резания при точении, разработанный А.Н. Резниковым. Этот алгоритм позволяет рассчитать ПТС (температуру резания 9, средние температуры 01 и 9: на передней и задней поверхностях инструмента, температуру 0д в условной плоскости сдвига и тепловые потоки Я1 и проходящие через контактные площадки резца), но содержит в исходных данных экспериментально определяемые ППС - коэффициент укорочения стружки Кь, составляющие силы резания Рх, Ру и Рг, длины полного Ь и пластического ]щ контактов стружки с резцом.

В ходе дальнейшего анализа информации были выявлены способы аналитического расчета вышеперечисленных ППС, создающие в совокупности с алгоритмом расчета температур теоретическую базу для разработки способа, позволяющего рассчитать ППС и ПТС без экспериментального определения исходных данных. Для обеспечения универсальности и удобства использования разрабатываемой схемы расчета были отобраны аналигические зависимости, отвечающие следующим требованиям:

1. Зависимости не должны содержать в исходных данных нестандартные (отсутствующие в справочной литературе и сертификатах) ха-

рактеристики обрабатываемого материала.

2. Зависимости должны иметь физическое обоснование или отражать эмпирически найденную закономерность, общую для широкого диапазона условий резания.

За основу взят способ расчета величин Kl, Ii, Ьп, Рх, Ру, Pz, учитывающий взаимовлияние ППС и ПТС через зависимость истинного временного сопротивления разрыву SL, (комплексной характеристики, зависящей от временного сопротивления разрыву ст и относительного у длинения 8 при разрыве) обрабатываемого материала от температуры. Эгог способ предложен Л.А. Виноградовым и предусматривает расчет касательных напряжений 1) на передней поверхности резца по формуле

Xj =Sb (1-0,0005 0,). (1)

В основу расчета положена наиболее распространенная схема стружко-образования с единственной плоскостью сдвига, что делает возможным видоизменение отдельных элемеотов схемы расчета с использованием зависимостей, полученных другими авторами. Для этих целей был отобран ряд зависимостей, отвечающих сформулированным выше требованиям, и полученных Н.Г. Абуладзе, A.M. Розенбергом, H.H. Зоревым, Н.Г1. Мазуром, А.Н. Резниковым, М.Ф. Полетикой. Огобрашше зависимости положены в основу представленного в главе 2 метода расчета ППС и ПТС при постоянных условиях резашш.

В ходе анализа влияния переменности условий резания на показатели процесса рассмотрены работы, посвященные механике и теплофизике фрезерования, точения, в том числе свободного резания. Установлено:

1. Показатели Kl и Pz в любой момент времени при переменном резании равны показателям постоянного процесса, протекающего при соответствующих условиях. Следовательно, правомочно допустить, что при изменении условий резания ППС изменяются практически мгновенно, оставаясь во всякий момент времена равными показателям постоянного процесса.

2. ПТС во всякий моменг времени определяются как интенсивностью теплообразования, так и количеством и распределением теплоты, полученной резцом за период времени от начала процесса. При постоянных условиях обработки это выражается в наличии периода неустановившегося теплообмена, в ходе которого происходит возрастание температуры резашш. Для расчета температуры передней поверхности резца в период неустановившегося теплообмена существует зависимость, полученная А. Н. Резниковым и описывающая распространение

теплоты внутри режущего клина, на передней поверхности которого действует источник теплоты.

Таким образом, I1TC при переменных условиях в общем случае не равны показателям соответствующего постоянного процесса.

Во второй главе разработан способ расчета ППС и ПТС при постоянных условиях резания.

Из сравнения схем расчета по А.Н. Резникову и по A.A. Виноградову видно, что результаты расчета по одной схеме являются исходными данными для другой и наоборот. Для совмещения этих схем использован итерационный алгоритм с начальным приближением по температуре. Исходный вариант схемы расчета включает схему расчета ППС по формулам А.А Виноградова (с использованием температуры резания б).

Оценка соответствия расчета эксперименту проведена по показателям Pz, Kl и б с использованием данных, полученных H.H. Зоревьтм при точении заготовок из сталей 30, 40 и 35X3MH резцом из твердого сплава Т15К6 в диапазоне режимов резания V = (1...5) м/с, глубина резания t = (2...6) мм, подача s = (0,125...0,78) мм/об.

При разработке способа расчета проведено сравнение различных вариантов схем расчета с контролем соответствия расчетных и экспериментальных величин. Для этой цели использован специальный критерии, отражающий суммарное относительное отклонение результатов расчета от данных эксперт,1ента и корреляцию расчетных и экспериментальных кривых.

Разработка вариантов схем расчета проведена с использованием зависимостей, найденных в ходе анализа информации, рассмотрены различные варианты изменения структуры алгоритма, заключающиеся в применении для расчета напряжений ть т; и Тд на контактных площадках резца и в условной плоскости сдвига соответствующих температур 0), 0; и Од, в использовании различных итерационных величин (0, б], 62, бд) и их комбшшций; рассмотрен также вариант с вложенными циклами.

В ходе анализа базовых зависимостей уточнена формула (1). При сравнении формулы (1), записанной в виде

T=Sb(1-gl0-46), (2)

с результатами прочностных испытаний рахшчных сталей становится очевидным, что данная формула (лшшя g==5 па рис. 1) удовлетворительно описывает разупрочнение сталей только в диапазоне температур до 450 °С. При более высоких температурах, характерных для токарной обработки, четко выражена нелинейная зависимость коэффициента g от температуры:

5 при0 < 450°С;

3 • 1<Г6 • 0! - 9 • 1(Г5 • в2 + 0,0913 • 0 - 20,984

Гфи450 < 0 < 723° С; -310 6 О2 + 8 10~5 в + 11,809 при 723 < 0 < 1200° С.

14 12 10 8 6 4 2 О

V

л А

V 1 ¿Л /¿¿к

и // 1

\

\ 8 = 5

—1 - 1

100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1°с 1200

0 -►

- армко-железо -20Х -12ХНЗА -15X28

-сталь20 -40Х -ШХ15 - 12Х18Н9

-СтЗ

-40ХШ

-У8А

сталь 40 ---к- 18ХНВА •-0-Х17

20Х23Н18

Рис. 1. Зависимость коэффициента g в формуле (2) от температуры для различных сталей

Использование полученной зависимости (3) для расчета касательных напряжений позволило снизить среднее отклонение экспериментальных данных от расчетных значений (например, для силы Р^ оно составило 28%, в то время как при использовании формулы (1) - 48%).

