автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.07, диссертация на тему:Развитие методов проектирования сложнопрофильных токарных пластин на основе моделирования дробления сливной стружки

На правах рукописи

004600371

Олейник Анатолий Павлович

РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СЛОЖНОПРОФИЛЬНЫХ ТОКАРНЫХ ПЛАСТИН НА ОСНОВЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ ДРОБЛЕНИЯ СЛИВНОЙ СТРУЖКИ

Специальность 05.02.07 - Технология и оборудование механической и физико-технической обработки

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 5 ДПР 2010

Рыбинск-2010

004600871

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Костромской государственный технологический университет»

Научный руководитель

доктор технических наук Михайлов Станислав Васильевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Волков Дмитрий Иванович

доктор технических наук, профессор Украженко Константин Адамович

Ведущая организация

ОАО «НПО«Сатурн»

Защита состоится « 5 » мая 2010 г. в 1200 часов на заседании диссертационного совета Д 212.210.01 в Рыбинской государственной авиационной технологической академии имени П. А. Соловьева по адресу. 152934, Ярославская обл., г. Рыбинск, ул. Пушкина, 53, ауд. Г-237.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке Рыбинской государственной авиационной технологической академии имени П. А. Соловьева

Автореферат разослан «3/» марта 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Совершенствование твердосплавного токарного инструмента идет по пути усложнения рабочих поверхностей и, в первую очередь, передних поверхностей сменных режущих пластин (СРП). Оптимизация конструкций СРП позволяет повысить стабильность и надежность механической обработки. Вместе с тем наличие стружкозавивающих выступов на передней поверхности приводит к ограничению технологических возможностей пластин и снижению их универсальности. Поиск рациональной геометрии режущих пластин производится на основе проведения многочисленных трудоемких экспериментальных исследований. Современный уровень технологии изготовления СРП позволяет активно развивать направление «адресного» проектирования инструментов с учетом конкретных условий обработки. С целью автоматизации проектирования СРП повышается актуальность создания надежных математических моделей процессов резания материалов инструментом с криволинейной передней поверхностью. Прогнозирование стружкообразования на стадии принятия конструкторских решений резко уменьшает число опытов при поиске оптимальной геометрии и сокращает сроки создания режущей пластины. К сожалению, в последние годы российские производители утратили ведущую роль на отечественном рынке твердосплавного инструмента. Отставание наиболее отчетливо проявляется при сравнении каталогов широко применяемых в настоящее время сменных многогранных режущих пластин. Конструкции отечественных СРП устарели. Расширение номенклатуры СРП и выход на лидирующие позиции можно обеспечить путем реализации собственных инновационных разработок. Создание прогрессивных технологий проектирования и изготовления высокопроизводительного инструмента является актуальной задачей.

Цель работы. Развитие методов проектирования и создание сложно-профильных токарных пластин с расширенными технологическими возможностями.

Задачи исследований.

¡.Разработать математическую модель процесса естественного дробления сливной стружки с учетом ее пространственного завивания.

2. Установить взаимосвязь геометрических размеров стружки и надежности ее дробления с технологическими условиями обработки.

3. Исследовать влияние стружкоформирующих элементов режущих пластин на механику резания и прочность лезвия инструмента.

4. Разработать методику проектирования режущих пластин с расширенными технологическими возможностями на основе управления пространственным формированием стружки.

5. Создать гамму новых запатентованных сменных режущих пластин с расширенными функциональными возможностями.

6. Изготовить промышленные образцы новых пластин, провести исследования их эксплуатационных возможностей и внедрить в производство.

Методы исследований. В теоретических исследованиях использовались фундаментальные положения сопротивления материалов и теоретической механики, теорий резания материалов и пластичности, методы компьютерного моделирования с применением современных программных средств. Экспериментальные исследования выполнены в лабораторных и производственных условиях. Силовые характеристики процесса резания регистрировались и обрабатывались с помощью измерительно-вычислительного комплекса, состоящего из токарно-винторезного станка, динамометра, системы усиления и согласования сигналов, аналого-цифрового преобразователя и ПК с программным обеспечением ЬаЬ\Пе\у. Оценка формы стружки и процесса стружкодробления осуществлялась с использованием цифровой фотосъемки.

Научная новизна работы.

1. Разработана математическая модель процесса дробления винтовой сливной стружки, позволяющая осуществлять выбор наиболее рациональных условий резания инструментом со сложной формой передней поверхности с учетом пространственного завивания стружки.

2. Установлены зависимости параметров зоны стружкообразования, сил резания и прочности лезвия инструмента от кривизны выпуклой и вогнутой форм передней поверхности.

3. Выявлены геометрические параметры сложнопрофильных режущих пластин, определяющие эффективность ее дробления в процессе точения пластичных материалов за счет управления пространственным завиванием стружки.

Практическая значимость работы.

1. Разработана методика проектирования режущих пластин с расширенными технологическими возможностями. Повышение эффективности стружкодробления в широком диапазоне режимов резания достигается за счет управления завиванием стружки в трех координатных плоскостях, удаления от режущей кромки стружкозавивающих выступов и деформации стружки при ее дроблении по схеме косого изгиба.

2. Разработаны, изготовлены и внедрены новые конструкции сменных режущих пластин для токарной обработки пластичных материалов. Новизна конструкций подтверждена двумя патентами.

Реализация результатов работы. Результаты работы внедрены на ООО «КЗАЛ» (г. Кострома), ООО «ПВГ»Технология» (г. Москва).

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были доложены и обсуждены на следующих научных конференциях: «Международной юбилейной научно-технической конференции, посвященной 90-летию со дня рождения С. И. Лашнева» (г. Тула, 2007 г.); «Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов «Будущее машиностроения России» (г. Москва, 2008 г.); «Всероссийской научно-технической конференции, посвященной памяти С. С. Силина» (г. Рыбинск, 2009 г.); «Международной научно-технической конференции «Оптимизация процессов резания, разработка и эксплуатация мехатронных станочных систем», посвященной 90-летию со дня рождения А. Д. Макарова» (г. Уфа, 2009 г.); на кафедре

«Технология машиностроения» Костромского государственного технологического университета (2010 г.).

Публикации. По содержанию работы и основным результатам исследований опубликовано 12 печатных работ, в т. ч. два патента и одна статья в издании, входящем в перечень ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Основное содержание работы изложено на 174 страницах и содержит 116 рисунков, 13 таблиц и список литературы, состоящий из 92 источников.

Основное содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследований, научная новизна и практическая значимость работы.