Расчетная схема (рис. 2), обеспечивающая наилучшее соответствие экспериментальных и расчетных данных, имеет следующие основные отличия от исходной схемы:

-при расчете напряжений и т2 использована формула (3);

Рис. 2. Схема расчета ПГ1С и ПТС при постоянных условиях резанпя

к,

16 12

8 4 О

0,83 1,17 1,67 2,50 3,33 м/с 5,00

v-►

-расчет напряжений и х2 произведен в зависимости от температур 0] и 02, напряжения Тд рассчитаны без учета влияния температуры;

-для расчета угла трети на передней поверхности использована эмпирическая зависимость

3,00 4 кН

I 1,50

PZ 0,75 0,00

\

> .

ц. = aretg-

22500К

C),0015(s0-Y)'-27

(4)

(90-у) А.М.

2,46

Розен-

0,83 1,17 1,67 2,50 3,33 м/с' 5,00

v-►

800 "С 600 500

400

V -1 1 1- 1

А 1 Г-

полученная бергом;

-выход из итерационного никла происходит при достижении значения «истина» комплексом |0] - 91-о|<£, |02 - С, (Од - 0д.0|< С, где ^-изначально задаш1ая величина, определяющая необходимую точность расчета.

Окончательная проверка расчетного метода проведена по экспериментальным данным, полученным А.М. Розен-бергом и А.Н Ереминым. Из рис. 3 видно, что на скоростях резания свыше 1,17м/с расчетные и экспериментальные значения исследуемых величин лежат достаточно близко (средние отклонишя расчета от эксперимента составляют 11,7% по 6,5% по Кь 6,0% по 0). Следовательно, способ, разработанный путем приближения экспериментальных и расчетных показателей в одной области исходных данных, позволяет рассчитать ППС и П'ГС при точении с существенно отличающимися условиями. Несоответствие расчетных и экспериментальных данных в интервале скоростей V = 0,83 - 1,17 м/с объясняется влиянием нароста. Изложенное свидетельствует о возмож-

0.83 1.17 1,67 2,50 3,33 м/с 5,00

V-►

— расчет и эксперимент

Рис. 3. Влияние скорости резания на коэффициент укорочения стружки Kl, силу резгшия Pz и температуру резания 0 при точении стали 20 резцом ВК8 (у ~ -10°, t = 2,05 мы, s = 0,23 мм/об)

носги использования разработанного способа расчета ППС и ПТС при точении в широком диапазоне изменения параметров.

ПТС, рассчитанные по предложенному способу, представляют собой установившиеся температуры и тепловые потоки, действующие в зоне резания в период уставившегося теплообмена. Следовательно, разработанный способ расчета может быть использован в случаях, когда время обработки достаточно велико по сравнению с периодом неуста повившегося теплообмена.

В третьей главе представлен способ расчета ПТС, учитывающий нестабильность процесса теплообмена; проведено теоретическое исследование ПТС при точении с пере-менннми условиями.

Основу способа расчета ППС и ПТС при переменных условиях резания (рис. 4) составляют

. ~ г,™ схема расчета ППС и ПТС

Рис. 4. Схема расчета ППС и ПТС 1

при переменных условиях резания ПРН постоянных условиях

резания (блок 2) и схема расчета ПТС с учетом нестабильности теплообмена (блок 3). При задании исходных данных (блок 1) переменный процесс описан как последовательность постоянных процессов, каждый из которых продолжается в период времени ¿т. Таким образом, исходные данные представляют

собой набор векторов, связанных между собой по номеру элемента i, сформированных на основе вектора времени t и данных п. п. 1, 2 блока 1.

В блоке 2 производится расчет векторов ППС и ИТ Су на основе данных блока 1. Полученные при этом HTCy¡, представляют собой температуры и интенсивности потоков теплоты, которые имели бы место при резашш с поотоятшми условиями, соответствующими интервалу х, в период установившегося теплообмена. В дальнейшем такие ПТС, рассчитанные без учета нестабильности теплообмена, будем называть установившимися и использовать в их обозначении индекс «у».

В блоке 3 производится расчет температур и тепловых потоков с учетом нестабильности теплообмена. Исходными данными служат не только величины, соответствующие рассчитываемому интервалу времени (i-c элементы векторов), но и величины, позволяющие рассчитать количество и распределение теплоты, полученной резцом за период времени от начала процесса. В основу схемы расчета положены результаты исследований теплофизики резания в условиях неустановившегося теплообмена, проведенных А.Н. Резниковым. Применяемая схема расчета имеет следующие отличия:

1. Математическая модель, описывающая процесс распространения теплоты в режущем клипе, учитывает наличие двух источников теплоты на передней и задней поверхностях инструмента.

2. Для учета переменности конфшураций кошактпых площадок резца при обработке с переменным сечением среза использована дискретизация поверхностей инструмента на прямоугольные элементы. Размеры элемента кратны максимальным длине и ширине контактных площадок, имеющих место в ходе обработки. Расчет ПГС производится для каждого элемента в отдельности с учетом неравномерности распределения температуры в направлении длины контакта стружки с резцом и последующим усреднением температурных показателей по соответствующей контактной площадке. Для элементов, входящих в рассчитываемый интервал времени вне контакта, интенсивность теплообразую-щих потоков равна нулю.

В блоке 4 производится вывод результатов расчета: через ППС обозначены векторы Рх, Py, Р/-. Kl, 1ь 1щ; ПТСу - Оу, Ojy, 02у, qjV, q2y; ПТС-0,0ь 02, qi,qz.

В ходе компьютерного моделирования рассмотрены различные случаи переменного резания при изменении одного из параметров процесса при постоянных значениях остальных: линейное монотонное изменение скорости резания V, глубины резания t, подачи s, диаметра об-

1300

1 3

И 13 с 18

рабатываемой поверхности с!; резкое изменение глубины резания и подачи, прерывистое резание. Задачей моделирования было оцешггь влияние нестабильности теплообмена па температуру процесса. Результаты исследований представлены на рис. 5-9; пунктиром показана установившаяся температура резания.

Проведенные исследования позволили выявить факторы, определяющие влияние переменности условий резания на изменения температур относительно установившихся значений:

1. Повышение температуры под действием сравнительно более мощных тепловых потоков, прошедших через контактные площадки резца в предыдущий период времени. Например, при обработке со снижением скорости резания (рис. 5) во всякий момент времени суммарная теплота, полученная резцом от начала процесса больше, чем в случае обработки с постоянной скоростью V,, соответствующей рассматриваемому моменту времени. За счет этого температура резания превышает установившиеся значения.

2. Снижение температуры резания за счет возрастания площади контакта - вступления в контакт не нагретых участков резцовой поверхности. В результате этого тешюрату-ра резания при обработке с увеличением глубины (рис. 6) остается ниже установившихся значений

3. Возрастание температуры при уменьшении длины контакта стружки с резцом (за счет неравномерного распределения температуры в направлении длины контакта стружки с резцом), например, при обработке с резким снижением подачи (рис. 7) в момент ее снижения происходит уменьшением длины контакта стружки с резцом от 1) до 1)* (рис. 8), за счет чего средняя температура контакта увеличивается:

6 8_^

Рис. 5. Влияние плавного снижения скорости па температуру резания (У = (4... 1) м/с)

Рпс. 6. Влияние увеличения глубины на температу ру резания (1 = (1...5)мм)

I И 1 И

- /0(1)<11<— | 0(1)Ш.

II О 1;* О

1000 °с

А

600

200

0.5 5,5 с 15,5

т-►

Рис. 7. Влияние резкого снижения подачи на температуру резания (я = (0,5...0,25) мм/об)

< ь* > 1|

Рис. 8. Схема распределения температуры в направлении длины контакта стружки с резцом

4. Достижение температурой резания значений, меньших установившихся температур, по причине кратковременности процесса обработки (в случаях, когда время обработки меньше времени неустановив-I ци ося теплообмена).

Расчеты, проведенные дои случаев обработки поверхности сложной формы по копиру (одновременное изменение скорости резания и размеров сечения среза) и для многопроходной подрезки торца (изменение скорости резания и прерывистость процесса), показали, что при изменении нескольких параметров температура резания определяется совместным влиянием перечислешшх выше особенностей. При многопроходной обработке горца при времени холостого хода, равного 1с (рис. 9), максимальная температура возрастает от цикла к циклу на начальном отрезке времени. Эго связано с тем, что теплота, полученная резцом за время рабочего хода, не успевает распространиться вглубь режущего клина за время холостого хода. Температура резания в этом случае определяется факторами 1 и 4. Результата {»счетов могут послужить основой для выбора схем обработай, обеспечивающих меньшие значения температур и позволяющих назначить более интенсивные режимы обработки. Так, но данным рис. 9 можно, например, сделать заключение, что более производительный режим может быть назначен при обработке торца с подачей к центру заготовки.

х-► т-►

Рис. 9. Изменение температуры резания при многопроходной обработка

торца: а - подача от периферии к центру, б - подача от центра к периферии

Показана возможность использования разработанного способа (при соответствующем изменении расчетного алгоритма) для расчета законов изменения элементен режима резания доя обеспечения постоянной температуры обработки. Выполнен расчет частоты вращения заготовки для обеспечения многопроходной обработки торца с постоянной температурой резания.

В четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследований точения заготовок из стали 40Х с целью проверки закономерностей изменения ППС и П'ГС при точении с переменными условиями резания, выявленных в главе 3, и проверки адекватности разработанного в главе 2 способа расчета ППС и ПТС при постоянных условиях резания.

Выполнены эксперименты при точении с постоянными условиями резания, с переменной глубиной резания t (обработка конуса), с резким изменением глубины резания (снятие ступенчатого припуска) и подачи s, при прерывистом резании (обработка нала, имеющего канавки). Эксперименты проведены при следующих значениях элементов режима резания: V = 1,3; 2; 3 м/с; t = 1; 2,5; 4 мм, з = 0,1 ; 0,2 мм/об.

Составляющие силы резания Р\, Ру и Pz измеряли с помощью токарного динамометра УД M 1200 с комплектом регистрирующей аппаратуры, температуру резания - с помощью естественной термопары. Исследуемые показатели записывали в память ПЭВМ с частотой 50 Гц с использованием специального четырехкаиалыгого стенда технологаче-ской диагностики.

Анализ результатов экспериментальных исследований привел к следующим выводам:

1. При течении с переменными условиями резания в любой момент времени силы резания равны силам при точении с соответствующими постоянными условиями резания.

2. Закономерности нзменепия температуры резания, полученные в ходе эксперимента, соответствуют данным расчета при постоянных и переменных условиях резания.

3. Способ расчета 1ШС и ГПС является адекватной математической моделью. При достоверной вероятности 0,95 расчетные значения критерия Фишера для соответствующих показателей составляют: РРг = 3,01; = 2,36; РР„ = 3,02; Ре = 2,18 при критическом значении РКР-3,71.

В пятой главе рассмотрены вопросы практического использова-1пм и область применения разработанного способа расчета.

Теоретические положения, изложенные в главах 1 и 2 и составляющие основу разработанного способа расчета, соответствуют условиям черновой и получистовой токарной обработки без использования СОЖ стальных заготовок твердосплавным инструментом без покрытия при наличии сливной пли псевдосливной стружки, что и определяет область условий обработки, в которой обеспечивается численное соответствие между расчетными и фактическими величинами.

В то же время, существует обширный класс задач, для решения которых достаточно оперировать относительным изменением температуры при том или ином изменении скорости резания и сечения среза. Например, если необходимо назначить режим обработки заготовки, отличающейся от базовой по конфигурации, обеспечивающий ту же интенсивность изнашивания инструмента, что и при обработке заготовки базовой детали. В этом случае использование разработашюй расчетной методики возможно, если установлеЕЮ, что в диапазоне изменения условий обработки, характерном для рассматриваемой операции, имеет место равный износ инструмента при обработке на различных режимах, для которых характерно равенство расчетных значений температуры резания. При назначении режимов в подобных случаях (обеспечение одинаковой интенсивности изнашивания инструмента при базовом и проектном вариантах операции) необходимо убедиться в возможности использования методики аналитического расчета температур. Для этих целей разработаны методики аналитической (на базе нормативной информации) и экспериментальной (по результатам стойкостных испытаний) проверок допустимости использования предлагаемого способа расчета температур.

С использованием аналитической методики, на основе отечественных и зарубежных нормативов по назначению режимов резания установлена возможность применения разработанного способа расчега при черновой и получистовой токарной обработке > 1 мм, з > 0,2 мм/об) с использованием твердосплавных сменных многогранных пластин с покрытием и с применением СОЖ заготовок из следующих материалов:

- низко- и среднеупхеродистые стали;

- низколегированные стали;

- серый чугун;

- высокопрочный чугун с шаровидным графитом.

В ходе проверочных расчетов скорости резания, назначенные исходя из постоянства расчетной температуры резания, отличаются от нормативных не более чем на 10 %.

На осповании изложенного в главах 3 и 5 определены основные направления использования аналитического способа расчета температур при проектировании токарных операций:

1. Расчет режимов, обеспечивающих постоянство температуры при обработке заготовок с переменными условиями резания на станках с ЧПУ, позволяющих изменять частоту вращения заготовки и подачу инструмента в ходе обработки. Например, при обработке торца с постоянной скоростью резания имеет место период неустановившегося теплообмена т„, в ходе которого температура резания ниже, чем в основной период времени обработки. Если использовать нелинейный закон изменения частоты вращения шпинделя, рассчитанный исходя из условия постоянства температуры резания, то в начальный период времени обработка будет проводиться с большей скоростью, что позволит увеличить производительность.