В первой главе рассмотрены особенности проектирования СРП. Представлена классификация существующих конструкций пластин со стружкоза-вивающими элементами. Показано, что в основе создания оптимальных конструкций СРП лежит решение задач моделирования процесса стружкодроб-ления и оценки прочности пластин. Рассмотрены работы известных ученых в области прогнозирования и управления процессом дробления сливной стружки при резании пластичных материалов: К. Окушимы (К. ОкшЫта), К. Накаямы (К. Ыакауата), Б. Вортингтона (В. '^г&п^оп), В. В. Игошина, Г. Л. Куфарева, В. В. Иванова, А. Л. Воронцова и др. Критический анализ существующих теорий показал, что, несмотря на значительные достижения, остаются не изученными вопросы механики образования спиралеобразной стружки и ее дробления при взаимодействии с естественными препятствиями. Отсутствуют надежные методики проектирования и эксплуатации инструментов со сложными криволинейными передними поверхностями. Оптимизация рабочих поверхностей инструмента осуществляется на основе трудоемких экспериментальных исследований. Известные в литературе рекомендации по управлению видом стружки не учитывают естественное стремление стружки к пространственному завиванию и ее способность легко изменять начальную форму в процессе резания под действием относительно небольших внешних сил. Режущие пластины проектируются, как правило, с учетом завивания стружки лишь в одной плоскости - нормальной к режущей кромке секущей плоскости. Функциональность пластин ограничена.узким диапазоном значений подач. На основании изложенного сформулированы цель и задачи работы.

Во второй главе разработана математическая модель процесса дробления сливной стружки различной формы при ее взаимодействии с естественными препятствиями. Определены факторы, оказывающие наибольшее влияние на процесс дробления винтовой стружки. Показаны пути повышения эффективности дробления сливной стружки на основе интенсификации ее бокового завивания и поперечного закручивания.

Дробление стружки в процессе резания происходит в результате ее раз-

гибания при столкновении с поверхностью резания, обрабатываемой поверхностью заготовки или с задней поверхностью инструмента. Стружка при взаимодействии с препятствием испытывает сложнонапряженное состояние. Для различных схем дробления установлены наиболее нагруженные участки стружки и средние напряжения в них. Закон распределения напряжений по сечению стружки на этих участках определялся с учетом особенностей деформации винтовой формы стружки при ее разгибании.

В работе установлено, что деформация винтовой стружки при встрече с препятствием происходит по схеме косого изгиба (рис. 1).

Рис. 1. Деформация витка стружки по схеме косого изгиба: 1,2- зоны пластических и упругих деформаций; 3 - деформируемый виток стружки

Нейтральная линия поперечного сечения стружки располагается под углом 9 к оси симметрии этого сечения. Величина относительного удлинения слоя стружки на расстоянии у от нейтральной оси равна

а)

где р, р0 - радиусы кривизны нейтрального слоя деформированной и неде-формированной стружки.

Если при разгибании имеют место только упругие деформации, то по закону Гука нормальное напряжение равно

Подставляя зависимость (2) в формулу (1) имеем

cr =E

-1

(3)

А)(Р ~У) .Р(Ро~У)

При увеличении радиуса кривизны р нормальные напряжения ах будут увеличиваться. Так как наибольшие напряжения возникают в периферийных точках сечения с утса, то при определенной величине радиуса кривизны р напряжения в этих участках достигнут напряжения текучести ах и возрастать перестанут. При дальнейшем увеличении радиуса кривизны поперечное сечение стружки разделится на две зоны: пластическую и упругую, половина высоты которой определяется величиной уг Подставив в равенство (3) условия ак = сг при .у -уу получим зависимость между радиусом кривизны стружки р и величиной уу

РоУу_

--------(4)

Р--

Ро -(1 + 0> 1Е)(рй~Уу)' Представим допустимую величину, определяющую половину высоты упругой области, в виде: уу = iymax, где утах = (а г cosd +b2 sind) /2 (см. рис. 1).

Для гарантированного распространения трещины следует стремиться к уменьшению коэффициента i, который зависит от пластических свойств материала. Для широкой гаммы обрабатываемых материалов получено выражение i --0,00115 +0,0855, где S - относительное остаточное удлинение при разрыве.

Выражение для определения критического радиуса кривизны стружки, при котором произойдет ее поломка примет вид

__0,5р0 (0,0855 - 0,0011<У) (о2 cos в + b2 sin в)_

Ркр ~ рй - (1 + aj / Е)[рй - 0,5 (0,0855 - 0,0011S)(a2 cos в + b2 sin в)]'

где а2, Ъ2 - толщина и ширина стружки; в - угол наклона поперечного сечения к оси спирали стружки; Е, <гт - модуль упругости и предел текучести материала стружки.

Стабильный процесс стружкодробления происходит при значениях р^/ро- 1,2...2. При этом уменьшение радиуса ро не должно приводить к увеличению сил резания. Из формулы (5) следует, что эффективность стружкодробления зависит от свойств обрабатываемого материала, формы и размеров образующейся при резании стружки. Чем меньше начальный радиус завивания стружки Ро и менее пластичный материал, тем на меньшую величину требуется увеличить радиус стружки до ее по-

2 3 4 5 6 7 Р». мм Рис. 2. Теоретические зависимости/^ от ро для различных обрабатываемых материалов

ломки. Способность стружки сопротивляться деформированию, т. е. жесткость стружки увеличивается по мере увеличения угла в и уменьшения шага спирали стружки (рис. 2). Геометрические параметры стружки с учетом пространственного завивания определяются по уравнениям

где Яо - внешний радиус витка стружки; в - угол наклона поперечного сечения стружки к оси спирали; , Яи - радиусы завивания в плоскости передней поверхности инструмента и нормальной к ней плоскости схода стружки; £ -угол отклонения стружки от нормали к главной режущей кромке; рс - изменение переднего угла схода стружки на активном участке длины режущей кромки; - ширина стружки; а/ - толщина срезаемого слоя; ка - коэффициент утолщения стружки.

В работе выполнены исследования влияния технологических условий резания на формирование стружки. Установлены зависимости наиболее значимых геометрических параметров инструмента на форму и дробимость стружки. С целью упрощения практической реализации методики поиска оптимальных технологических решений, разработан морфологический классификатор стружек. В основу классификатора положена модель пространственного схода стружки с передней поверхности инструмента с учетом трех

вращательных движений а, = Ъ^) ^^ -2Я5Ь2со5^+Ь2; сои =

со5 = 1/Я5 и угла схода стружки т]. В результате анализа влияния технологических условий обработки на вид стружки выявлена возможность существенного повышения эффективности управления стружкодроблением путем интенсификации вращательных движений стружки в боковой и поперечной плоскостях при использовании резцов со сложной многопараметрической передней поверхностью.