2. Проектирование технологических наладок, обеспечивающих снижение тепловой нагрузки на резец. Как видно из рис. 9, при смене направления подачи при торцовом точении максимальная температура в течение рабочего хода резца изменяется. Так при переходе от обработки с подачей к периферии к обработке с подачей к цетру происходит снижение температуры, что позволяет интенсифицировать режим и повысить производительность. При проектировании операций котпурного точения аналогический расчет температур может быть использован при распределении припуска между проходами и при выборе направления подачи.

3. Обеспечение технологически необходимого периода стойкости инструмента при назначении режимов переменного резанпя, исходя из

условия не превышения в ходе обработки температуры, соответствующей максимально допустимой интенсивности изнашивания инструмента. Для расчета режима резания необходимо определить максимально допустимую но стойкости инструмента температуру 6т, рассчитав ее исхода из базового режима, при котором обеспечивается необходимая стойкость инструмента. В качестве базового режима может быть использована нормативная информация, режим обработки детали-аналога или режим, назначенный по результатам стойкостпых испытаний (при пос тоянных условиях резания). Затем, варьируя составляющими режима резания (п и s) в пределах технических ограничений с условием равенства максимальной температуры в ходе обработки 9т, производится поиск режима, обеспечивающего минимальное время обработки.

Использование разработанной методики при проектировании технологического процесса обработки кольца синхронизатора автомобиля 33A3 2110 для основного производства АО «АВТОВАЗ» (г. Тольятти) позволило в результате изменения технологических наладок и корректировки режимов снизить трудоемкость изготовления детали на 0,083 мин по сравнению с вариантом, разработанным по аналогии с техпроцессом обработки кольца ВАЗ 2108. Ожидаемая годовая экономия составляет 47300 руб.

3. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработан способ расчета ППС и IITC при постоянных условиях резания, позволяющий на основе механических и тешюфизических характеристик инструментального и обрабатываемого материалов рассчитать силы резания, длину контакта стружки с передней поверхностью резца, коэффициент укорочения стружки и температуры на контактных поверхностях инструмента. Результаты расчета хорошо согласуются с экспериментами, проведенными как автором, так и другими исследователями.

Взаимовлияние ППС и 1ТГС учтено при помощи предложенной зависимости истинного временного сопротивления разрыву обрабатываемого материала от температуры, позволяющей существенно повысить соответствие расчетных и экспериментальных данных.

2. Разработан способ расчета ППС и ГТГС при точении с переменными условиями резания. Зависимость для расчета тепловых потоков, проходящих через контактные поверхности резца на стадии неустановившегося теплообмена, преобразована к виду, позволяющему учесть взаимонагрев передней и задней контактных площадок режущего клина.

В результате численного моделирования установлено существенное влияние переменности условий резания на температурные показатели процесса. Теоретические результаты подтверждены экспериментально.

3. Предложен способ аналитического расчета закона изменения частоты вращения заготовки при точении с поддержанием постоянной температуры, позволяющий проводить обработку в условиях, близких к точению с адаптивным упрз&тепием, не используя при этом механизм обратной связи.

4. Разработана методика назначения режимов токарной обработки с использованием; аналитического расчета температуры резания. Методика основана на предположении, что при различных режимах точения, если для них характерна одинаковая температура, имеет место одинаковый износ инструмента. Методика позволяет повышать производительность обработки за счет изменения схем обработки и корректировки режимов резания, без снижения периода стойкости инструмента.

5. По результатам исследований разработана учебная программа компьютерного расчета сил и температу р при точении с пергменными условиями, используемая в учебном процессе на кафедре "Резание, станки и инструмент" Тольятпшского политехнического института.

6. На основе изложенных б диссертации положений для АО «АВТОВАЗ» разработаны методика аналитического расчета температур и сил резаштя при точении и методика назначения режимов резания при контурном точении с учетом температурного фактора.

Эти методики используются службами Дирекции по техническому развитию АО «АВТОВАЗ» при разработке технологических процессов основного производства. Применение методик при проектировании технологического процесса изготовления кольца синхронизатора автомобиля ВАЗ 2110 обеспечило услогпую годовую экономию в размере 47300 руб. за счет снижения трудоемкости изготовления детали.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Хрипунов Н.В. Расчет температур и спл в процессе резания с учетом их взаимовлияния // Тезисы докладов паучно-техн. копф. Тольятти: ТолПИ, 1997. С. 67-68.

2. Хрипунов Н.В., Резников Л.А. Совместный расчет температурных и механических показателей процесс:! резания при точении // Физические процессы при резании металлов. Волгоград: ВГТУ, 1997. С. 73-80.

3. Хрипунов Н.В. Температурные показатели при точении с переменными условиями // Педагогические, экономические и социальные аспекты учебной, научной и производственной деятельности. Тольятти: ТолПИ, 1998. С. 190-194.

4. Резников Л.А., Хрипунов Н.В Особенности изменения температуры резания при точении с переменной толщиной среза // Педагогаче-ские, экономические и социальные аспекты учебной, научной и производственной деятельности. Тольятти: ТолПИ, 1998. С. 194-196.

5. Хрипунов Н.В. Влияние переменной толщины среза на температурные показатели при точении // Сб. материалов научно-техн. конф. «Современные технологии в машиностроении». Пенза: ПГТ'Х 1998. С. 42-43.

6. Хрипунов Н.В., Резников Л.А. Некоторые особенности точешга с постоянной температурой! резания // Инструментообеспечсние и со-времешше технологии в технике и медицине. Ростов-на-Дону: ДГТУ, 1997. С. 34-38.

7. Резников Л.А., Хрипунов Н.В. Оптимизация режима точения с переменными условиями резания // Тезисы докладов всероссийской научно-техн. конф. «Повышение эффективности механообработки на основе аналитического и экспериментального моделирования процессов». Рыбинск: РГА'ГА, 1999. С. 17-18.

8. Хрипунов Н.В. Оптимизация процесса точения с переменными условиями резания по температурному кр1ггерию И Сб. избранных докладов научно-практической конф. молодых специалистов АО «АВТОВАЗ». Тольятти: АВТОВАЗ, 2000. С. 24-30.

Автореферат на соискание ученой степени кандидата технических наук

СОРОКИНА О.С.