В третьей главе представлены результаты исследований влияния конструктивных элементов передней поверхности СРП на выходные характеристики процесса резания и прочность лезвия инструмента. Выполнена классификация и установлено функциональное назначение сложнопрофильных участков СРП. Показано, что эффективное управление стружкодроблением осуществляется путем изменения кривизны передней поверхности, формы и положения стружкозавивающих выступов. Вопросам влияния этих элементов на механику резания до настоящего времени уделено недостаточно внимания. Исследования формы передней поверхности на механику резания осуществлялось с использованием металлографического метода, включающего получение корней стружек, изготовление микрошлифов и графическую об-

а

|2 = в,*в; В = агс1§фё2в1 + ?я26>2 + ^^; вх'= агс<&[Х/(Д, соз£)];

работку линий текстуры.

В результате экспериментальных исследований подтверждена гипотеза уменьшения энергии стружкообразования при создании оптимальных условий схода стружки. Переход от плоской передней поверхности к криволинейной благоприятно сказывается на механике резания. С увеличением кривизны вогнутой или выпуклой передней поверхности наблюдается уменьшение степени пластической деформации срезаемого слоя обрабатываемого материала и длины контакта стружки с инструментом. Причем у резцов с канавкой зона вторичной пластической деформации имеет укороченную длину и увеличенную толщину по сравнению с выпуклой передней поверхностью. Влияние кривизны передней поверхности на коэффициент утолщения стружки и длину с передней поверхностью показано на рис. 3.

ка

1.9 1.8 1.7 1.6 1.5

вы: тукла i ВОГ1 утая

i

А

мм 0.55

0.5

0.45

0.4

»

К

А N

вь гаукл ая воп утая t

-0.2 -0.15 -0.1 -0.05 0 0.05 0.1 1Яи/мм -0.2 -0,15 -0.1 -0.05 0 0.05 0.1 1/11,1/мм

а) б)

Рис. 3. Влияние кривизны передней поверхности на коэффициент утолщения (а) и длину пластического контакта (б) стружки с инструментом (сталь 40Х -Т5К10, V = 2 м/с, ^ = 0,215 мм/об, I = 3 мм, у = 15°, а = 7°, 1 = 0, <р = 90°)

Металлографические исследования подтверждаются силовыми зависимостями, полученными на измерительно:вычислительном комплексе с использованием программного обеспечения Lab View (рис. 4).

P. Р2,

Ру.Н 1200

1050 900 750 600 450 300

г* р

л % i г т

Ру -

Р. Р*,

Ру, H 1050 900 750 600 450 300 150,

—3 1

i / Е2 t— —,

•— С г р

i i 'jrjtr í- I-1 _1

Щ 1 П

\ Р И u— р ■

1 г 1 _1

-г tu

-0.2 -0.15 -0.1 -0.05 0 0.05 0.1 1/^1/мм0.2 -0.2 -0.15 -0.1 -0.05 0 0.05 0.1 1/мм0.2

а) б)

Рис. 4. Зависимости сил резания от кривизны передней поверхности: а-у= 1,2 м/с; б-\ = 2 м/с (сталь 40Х - Т5К10, у = 15°, (р = 90°, 5 = 0,26 мм /об, ? = 2 мм)

н

2700

Наибольшие силы резания были зафиксированы при обработке инструментом с плоской передней поверхностью. При точении инструментом с вогнутой передней поверхностью отмечено уменьшение тангенциальной силы резания Р2 до 5%, радиальной Ру до 27% и результирующей Р до 10%. Для выпуклой формы передней поверхности с R = 9 мм силы Р2, Ру, Р уменьшились по сравнению с плоской формой поверхности на 9%, 30%, 13%, а для R = 6 мм на 15%, 48% и 22% соответственно. В отличие от резцов с канавкой, тенденция снижения сил наблюдалась на всем диапазоне уменьшения радиуса выпуклой передней поверхности, что вероятно связано с увеличением среднего значения переднего угла на участке контакта стружки с инструментом. Влияние стружкозавивающего выступа на силы резания показано на рис. 5. При уменьшении рас- р Рг стояния между режущей кром- Ру,Рх,р кой и выступом силы резания сначала снижаются, а потом увеличиваются. Выполненные исследования объясняют парадокс постоянства сил резания или даже их уменьшение при наличии стружкодробящих элементов на передней поверхности инструмента. Снижение сил резания при создании оптимальных условий завивания стружки позволяет компенсировать силы, необходимые для деформации и дробления стружки.

Оценка прочности криволинейной формы режущего клина осуществлялась с помощью метода конечных элементов, который реализован в системе ProMechanica, входящей в состав программы ProEngineer. Схема нагружения режущего клина представлена на рис. 6. Контактные напряжения рассчитывались по экспериментальным значениям составляющих сил резания Р., Ру и геометрическим параметрам стружки по формулам

sin Д sin(;r / 4 + Д - у0)

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 ^мм Рис. 5. Зависимости составляющих сил резания от положения стружкозавивающего выступа (сталь 40Х - Т15К6, у= 1,3 м/с, 5 = 0,52 мм/об, г = 2мм, <р = 45°, у = 0, а = 7°, г = 1,6 мм)

tgPx =

cos y

l = -

EF = -

Kb¡cEsin a

ka-smy'

АВ = ре(я/2 + Гоу,ОВ = ре(ж/4 + &у, 2c ln 2c - с ln(c2 + r|)+r3 (и -1 )arctg—

с = Q,5a,ctgfii]

= 2r.(l,385 + 0,017r0); =

1-y

\"

n =

(7)

;г = гР, прих</0,

где р! - угол наклона условной поверхности сдвига; уо - начальный передний угол; В.г, - вертикальный радиус завивания; Р^ ~ нормальная составляющая силы стружкообразования (рассчитывается через тангенциальную составляющую силы резания Рг)\ Ь:

- ширина срезаемого слоя; гз -радиус заготовки; А3 - фаска износа на задней поверхности; V, Е

- коэффициент Пуассона и модуль упругости обрабатываемого материала.

Прочность инструмента

п , п оценивалась по критерию Мизе-

Рис. 6. Распределение нагрузок „, г г

са. Характерные поля напряженна режущем клине г г ^ '

ного состояния лезвии инструментов с различной формой передней поверхности показаны на рис. 7. Из анализа следует, что наиболее благоприятное распределение напряжений возникает у резцов с вогнутой передней поверхностью. На резцах с плоской

а) б) в)

Рис. 7. Напряженное состояние лезвий резцов с различной формой передней поверхности: а - вогнутой с 7? = 5 мм; б - плоской; в - выпуклой с Я = 6 мм (сталь 45 - Т5К10, у = 1 м/с, 5 = 0,3 мм/об, г = 3 мм, ср = 90°, <р, = 3°, у= 15°, а = 6°, рц = 0,1 мм, И, = 0,05 мм, поперечное точение)

передней гранью зона максимальных напряжений находится вблизи режущей кромки, снижая ее прочность. При использовании резцов с выпуклой поверхностью максимальные напряжения перераспределяются и режущая кромка разгружается. В результате прочность резца с выпуклой поверхностью возрастает, несмотря на уменьшение среднего значении угла заострения.

В четвертой главе представлен алгоритм проектирования СРП со сложнопрофильной передней поверхностью с учетом получения благоприятной формы стружки, изложены особенности создания режущих пластин с

расширенными технологическими возможностями, даны конструкции новых СРП, приведены результаты их испытаний в лабораторных и производственных условиях. На примере разработки тангенциальных режущих пластин для контурного точения железнодорожных колесных пар показана эффективность применения предложенной концепции управления стружкодроблением при адресном проектировании СРП.

Фрагмент методики проектирования СРП со сложной конфигурацией передней поверхности представлен в виде алгоритма на рис. 8. В основу методики положена модель определения критического радиуса стружки ркр.

/Физ.- мех. свойства обрабатываемого и /инстр. материалов, режимы и вид обр-ки,, начальные геометр, параметры СРП /

Профилирование рабочих поверхностей СРП

Определение параметров зоны резания а,, 6,, 1,10, ¡}[, ка, 1}

Расчет параметров схода стружкиК0, В.и, К^, Р^, 9

Расчет минимально допустимого вертикального радиуса завивания ДЦ""

да

Стружка взаимодействует с обработанной поверхностью (Рк< 0}

да

да

<Чи стовая обработкам

Расчет радиуса дробления стружки Я^ _ Ккр = р1:р+0,5(а2со5в + Ь2ътв)

<1,2<^.р/Д0<2>

да

Определение ширины упрочняющей фаски и радиуса округления режущей кромки

нет да

Расчет на прочность)-(конец )

Рис. 8. Алгоритм проектирования стружкоформирующей рабочей поверхности СРП

Оптимизация передней поверхности инструмента осуществляется по критерию стружкодробления с учетом технологических ограничений по силам резания, прочности лезвия СРП и качеству обработанной поверхности. Расчет минимально возможного радиуса завивания стружки, начиная с которого происходит резкое увеличение сил резания, рекомендуется выполнять по зависимости

где В = tgP¡ - тангенс угла наклона условной поверхности сдвига; я; - толщина срезаемого слоя; у- передний угол инструмента.

На основе предложенной методики разработана и изготовлена гамма новых конструкций СРП. Отличительной особенностью пластин является криволинейная передняя поверхность с изменяющимся вдоль режущей кромки профилем, обеспечивающим получение заданной формы стружки. Предложенные конструкции интенсифицируют боковое завивание и поперечное закручивание стружки за счет создания переменного переднего угла, син-

хронно изменяющегося совместно с кривизной выпукло вогнутого рабочего участка передней поверхности, высотой и углом наклона стружкозавиваю-щих выступов. При эксплуатации пластины создаются благоприятные условия для дополнительного поворота стружки в сторону обрабатываемой заготовки, что приводит к изменению формы и размеров начального завитка стружки и как следствие, схемы взаимодействия стружки с препятствием. Стружка, упираясь в заднюю поверхность резца или в обрабатываемую заготовку, начинает деформироваться по схеме косого изгиба, при котором плоскость действия изгибающего момента не совпадает с главными плоскостями симметрии поперечного сечения стружки. Расстояние между нейтральной осью и наружными слоями стружки увеличивается. Поэтому при одном и том же увеличении радиуса стружки напряжения в крайних точках сечения стружки возрастают, и вероятность ее поломки увеличивается. Эффективность стружкодробления повышается при создании на пластине криволинейной режущей кромки с переменным углом Л и стружкодеформирующих элементов. Задние стенки стружкозавивающей поверхности удалены от режущей кромки пластины. Тем самым она может быть использована при обработке пластичных материалов с различными значениями подач. Внешний вид пластин показан на рис. 9.

а) б) в)

Рис. 9. СРП со сложнопрофильной передней поверхностью: а - Б1чММ 190620-59; б - БМММ 250724-59; в - характер износа пластин

Увеличение кривизны выпуклой части стружкозавивающей поверхности и переднего угла пластины в направлении ее вершины способствуют благоприятному распределению термомеханических нагрузок вдоль режущей кромки резца, следствием чего является равномерное распределение износа и увеличение стойкости СРП. Исследования показывают, что по своим силовым характеристикам, стойкости и диапазону стружкодробления режущие пластины новых конструкций превосходят зарубежные аналоги. Формирование стружки выпукло-вогнутой передней поверхностью при одних и тех же средних значениях передних углов снижает мощность резания до 15%.

Предложенная методика была использована при адресном проектировании тангенциальных пластин, предназначенных для обработки железнодорожных колесных пар (рис. 10). Изготовлена опытная партия пластин, проведены производственные испытания. Положительные результаты испытаний

позволили рекомендовать разработанную конструкцию для внедрения в производство с целью решения проблемы стружкодробления при точении обода колеса и автоматизации данной операции.

Общие выводы по диссертации

1. Существующие методики проектирования сменных режущих пластин с криволинейной передней поверхностью не учитывают влияние пространственного завивания стружки на ее РисЛ0. Тангенцшльная дробление. Геометрические параметры болыпин- СРП ЬНМХ 301940-59 ства пластин призваны интенсифицировать завивание стружки в плоскости ее схода. Функциональность таких конструкций ограничена.

2. Разработана математическая модель процесса дробления винтовой формы сливной стружки, позволяющая осуществлять выбор наиболее рациональных условий обработки пластичных материалов (режимов резания, геометрии инструмента) по критерию стружкодробления. Прогнозирование дробления стружки на стадии проектирования СРП существенно сокращает трудоемкость и стоимость экспериментальных исследований.

3. Установлено, что деформация винтовой стружки при ее взаимодействии с препятствием происходит по схеме косого изгиба. Повышение эффективности дробления сливной стружки может быть осуществлено путем управления параметрами пространственного завивания стружки (радиусом, шагом спирали и углом наклона поперечного сечения к оси спирали стружки) с помощью создания специальных форм передних поверхностей инструмента.

4. Разработан морфологический классификатор сливных стружек, позволяющий определить кинематические параметры пространственного завивания стружки, обеспечивающие повышение эффективности ее дробления.