Методика проектирования и изготовления сборных осевых инструментов на основе математического моделирования

Сдано в набор Подписано в печать

Формат бумаги 60 х84 1/16. Бумага 80 гр./м2Гарнитура «Times New Roman»

Объем 1,25 уч.-изд. 1 Тираж 100 экземпляров Заказ №

Тульский государственный университет, 300600 г. Тула, пр. Ленина, 92 Редакционно-издательский центр Тульского государственного университета. 300600, г. Тула, ул. Болдина 151

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ МЕХАНИКИ И ТЕПЛОФИЗИКИ РЕЗАНИЯ

С ПЕРЕМЕННЫМИ УСЛОВИЯМИ Ю

1.1 .Теоретические исследования теплофизики процесса резания

1.2. Теоретические исследования механики процесса резания

1.3. Исследования механики процесса переменного резания

1.4. Исследования теплофизики процесса переменного резания

1.5. Выводы из обзора литературы и задачи работы

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРОЦЕССА

СТРУЖКООБРАЗОВАНИЯ И ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ ИНСТРУМЕНТА ПРИ ПОСТОЯННЫХ УСЛОВИЯХ РЕЗАНИЯ

2.1. Теоретические основы и принцип построения расчетной методики

2.2. Обобщенный алгоритм расчета

2.3. Разработка и анализ достоверности совместных расчетных схем

ГЛАВА 3. ПОКАЗАТЕЛИ ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ

ИНСТРУМЕНТА ПРИ РЕЗАНИИ С ПЕРЕМЕННЫМИ

УСЛОВИЯМИ

3.1. Общая схема расчета показателей резания с переменными условиями

3.2. Автономное влияние переменности параметров на показатели резания

3.2.1. Резание с переменной скоростью

3.2.2. Резание с переменным диаметром обработки

3.2.3. Обработка с переменной шириной среза

3.2.4. Обработка с переменной толщиной среза

3.2.5. Показатели теплового состояния при прерывистом резании 93 33. Показатели теплового состояния при точении поверхностей сложной формы

3.3.1. Контурное точение с постоянным сечением среза

3.3.2. Многопроходная обработка торца

3.3.3. Обработка с переменным сечением среза

3.4. Обработка с адаптивным изменением скорости резания

3.5. Выводы

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

ПОКАЗАТЕЛЕЙ РЕЗАНИЯ С ПЕРЕМЕННЫМИ УСЛОВИЯМИ

4.1. Планирование и подготовка экспериментов

4.2. Экспериментальные исследования

4.2.1. Точение с постоянными условиями резания

4.2.2. Точение с резким изменением подачи

4.2.3. Прерывистое точение

4.2.4. Точение с плавным изменением глубины резания

4.2.5. Точение с резким изменением глубины резания

4.3. Выводы по результатам экспериментов

ГЛАВА 5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДИКИ РАСЧЕТА

ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТЕПЛОВОГО СОТОЯНИЯ ИНСТРУМЕНТА

ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ТОКАРНЫХ ОПЕРАЦИЙ

5. L Схема назначения режимов резания 181 5.2. Область применения методики аналитического расчета температур

5.2.1. Теоретические рассуждения

5.2.2. Определение области применения новой методики на основе анализа справочных данных

5.3. Использование методики аналитического расчета режимов паоошдо

5.3 Л Методика назначения режимов обработки 198 5.3.2. Назначение режимов токарной обработки кольца блокирующего синхронизатора КПП автомобиля ВАЗ

ВЫВОДЫ

В современном машиностроении увеличение парка автоматического, копировального и программируемого станочного оборудования, а также развитие заготовительного производства позволило создать базу для все более широкого применения технологических процессов обработки резанием изделий сложного профиля.

В идеале дом получения одинаковой шероховатости, одинакового напряженного состояния и качества подповерхностного слоя обрабатываемого материала в каждой отдельно взятой элементарной области поверхности сложного профиля необходимо, чтобы параметры процесса резания (сечение среза, скорость резания, геометрия режущего клина) в каждый момент обработки были одинаковыми. Однако, с высокой степенью достоверности можно априори утверждать. что организация идеального адаптивного процесса будет экономически нецелесообразной. Более того, осуществить такой процесс на практике, скорее всего, не удастся в силу инерционности механизмов металлорежущих станков, Например, для скачкообразного перехода с большей частоты оборотов на меньшую необходимо практически мгновенно преодолеть инерцию заготовки, шпиндельного узла и коробки скоростей станка, а это невозможно.

Отказ от идеи мгновенного адаптивного управления неизбежно приводит к процессу резания с одним или несколькими переменными во времени параметрами (для краткости далее будем называть такой процесс переменным резанием).

Переменность процесса резания может быть обусловлена: 1. программированием оборудования;

2« упругими деформациями заготовки в станочном приспособлент;

3. особенностями геометрии и кинематики работы режущего инструмента;

4.конфигурщией обработанной поверхности.

Пункт, касающийся программирования металлорежущего оборудования с целью закономерного изменения элементов режима резания (под программированием здесь понимается как непосредственное введение переменности параметров в память станков с ЧПУ, так и применение специальных станочных устройств, например, вариаторов), в предложенной классификации стоит несколько особняком. В основном потому, что, как это ни парадоксально, запрограммированная переменность одного из параметров процесса призвана поддержать постоянство другого параметра, а также какого-либо отдельного показателя или комплекса показателей. Например, линейное изменение частоты вращения Шпинделя' при точении кОВЖческоЙ Поверхности1 обеШечивает ШстояНетво скорости резания, а нелинейное изменение частоты по закону, рассмотренному ниже (см. гл. 3), обеспечивает относительное постоянство температуры резания при точении торцовой поверхности.

Изменение параметров процесса резания вследствие упругих деформаций системы «станок - приспособление - инструмент - заготовка» нежелательное, но в достаточной мере изученное явление. Известны нута стабилизации параметров, например, использование дополнительных опор, люнетов и тл. Именно потому, что в этом случае переменное резание может и должно быть сделано резанием с постоянными параметрами, не имеет смысла анализировать влияние переменности параметров на протекание процесса.

Переменность параметров резания, обусловленная геометрией инструмента и кшемшюшй его работы., оказывает существенное влияние на протекание процесса резания. Так при цилиндрическом фрезеровании совместное влияние переменности толщины среза, переднего угла и прерывистости процесса приводит к повышенному уровню вибраций, возникновению ударных нагрузок, переменному температурному режиму, что ухудшает условия работы инструмента по сравнению с постоянным резанием. Приемы и способы улучшения условий работы инструмента при обработке с кинематически обусловленными переменными параметрами хорошо известны и применяются при проектироваюш инструментов и назначении режимов на операциях фрезерования, зубообработки и т.п.