5. Систематизация элементарных участков стружкозавивающих передних поверхностей и режущих кромок СРП по функциональному назначению позволила установить рациональное сочетание геометрических параметров сложнопрофильных конструкций резцов, способствующих повышению надежности стружкодробления в расширенном диапазоне режимов резания.

6. Экспериментально установленная возможность уменьшения энергии стружкообразования при формировании стружки с использованием выпуклых и вогнутых передних поверхностей позволяет создавать сложнопро-фильные конструкции СРП, превосходящие по силовым и стойкостным характеристикам известные аналоги.

7. Выполненные исследования напряженного состояния лезвия инструмента с криволинейной передней поверхностью позволили установить, что прочность режущей кромки резцов с выпуклой поверхностью по сравнению с плоской возрастает, несмотря на уменьшение среднего значения угла заострения режущего клина на участке контакта со стружкой.

8. Разработанная методика проектирования передних поверхностей токарных пластин позволяет создавать СРП универсального и адресного назначения для обработки пластичных материалов.

9. Создана гамма сменных режущих пластин с расширенными технологическими возможностями, применение которых позволяет повысить эффективность механической обработки пластичных металлов за счет уменьшения простоев автоматизированного оборудования, связанных с образованием неблагоприятной для нормального течения технологического процесса формы стружки. Новизна подтверждена двумя патентами. Режущие пластины БМММ 250724-59 внедрены на 000«КЗАЛ» на операции обработки бандажа валковой дробильно-измельчительной машины.

Список публикаций по теме диссертации

Публикации в изданиях, включенных в перечень ВАК РФ

1. Олейник, А. П. Разработка новых конструкций токарных пластан для обработки пластичных материалов на основе моделирования пространственного формирования стружки [Текст] / С. В. Михайлов, А. П. Олейник // Металлообработка. - 2009. - № 6 (54). - С. 2-7.

Патенты

2. Пат. на полезную модель № 85383 Российская Федерация. МПК7 В 23 В 27/00. Сменная многогранная режущая пластина [Текст] / С. В- Михайлов, А. П. Олейник; заявитель и правообладатель Костром, гос. технол. ун-т; № 2009112655/22; заявл. 06.04.2009; опубл. 10.08.2009, Бюл. № 22.

3. Пат. № 2364475 Российская Федерация. МПК7 В 23 В 27/00. Сменная режущая пластина [Текст] / С. В. Михайлов, А. П. Олейник; заявитель и правообладатель Костром, гос. технол. ун-т; № 2008112516/02; заявл. 31.03.2008; опубл. 20.08.2009, Бюл. № 23.

Статьи и материалы конференций

4. Олейник, А. П. Развитие методов управления завиванием и дроблением сливной стружки [Текст] / С. В. Михайлов, Д. С. Скворцов, А. П. Олейник // Проблемы формообразования деталей при обработке резанием: тр. Междунар. юбилейной науч.-технич. конф., посвященной 90-летию со дня рождения С. И. Лашнева, 29-31 января 2007 г. - Тула: ТулГу, 2006. - Вып. 2. - С. 98-101.

5. Олейник, А. П. Моделирование и системный анализ процесса стружкооб-разования при резании пластичных материалов инструментом с СМП [Текст] / С. В. Михайлов, Д. С. Скворцов, А. П. Олейник // Вестн. Костром, гос. технол. ун-та. - Кострома: КГТУ, 2007. - № 15. - С. 73-75.

6. Олейник, А. П. Исследование причинно-следственных связей процессов образования, завивания и дробления сливной стружки [Текст] / С. В. Михайлов, Д. С. Скворцов, А. П. Олейник // Вестн. Рыбинск, гос. авиац. технол. академии им. П. А. Соловьева. - Рыбинск: РГАТА, 2007. - № 1 (11). - С. 278-282.

7. Олейник, А. П. Определение границы между передней и задней поверхностями инструмента с округленной режущей кромкой [Текст] / С. В. Михайлов, А. П. Олейник // Науч. тр. молодых ученых КГТУ: сб. науч. тр. / Кост-

ром. гос. технол. ун-т. - Кострома, 2008. - Вып. 9. - Ч. 1. - С. 102-104.

8. Олейник, А. П. Моделирование процесса формирования сливной стружки с учетом термомеханической разгрузки [Текст] / С. В. Михайлов, А. П. Олейник // Вестн. Костром, гос. технол. ун-та. - Кострома: КГТУ, 2008. - № 17. -С. 68-72.

9. Олейник, А. П. Инновационные разработки металлорежущих пластин со стружкозавивающей поверхностью [Текст] / А. П. Олейник, С. В. Михайлов // Будущее машиностроения России: сб. тр. Всерос. конф. молодых ученых и специалистов, г. Москва 25-27 ноября 2008 г. / Моск. гос. технич. ун-т им. Н. Э. Баумана. - Москва, 2008. - С. 20-21.

10. Олейник, А. П. Разработка и внедрение новых конструкций токарных пластин с расширенными технологическими возможностями [Текст] / С. В. Михайлов, А. П. Олейник, А. П. Шавитов // Повышение эффективности механообработки на основе моделирования физических явлений: мат-лы Всерос. науч.-технич. конф. - Рыбинск: РГАТА, 2009. - Ч. 1. - С. 118-123.

11. Олейник, А. П. Классификация сливных стружек с целью повышения эффективности управления механической обработкой пластичных материалов [Текст] / С. В. Михайлов, А. П. Олейник // Оптимизация процессов резания, разработка и эксплуатация мехатронных станочных систем: межвуз. науч. сб. / Уфим. гос. авиац. технич. ун-т. - Уфа, 2009. - С. 16-23.

12. Олейник, А. П. Новая концепция проектирования режущих пластин со сложной формой передней поверхности [Текст] / С. В. Михайлов, А. П. Олейник // Вестн. Костром, гос. технол. ун-та. - Кострома: КГТУ, 2009. -№19.-С. 5-9.

Зав. РИО М. А. Салкова Подписано в печать 30.03.2010. Формат 60x84 1/16. Уч.-изд.л. 1. Тираж 100. Заказ 43.

Рыбинская государственная авиационная технологическая академия имени П. А. Соловьева

(РГАТА имени П. А. Соловьева)

Адрес редакции: [52934, г. Рыбинск, ул. Пушкина, 53

Отпечатано в множительной лаборатории РГАТА имени П. А. Соловьева

152934, г. Рыбинск, ул. Пушкина, 53

Обозначения.

Введение.

1. Анализ литературных источников по вопросам проектирования и эксплуатации инструментов со стружкозавивающей передней поверхностью.

1.1. Особенности и этапы проектирования СРП со стружкозавивающими элементами.

1.2. Анализ существующих теорий управления дроблением сливной стружки при резании пластичных материалов.