Сравнительно меньше исследовано влияние переменности параметров на процесс обработки в случаях:, когда эта переменность не обусловлена кинематически, т.е. не является неотъемлемым признаком способа обработки, а определяется конфигурацией обрабатываемой поверхности. Закономерности, имеющие место при кинематически обусловленной переменности параметров, не могут быть использованы для процессов с геометрически определяемой переменностью параметров, т.к. для последних характерны более сложные законы изменения параметров. (Закон изменения кинематически определяемых параметров, как правило, представляет собой последовательность идентичных циклов рабочих и холостых ходов.)

Случаи резания с геометрически определяемой переменностью параметров обработки можно классифицировать следующим образом:

1. Изменение параметров резания (припуск, диаметр обработки и др.) происходит плавно и монотонно:

1.1. Изменяется один параметр (например, обработка торца; переменный параметр - диаметр).

1.2. Одновременно изменяются несколько параметров (например, обработка торца, имеющего конусность).

2. Изменение условий резания происходит дискретно или плавно немонотонно (например, обработка ступенчатого вала, кошурное точение поверхностей сложной формы).

Назначение режимов обработки, обеспечивающих максимальную производительность при экономически целесообразной норме расхода инструмента, представляет собой типичную задачу оптимизации, которую тем или иным способом решает технолог при проектировании операций мехобработки. К решению описанной задачи возможны два подхода - математический и нормативный. Математические способы оптимизации режимов резания заключаются в поиске минимума целевой функции Р(хь х2, . хш) в в-мерном пространстве (п -число оптимизируемых параметров, т - общее число параметров) при налижи системы ограничений. При правильной постановке задачи математические способы обеспечивают однозначно наилучшее решение. Использование этих способов оптимизации режимов резания возможно при наличии обширных исходных данных и при высоком уровне подготовки персонала. В других случаях используют нормативы, решмендации про изводите лей и нстру м енга или обору-довашш и производственный опыт.

Оптимальность» режима обработки, назначенного по нормативам, прямо зависит от близости производственных условий и условий, дая которых разработаны нормативы. Следовательно, вполне вероятно, что при использовании данных, полученных в условиях постоянного резания, дая назначении режимов обработки с переменными условиями, остаются ншсполъзовашшми значительные резервы производительности или стойкости инструмента.

Цель работы — повышение производительности точения с переменными условиями резания за счет применения аналитического расчета температур при проектировании операций.

Диссертация состоит из пяти глав.

В первой главе дан обзор результатов теоретических и экспериментальных исследований процесса резания с переменными условиями, проведен анализ существующих способов расчета показателей процесса стружкооборазова-иш и теплового состояния инструмента с точки зрения возможности их применения к описанию процесса с переменными условиями обработай.

Во второй главе разработана методика, позволяющая на основе зависимостей, отражающих некоторые отдельные взаимодействия процесса резания, создавать схемы расчета показателей процесса стружкообразовдаш и теплового состояния инструмента. На основе предложенной методики разработан способ расчета показателей процесса стружкообразованим и теплового состояния инструмента при точении, позволяющий, используя справочные характеристи9 кж иШ1фументШ1ьното и обрабатываемого материалов, рассчитать с необходимой точностью силы резания и температуры в зоне обработки.

В третьей главе путем численного моделирования проведено исследование показателей теплового состояния инструмента при точении с переменными условиями. Разработан способ расчета частоты вращения заготовки, позволяющий поддерживать постоянную температуру при токарной обработке торцовых поверхностей.

В четвертой главе приведены результаты экспериментов по токарной обработке с переменными условиями резания, подтверждающие результаты, полученные путем численного моделирования.

В пятой главе описана мето дика назначения постоянных режимов резания на основе расчета температур точения с переменными условиями.

Автор защищает:

1. Способ аналитического расчета температуры резания при точении с переменными условиями.

2. Аналитические зависимости для расчета сил резания с учетом влияния температуры.

3. Методику аналитического расчета адаптивно изменяемого режима резания при точении с переменными условиями.

4. Методику назначения элементов режима резания при точении с переменными условиями.

ВЫВОДЫ

1. Разработан способ расчета ППС и ПТС при постоянных условиях резания, позволяющий на основе механических и тегоюфизических характеристик инструментального и обрабатываемого материалов рассчитать силы резания, длину контакта стружки с передней поверхностью резца, коэффициент укорочения стружки и температуры на контактных поверхностях инструмента. Результаты расчета хорошо согласуются с экспериментами, проведенными как автором, так и другими исследователями.

Взаимовлияние ППС и ПТС учтено при помощи предложенной зависимости истинного временного сопротивления разрыву обрабатываемого материала от температуры, позволяющей существенно повысить соответствие расчетных и экспериментальных данных.

2. Разработан способ расчета ППС и ПТС при точении с переменными условиями резания. Зависимость для расчета тепловых потоков, проходящих через контактные поверхности резца на стадии неустановившегося теплообмена, преобразована к виду, позволяющему учесть взаимонагрев передней и задней контактных площадок режущего клина.

В результате численного моделирования установлено существенное влияние переменности условий резания на температурные показатели процесса. Теоретические результаты подтверждены экспериментально.

3. Предложен способ аналитического расчета закона изменения частоты вращения заготовки при точении с поддержанием постоянной температуры, позволяющий проводить обработку в условиях, близких к точению с адаптивным управлением, не используя при этом механизм обратной связи.

4. Разработана методика назначения режимов токарной обработки с использованием аналитического расчета температуры резания. Методика основана на предположении, что при различных режимах точения, если для них характерна одинаковая температура, имеет место одинаковый износ инструмента. Методика позволяет повышать производительность обработки за счет измене

222 ния схем обработки и корректировки режимов резания, без снижения периода стойкости инструмента.

5. По результатам исследований разработана учебная программа компьютерного расчета сил и температур при точении с переменными условиями, используемая в учебном процессе на кафедре "Резание, станки и инструмент" Тольяттинского политехнического института.

6, На основе изложенных в диссертации положений для АО «АВТОВАЗ» разработаны методика аналитического расчета температур и сил резания при точении и методика назначения режимов резания при контурном точении с учетом температурного фактора.

Эти методики используются службами Дирекции по техническому развитию АО «АВТОВАЗ» при разработке технологических процессов основного производства. Применение методик при проектировании технологического процесса изготовления кольца синхронизатора автомобиля ВАЗ 2110 обеспечило условную годовую экономию в размере 47300 руб. за счет снижения трудоемкости изготовления детали.

1. Абуладзе Н, Г, О напряжении сдвига и связи между углами сдвига и трения при образовании сливной стружки // В сб. Обрабатываемость жаропрочных и титановых сплавов, Куйбышев, 1962, с. 306-317«

2. Абуладзе Н. Г. Характер и длина пластического контакта стружки с передней поверхностью инструмента // В сб. Обрабатываемость жаропрочных и титановых сплавов, Куйбышев, 1962, с. 306-317.