1.3. Морфологический анализ и классификация конструкций СРП

1.4. Выводы по первой главе. Цель и задачи исследований.

2. Расширение технологических возможностей СРП на основе управления пространственным завиванием стружки.

2.1. Определение необходимых условий дробления сливной стружки с учетом технологических ограничений.

2.1.1. Факторы, определяющие дробление стружки.

2.1.2. Схемы взаимодействия стружки с препятствиями.

2.1.3. Анализ напряжений в стружке для различных схем взаимодействия с препятствиями.

2.1.4. Определение предельной деформации разрушения стружки

2.1.5. Необходимые условия стабильного стружкодробления.

2.2. Повышение эффективности дробления стружки на основе интенсификации бокового и поперечного завивания.

2.2.1. Моделирование пространственного завивания стружки.

2.3. Исследования влияния конструктивных элементов передней поверхности СРП на завивание и дробление стружки.

2.4. Выводы по второй главе.

3. Исследование влияния стружкоформирующих элементов передней поверхности СРП на механику резания и прочность режущего клина.

3.1. Классификация элементов СРП по назначению.

3.2. Металлографические исследования деформированного состояния зоны резания инструментом с различной формой передней поверхности.

3.3. Исследование силовых характеристик процесса резания инструментом с криволинейной передней поверхностью.

3.4. Исследование влияния положения стружкозавивающего выступа на силы резания.

3.5. Исследования влияния кривизны передней поверхности на прочность инструмента.

3.6. Выводы по третьей главе.

4. Разработка конструкций сменных токарных пластин на основе управления пространственным формированием стружки.

4.1. Разработка алгоритма проектирования СРП со сложнопрофильной конфигурацией передней поверхности с учетом получения БФС.

4.2. Создание гаммы режущих пластин универсального назначения с расширенными технологическими возможностями.

4.3. Адресное проектирование тангенциальных пластин для контурного точения железнодорожных колесных пар.

4.4. Выводы по четвертой главе.

Актуальность темы. Совершенствование твердосплавного токарного инструмента идет по пути усложнения рабочих поверхностей и, в первую очередь, передних поверхностей сменных режущих пластин (СРП). Оптимизация конструкций СРП позволяет повысить стабильность и надежность механической обработки. Вместе с тем наличие стружкозавивающих выступов на передней поверхности приводит к ограничению технологических возможностей пластин и снижению их универсальности. Поиск рациональной геометрии режущих пластин производится на основе проведения многочисленных трудоемких экспериментальных исследований. Современный уровень технологии изготовления СРП позволяет активно развивать направление «адресного» проектирования инструментов с учетом конкретных условий обработки. С целью автоматизации проектирования СРП повышается актуальность создания надежных математических моделей процессов резания материалов инструментом с криволинейной передней поверхностью. Прогнозирование стружкообразования на стадии принятия конструкторских решений резко уменьшает число опытов при поиске оптимальной геометрии и сокращает сроки создания режущей пластины. К сожалению, в последние годы российские производители утратили ведущую роль на отечественном рынке твердосплавного инструмента. Отставание наиболее отчетливо проявляется при сравнении каталогов широко применяемых в настоящее время сменных многогранных режущих пластин. Конструкции отечественных СРП устарели. Расширение номенклатуры СРП и выход на лидирующие позиции можно обеспечить путем реализации собственных инновационных разработок. Создание прогрессивных технологий проектирования и изготовления высокопроизводительного инструмента является актуальной задачей.

Цель работы. Развитие методов проектирования и создание сложно-профильных токарных пластин с расширенными технологическими возможностями.

Задачи исследований.

1. Разработать математическую модель процесса естественного дробления сливной стружки с учетом ее пространственного завивания.

2. Установить взаимосвязь геометрических размеров стружки и надежности ее дробления с технологическими условиями обработки.

3. Исследовать влияние стружкоформирующих элементов режущих пластин на механику резания и прочность лезвия инструмента.

4. Разработать методику проектирования режущих пластин с расширенными технологическими возможностями на основе управления пространственным формированием стружки.

5. Создать гамму новых запатентованных сменных режущих пластин с расширенными функциональными возможностями.

6. Изготовить промышленные образцы новых пластин, провести исследования их эксплуатационных возможностей и внедрить в производство.

Методы исследований. В теоретических исследованиях использовались фундаментальные положения сопротивления материалов и теоретической механики, теорий резания материалов и пластичности, методы компьютерного моделирования с применением современных программных средств. Экспериментальные исследования выполнены в лабораторных и производственных условиях. Силовые характеристики процесса резания регистрировались и обрабатывались с помощью измерительно-вычислительного комплекса, состоящего из токарно-винторезного станка, динамометра, системы усиления и согласования сигналов, аналого-цифрового преобразователя и ПК с программным обеспечением LabView. Оценка формы стружки и процесса стружкодробления осуществлялась с использованием цифровой фотосъемки.

Научная новизна работы.

1. Разработана математическая модель процесса дробления винтовой сливной стружки, позволяющая осуществлять выбор наиболее рациональных условий резания инструментом со сложной формой передней поверхности с учетом пространственного завивания стружки.

2. Установлены зависимости параметров зоны стружкообразования, сил резания и прочности лезвия инструмента от кривизны выпуклой и вогнутой форм передней поверхности.

3. Выявлены геометрические параметры сложнопрофильных режущих пластин, определяющие эффективность ее дробления в процессе точения пластичных материалов за счет управления пространственным завиванием стружки.

Практическая значимость работы.

1. Разработана методика проектирования режущих пластин с расширенными технологическими возможностями. Повышение эффективности стружкодробления в широком диапазоне режимов резания достигается за счет управления завиванием стружки в трех координатных плоскостях, удаления от режущей кромки стружкозавивающих выступов и деформации стружки при ее дроблении по схеме косого изгиба.

2. Разработаны, изготовлены и внедрены новые конструкции сменных режущих пластин для токарной обработки пластичных материалов. Новизна конструкций подтверждена двумя патентами.

Реализация результатов работы. Результаты работы внедрены на ООО «КЗАЛ» (г. Кострома), ООО «ГТВГ»Технология» (г. Москва).

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были доложены и обсуждены на следующих научных конференциях: «Международной юбилейной научно-технической конференции, посвященной 90-летию со дня рождения С. И. Лашнева» (г. Тула, 2007 г.); «Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов «Будущее машиностроения России» (г. Москва, 2008 г.); «Всероссийской научно-технической конференции, посвященной памяти С. С. Силина» (г. Рыбинск, 2009 г.); «Международной научно-технической конференции «Оптимизация процессов резания, разработка и эксплуатация мехатронных станочных систем», посвященной 90-летию со дня рождения А. Д. Макарова» (г. Уфа, 2009 г.); на кафедре «Технология машиностроения» Костромского государственного технологического университета (2010 г.).

Публикации. По содержанию работы и основным результатам исследований опубликовано 12 печатных работ, в т. ч. два патента и одна статья в издании, входящем в перечень ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Основное содержание работы изложено на 174 страницах и содержит 116 рисунков, 13 таблиц и список литературы, состоящий из 92 источников.

Общие выводы по диссертации

1. Существующие методики проектирования сменных режущих пластин с криволинейной передней поверхностью не учитывают влияние пространственного завивания стружки на ее дробление. Геометрические параметры большинства пластин призваны интенсифицировать завивание стружки в плоскости ее схода. Функциональность таких конструкций ограничена.

2. Разработана математическая модель процесса дробления винтовой формы сливной стружки, позволяющая осуществлять выбор наиболее рациональных условий обработки пластичных материалов (режимов резания, геометрии инструмента) по критерию стружкодробления. Прогнозирование дробления стружки на стадии проектирования СРП существенно сокращает трудоемкость и стоимость экспериментальных исследований.

3. Установлено, что деформация винтовой стружки при ее взаимодействии с препятствием происходит по схеме косого изгиба. Повышение эффективности дробления сливной стружки может быть осуществлено путем управления параметрами пространственного завивания стружки (радиусом, шагом спирали и углом наклона поперечного сечения к оси спирали стружки) с помощью создания специальных форм передних поверхностей инструмента.

4. Разработан морфологический классификатор сливных стружек, позволяющий определить кинематические параметры пространственного завивания стружки, обеспечивающие повышение эффективности ее дробления.

5. Систематизация элементарных участков стружкозавивающих передних поверхностей и режущих кромок СРП по функциональному назначению позволила установить рациональное сочетание геометрических параметров сложнопрофильных конструкций резцов, способствующих повышению надежности стружкодробления в расширенном диапазоне режимов резания.

6. Экспериментально установленная возможность уменьшения энергии стружкообразования при формировании стружки с использованием выпуклых и вогнутых передних поверхностей позволяет создавать сложнопро-фильные конструкции СРП, превосходящие по силовым и стойкостным характеристикам известные аналоги.

7. Выполненные исследования напряженного состояния лезвия инструмента с криволинейной передней поверхностью позволили установить, что прочность режущей кромки резцов с выпуклой поверхностью по сравнению с плоской возрастает, несмотря на уменьшение среднего значения угла заострения режущего клина на участке контакта со стружкой.

8. Разработанная методика проектирования передних поверхностей токарных пластин позволяет создавать СРП универсального и адресного назначения для обработки пластичных материалов.

9. Создана гамма сменных режущих пластин с расширенными технологическими возможностями, применение которых позволяет повысить эффективность механической обработки пластичных металлов за счет уменьшения простоев автоматизированного оборудования, связанных с образованием неблагоприятной для нормального течения технологического процесса формы стружки. Новизна подтверждена двумя патентами. Режущие пластины SNMM 250724-59 внедрены на ООО «КЗАЛ» на операции обработки бандажа валковой дробильно-измельчительной машины.

1. Справочник инструментальщика / И. А. Ординарцев и др.; Л.: Машиностроение. 1987. - 846 с.

2. Шарин, Ю. С. Сменные многогранные пластины с радиусными стружколомающими канавками / Ю. С. Шарин, Н. В. Садовников // Машиностроитель. 1986. - № 10. - С. 24-25.

3. Maithy, К. P. A slip-line solution to metal machining using a cutting tool with a step-type chip-breaker / K. P. Maithy, N. S. Das // J. Mat. Proc. Tech. -1998. Vol. 79. - P. 217-223.

4. Петрушин, С. И. Методика проектирования стружколомающих элементов на передней поверхности режущей части инструментов / С. И. Петрушин, М. А. Корчуганова // Вестник машиностроения. — 2000. № 6. -С. 38^3.

5. Li, Z. Machining chip breaking mechanism with applications, Dalian University press, Dalian, China, 1990.

6. Zhou, L. Machining chip breaking prediction with grooved inserts in steel turning: A PhD thesis / L. Zhou; Worcester Polytechnic Institute — Worcester, 2001.

7. Avanessian, A. An Analysis of the effect of 3-D groove insert design on chip breaking chart: A MS thesis / A. Avanessian; Worcester Polytechnic Institute Worcester, 2005.

8. Henriksen, E. Chip breaking a study of three dimensional chip flow / E. Henriksen // Trans. ASME. Ser. B. - 1953. - Vol. 53. - P. 5-9.

9. Henriksen, E. Right chip breaker-metal cutting must / E. Henriksen // Steel. 1954. - Vol. 17. - P. 134.

10. Henriksen, E. Chip breaker dimensions are critical in taming chips / E. Henriksen // American Machinist. 1954. - Vol. 98. - № 9. - p. 117.

11. Okushima, K. On the behavior of chip in steel cutting the case of the parallel type chip breaker / K. Okushima, T. Hoshi, T. Fujinawa // JSME. -1960. - Vol. 3. -№ 10. - P. 199.

12. Nakayama, К. Chip curl in metal cutting process / K. Nakayama // Bui. of the faculty of Eng: Yokohama Nat. University. 1962. - Vol. 11. - P. 1-13.

13. Takayama, H. One solution for chip hazard in turning study on automatic programming for numerically controlled machines (first report) / H. Takayama, H. Sekiguchi, H. Takada // JSPE. 1970. - Vol. 36. -№ 2. - P. 150-156.

14. Jawahir, I. S. An experimental and theoretical study of the effects of tool restricted contact on chip breaking: A PhD thesis / I. S. Jawahir; University of New South Wales, 1986.

15. Worthington, B. Chip curl and the action of the groove-type chip former / B. Worthington, A. Redford // Int. J. Mach. Tool Des. and Res. 1973. - Vol. 13. -P. 257-270.

16. Worthington, B. Surface integrity, cutting forces and chip formation when machining with double rake angle tools / B. Worthington // Int. J. Mach. Tool Des. and Res. 1974. - Vol. 14. - P. 279-295.

17. Worthington, B. The operation and performance of groove-type chip forming device / B. Worthington // Int. J. Prod. Res. 1976. - Vol. 14. - № 5. -P. 529-558.

18. Worthington, B. Predicting breaking with groove-type breakers / B. Worthington, M. H. Rahman // Int. J. Mach. Tool Des. and Res. 1979. -Vol. 19.-P. 121-132.