3. Андреев Г. С. Повышение работоспособности режущего инструмента при периодическом резании,.//Станки и инструмент, 1979, №11.

4. Бердников Л. Н. Расчет температурного поля режущего клина в условиях прерывистого резания при охлаждении.// Известия ВУЗов, Машиностроение, №5, 1980.

5. Бобров В. Ф. Основы теории резания металлов. М.: Машиностроение, 1975.

6. Болыпев Л.Н. Смирнов Н.В. Таблицы математической статистики. М., Наука, 1965.

7. Виноградов А. А. Определение оптимальной скорости резания по коэффициенту усадки стружки. / Станки и инструмент, 1991, №7.

8. Виноградов А. А. Расчет усадки стружки и длины контакта ее с резцом И Сверхтвердые материалы. -1980. -Х«2.

9. Виноградов А, А. Теоретическое определение силы стружкообразования при резании металлов. // Технология и автоматизавдш машиностроения, 1978, вып. 22, с. 13-19.

10. Виноградов А. А. Физические основы процесса сверления труднообрабатываемых металлов твердосплавными сверлами. -Киев: Наук, думка, 1985.

11. Выбор токарного инструмента. Руководство в выборе державок, типа пластинок, режимов резания/ Sandvic Coromani Sweden Marknadstream AB, 1996.

12. Гордеев А. В. Решение задачи о нестационарном теплообмене с разрывными граничными условиями // В сб. Теплофизика технологических процессов, вып 2, Изд. Саратовского университета, 1975, с. 78 81.

13. Грановский Г. И. Обработка результатов экспериментальных исследований резания металлов. -М.: Машиностроение, 1982.

14. Гюнтер Ю., Маркарян Г. К. Влияние скорости и направления изменения толщины и ширины среза на силы и температуру резания // Промышленность Армении, 1975, №7, с. 32-35.

15. Евсеев Л. Л. Расчет оптимальной скорости резания по коэффициенту динамичности процесса стружкообразования./ СТИН, 1994, №4.

16. Заславский И. Я. Температура контактных поверхностей резцов из различных инструментальных материалов // В сб. Теплофизика техно-логических процессов, вып. 2, Изд. Саратовского университета, 1974, с. 33-36.

17. Землянский В. А. Температурный режим и износ ротационного резца // В сб. Резание ж инструмент, вып. 9,1974, с. 27-33.

18. Зорев Н. Н. Вопросы механики процесса резания металлов. -М.: Машгиз, 1956

19. Зорев Н. Н. Обработка стали твердосплавным инструментом в условиях прерывистого резания с большими сечениями среза,//Вестник машиностроения, 1963, №2.

20. Зорев H.H., Фетисова 3. М. Обработка резанием туготшавких сплавов. М.: Машиностроение, 1966.

21. Зориткуев В. Ц., Исаев Ш. Г. Взаимосвязь электрической проводимо-сти контакта "резец-деталь" с параметрами режима резания //В сб. Оптимизация процессов резания жаро и особопрочных материалов, Уфа, 1983, с. 144=150.

22. Ильюшин А. А., Ленский В. С. Сопротивление материалов. М.: Машгиз, 1951.

23. Кацев П.Г. Статистические методы исследования режущего инструмента. М., Машиностроение, 1974

24. Комаров В.А. Расчет сил резания по аналитическим уравнениям // В сб. Резание и инструмент, вып. 37,1987 , с. 11-19.

25. Кушнер В. С. Теоретические основы расчета режимов резания. Новосибирский инженерно-строительный институт им. В. В. Куйбышева, 1977.

26. Кушнер В. С. Термомеханическая теория процесса непрерывного резания пластичных металлов. -Иркутск: Иркут. ун-т, 1982.

27. Лоладзе Т. BL Износ режущего инструмента. -М.; Машшз, 1958.

28. Лоладзе Т. Н. Прочность и износостойкость режущего инструмента. -М.: Машиностроение, 1981.

29. Луценко К. И., Жучков Н. С., Сиворинский Л. А. Исследование деформации срезаемого слоя при переменных режимах обработки конструкционных титановых сплавов // В сб. Резание и инструмент, вып. 9,1974 , с. 8186.

30. Мазур Н. П. К вопросу об определении угла наклона условной плоскости сдвига при резании металлов // В сб. Резание и инструмент, вып. 35,1986 , с. 108-115.

31. Макаров А. Д. Износ и стойкость режущего йнструмента. -М.: Машиностроение, 1966.

32. Макаров А. Д. Огажмюацш процессов резания. М.: Мшюишоетрошие, 1976.

33. Макаров А. Д., Зоршжуев В. Ц. Автоматическое регулирование процессов резания при торцовом и продольном точении // В сб. Резание и инструмент, вып. 7, 1973, с. 5-11.

34. Митрофанов СЛ.» Затолокина М, А. Расчет и авадвд оптимальных режимов резания для токарной обработки ,// Вестник машиностроения, 1991, №9.

35. МКТС Turning Programme, / Sweden skovde, 1995

36. Нодельман М. О. Ширина зоны стружкообразования и время деформации при резании пластичных металлов // В сб. Резание и инструмент, вып. 39, 1988.

37. Области применения марок твердых сплавов/ЗАО Финвал-М, Москва, 1999.

38. Обработка металлов резанием с плазменным нагревом./ А. Н. Резников, Л. А. Резников и др. -М.: Машиностроение, 1986.

39. Остафьев В, А,, Чернявская А, А, Расчет нестационарных температурных полей при обработке металлов резанием. Изд. ЦНИИТЭстрожмаш, 1970.

40. Остафьев В, А, Расчет динамической прочности режущего инструмента. -М.: Машиностроение, 1979.

41. Подпоркин В. Г., Бердников Л. Н. Фрезерование труднообрабатываемых материалов. -Л.: Машиностроение, 1983.

42. Полетика М. Ф. Контактные нагрузки на режущих поверхностях инструмент. -М.: Машиностроение, 1969.

43. Полетика М. Ф Основные типы контактных условий на передней поверхности инструмента и их связь с процессом сщзужкообразовшга,//Пута йнтенсифишций производственных процессов при механической обработке -Томск: Изд. Томск, политехи, инст., 1979, с.З 8.

44. Развитие науки о резании металлов./ В. Ф. Бобров, Г, и, Грановский, Н. П. Зорев и др. М.: Машиностроение, 1967.

45. Режимы резания металлов: Справочник / Ю.В. Барановский, Л.А. Брахман, А.И. Гдадевич и др. М.: НИИТавтопром, 1995.

46. Резников А. Н. Температура и охлаждение режущих инструментов. Куйбышевское издательство, 1959.

47. Резников А. Н. Теплофизика резания. -М.: Машиностроение, 1969.

48. Резников А. Н., Новоселов Ю. А. Метод определения усадки стружки при цилиндрическом фрезеровании. Известия вузов. Машиностроение, 1966, №10.

49. Резников А. Н., Резников Л. А. Современное состояние и задачи дальнейшего изучения теплофизики резания материалов // Вестник машиностроения, 1993, №5-6.

50. Резников А. Н., Резников Л. А. Тепловые процессы в технологических системах: Учебник для вузов. -М.т Машиностроение, 1990.

51. Резников А.Н. Теплофизика процессов механической обработки материалов. -М.: Машиностроение, 1981.

52. Резников А.Н. Теплообмен при резании и охлаждении инструментов. М,: Машгиз, 1963.

53. Рейнер М. Реология М.: Наука. 1965.

54. Розенберг А. М., Еремин АД, Элементы теории процесса резания металлов. -М.1 Машгиз, 1956.

55. Розенберг А, М,, Розенберг О. А Расчет сил при резании пластичных металлов .// Сверхтвердые материалы. -1987. -№4.

56. Розенберг А. М., Розенберг О. А. К вопросу о напряженно-деформированном состоянии металла в процессе резания // Сверхтвердые материалы. -1988, №5, с. 41 49

57. Розенберг А. М., Розенберг О. А. Механика пластического деформирования в процессах резания и деформирующего протягивания. -Кие®: Наук. Думка, 1990.

58. Розенберг Ю. А., Тахман С. И. Анализ применяемых расчетных моделей характеристик механики процесса резания// В сб. Прогрессивные технологические процессы в машиностроения, Томск, 1997, с.56 62.

59. Розенберг Ю. А., Тахман С. И. Развитие теоретических методов рас-чета сил резания // В сб. прогрессивные технологические процессы в машиностроении, Томск, 1997, с.50 55.

60. Розенберг КХ А., Тахман С. И. Расчет сил резания при контурном фрезеровании криволинейных поверхностей // Вестник машиностроения, 1993, Хй2.

61. Рыкалин Н. Н. Расчеты тепловых процессов при сварке. Мл Машгиз, 1951.

62. Сидоренко Л. С. Расчет коэффициента утолщения стружки // Станки и инструмент, 1992, №1

63. Силин С. С. Метод подобия при резании металлов. Мл Машиностроение, 1979.

64. Сшшжн В. В. Определение оптимальных режимов резания при обработке конических колес зуборезными головками IIВ сб. Резание и инструмент, вып. 32,1984 , с. 48-51.

65. Смазочно-охлаждагощие средства для обработки металлов резанием: Справочник / С,Г. Эвтедис, Э.М. Бердиндер, Л .В. Худобин и др. Мл Машиностроение, 1986.

66. Смирнов В. С. Сопротивление деформации и пластичность металлов. М.: Металлургия, 1975

67. Сопротивление пластической деформации металлов и сплавов. Справочник./ Под ред. П.И. Полухина, Г, Я. Гуна, А. М, Галкина -Мл Меташургйя. 1976.

68. Справочник металлиста. В 5 т., т. 2 Под Ред. А. Г. Рахштадта и В. А. Бро-стрема. Мл Машиностроение, 1976.

69. Старков В. К. Расчет длины контакта стружки с передней поверхностью инструмента // В сб. Резание и инструмент, вып. 9, 1974 , с. 18-23.

70. Талантов Н. В. Физические основы процесса резания, изнашивания и разрушения инструмента. -Мл Машиностроение, 1992.

71. Талаипзв Н. В. Неустойчивость процесса пластическог о деформирования и автоколебания при резании металла Н В сб. Резание и инструмент, вып. 33,

72. Тахман С. И. Деформация стружки при цилиндрическом и торцовом фрезеровании // Резание металлов и технологическая точность Деталей в машиностроении. Кургш, 1968, о, 67 74.

73. Тахман С. И. Моделирование конечной степени деформации в условиях сливного стружкообразования // В сб. Прогрессивные технологические процессы в машиностроении, Томск, 1997, с.56 62.

74. Ташлицкий Н. И., Кушнер В. С. Чистовое точение сталей твердосплавными резцами с зачищающей режущей кромкой и стабилизирующей фаской. It Вестник машиностроения, 1974, №5.

75. Теплофизика механической обработки / А.В. Якимов, П.Т. Слободняк, А.В. Усов, К.; Одесса: Лыбидь, 1991.

76. Тиме И. А. Сопротивление металлов и дерева резанию, 1870

77. Тимофеев Ю.В., Шелковой А. Н. Критерии выбора оптимальных характеристик процесса резания // В сб. Резание и инструмент, вып. 32, 1984 , с. 98-101.

78. Ульяненко А. П. Расчет контактных характеристик процесса резания /7 В сб. Резание ц инструмент, вып. 37, 1987 , е. 38-43.

79. Ульяненко А. П. Расчет контактных характеристик процесса резания II Сверхтвердые материалы, 1984, №1, с. 62-66.

80. Ховах Н. И. Влияние твердости стали ШХ15 на процесс стружкообразования // Известия Томского политешического института, 1966, т. 147, с. 180 -186.

81. Худобин Л.В., Бердичевекий Е. Г. Техника применения смазочно-охлаждающих средств в металлообработке. М.: Машиностроение, 1977.

82. Шустер Л. Ш. Исследование процессов в зоне контакта передней поверхности тструмерта в связи с прочностью адгезионных связей // В сб. Резание и инструмент, вып. 13, 1975.

83. Boothroyd, Effect of Sorfase Slope on Shear Angle in Metall Cutting, Journal of bigmeering for Industry, Trans, ASME, Series B, Vol 92, №2,1970,

84. Kainth д. S., Gupta R. C. Shear angle relationship with variable unperformed chip thickness. Trans. ASME, 1974, B96, №4.

85. Kennametal Hertel Drehprogramm.,/ Kennametal Hertel AG, 1996

86. Lee E. H. and Shaffer B. W. The Theory of Plasticiti Applied to the Problem of Machining. // Journal of Applied Mechanics, 1951, №4.

87. Mitsubishi Carbide. Общий каталог/ Mitsubishi Materials Corporation. 1999.

88. Okushima and Hitomi, An Analysis of the Mechanism of Orthogonal Cutting and Its Application to Discontinuous Chip Formation, Journal of Engineering for Industry, Trans, ASME, Series B, Vol 83, №3, 1961,