19. Sadik, M. I. A simple concept to achieve a rational chip form / M. I. Sadik, B. Lindstrom // J. Mat. Proc. Tech. 1995. - Vol. 54. -№ 1. - p. 12-16.

20. Shinozuka, J. Chip breaking analysis from the view point of the optimum cutting tool geometry design / J. Shinozuka, T. Obikawa, T. Shirakashi // J. of Mat. Proc. Tech. 1996. - Vol. 62. - P. 345-351.

21. Athavale, S. M. Material damage based model for predicting chip breakability / S. M. Athavale, J. S. Strenkowski // J. of Manuf. Sc. and Eng. -1997. Vol. 119. - P. 675-680.

22. Zhang, I. Z. Chip curl, chip breaking and chip control of the difficult-to-cut materials /1. Z. Zhang, I. Peklenik // Ann. CIRP. 1980. - Vol. 1. - P. 79-84.

23. Grzesik, W. An energy approach to chip breaking when machining with grooved tool inserts / W. Grzesik, E. Kwiatkowska // Int. J. Mach. Tools and Manuf. 1997. - Vol. 37. -№ 5.-P. 569-577.

24. Yang, J. A. A finite element chip breaking model for groove tools / J. A. Yang, S. M. Athavale, J. S. Strenkowski // Mathematical Modeling and Science Computing in Sc. and Technology. 1996. - Vol. 6.

25. Yang, J. A. A Predictive model of chip breaking for groove-type tools in orthogonal machining of AISI 1020 Steel: A PhD thesis / J. A. Yang; North Carolina State University, 1992.

26. Землянский, В. А. К вопросу о стружкодроблении / В. А. Землянский // Вестник машиностроения. 1953. - № 12.

27. Землянский, В. А. Расчет стружколомов / В. А. Землянский // Вестник машиностроения. — 1957. — № 6. С. 57-62.

28. Землянский, В. А. Исследование работы стружколома токарного резца / В. А. Землянский // Тр. Харьк. авиац. ин-та. Харьков: ХАИ, 1962. -Вып. 19.-С. 31-35.

29. Игошин, В. В. Определение оптимального радиуса завивания стружки при ее дроблении и расчет стружколомов / В. В. Игошин // Вопросы обработки резанием: Ученые зап. ПЛИ. Пенза: Приволж. кн. изд-во, — 1965. — Вып. 1.-С. 67-72.

30. Тихонцов, А. М. Определение прочностных характеристик металлической стружки методами планирования эксперимента / А. М. Тихонцов, В. Е. Черниченко, А. С. Левчук // Известия вузов. Машиностроение. 1984. - № 2. - С. 122-126.

31. Куфарев, Г. JI. Теоретические основы управления формой стружки и создание гаммы резцов для точения пластичных металлов и сплавов на станках с ЧПУ: Автореф. дис. . докт. техн. наук / Г. Л. Куфарев; Томск, политех, ин-т. — Томск, 1985.

32. Матвеев, В. С. Классификация способов превращения сливной стружки из непрерывной в дробленую / В. С. Матвеев // Путиинтенсификации производственных процессов при механической обработке. Томск: Изд-во Томск, политех, ин-та, — 1979. — С. 20—24.

33. Запорожец, А. И. Механизм образования элементных стружек / А. И. Запорожец, В. С. Матвеев, В. П. Чиликин // Исследования и разработка твердых сплавов. Тематич. сб. науч. тр. Москва: Металлургия, 1988. -С. 156-159.

34. Трофимов, К. Г. Точность и надежность процесса растачивания с использованием адаптивных резцов, оснащенных специальными твердосплавными пластинами: Автореф. дис. . канд. техн. наук / К. Г. Трофимов; С.-Петербург, гос. технич. ун-т. СПб., 2002. — 19 с.

35. Власов, А. Н. Процесс образования и дробления стружки при резании инструментом с радиусной стружкозавивающей канавкой: Автореф. дис. . канд. техн. наук / А. Н. Власов; Томск, политех, ин-т. — Томск, 1990.

36. Иванов, В. В. Повышение эффективности процессов точения на основе обеспечения стабильного стружкодробления: Автореф. дис. . докт. техн. наук / В. В. Иванов; Тульск. гос. ун-т. Тула, 2001. - 43 с.

37. Хлудов, С. Я. Теория проектирования сменных многогранных пластин с рациональной геометрией для чистового точения с дроблением стружки: Автореф. дис. . докт. техн. наук / С. Я. Хлудов; Тульск. гос. ун-т. — Тула, 2007. 40 с.

38. Закураев, В. В. Физические предпосылки разработки метода управления процессом завивания и дробления сливной стружки / В. В. Закураев // Вестник машиностроения. 2002. - № 12. - С. 41-46.

39. Воронцов, A. JI. Разработка новой теории резания. Сер. статей / A. JI. Воронцов, Н. М. Султан-Заде, А. Ю. Албагачиев // Вестник машиностроения. 2008. -№ 1-9.

40. А. с. 1124502 СССР. МКИ В 23 В 27/00. Резец / Г. Л. Куфарев, И. Г. Куфарев № 3424868/25-08; заявитель и правообладатель Томский политехнический институт; заявл. 19.04.82; опубл. 23.03.86. Бюл. №11.

41. Толковый словарь по машиностроению. Основные термины / Б. В. Захаров и др.; М.: Рус. яз., 1987. 304 с.

42. Marusich, Т. D. Simulation and analysis of chipbreakage / Т. D. Marusich, J. D. Thiele // Third Wave Systems: сайт. URL: www.thirdwavesys.com/pdfs /tech/chipbreaking.pdf (дата обращения: 20.04.2008).

43. Феодосьев, В. И. Сопротивление материалов М.: Наука, — 1970. — 544 с.

44. Тихонцов, А. М. Вспомогательное оборудование механических цехов, Донецк: Ваща школа, 1982. 200 с.

45. Румшинский, JI. 3. Математическая обработка результатов эксперимента. М.: Наука, 1971. 192 с.

46. Nakayama, К. Basic rules on the form of chip in metal cutting / K. Nakayama, M. Ogawa // Ann. CIRP. 1978. - Vol. 27. - № 1. - P. 17-21.

47. Nakayama, K. Chip control in metal cutting / K. Nakayama // Bui. of JSPE. 1984.-Vol. 18.-№2.-P. 97-103.

48. Михайлов, С. В. Математическая модель схода стружки с инструмента / С. В. Михайлов, Д. С. Скворцов // СТИН. 2004. - № 6. - С. 28-31.

49. Безъязычный, В. Ф. Кинематический анализ формирования сливной стружки / В. Ф. Безъязычный, С. В. Михайлов // Вестник машиностроения. -2003.-№ 11.-С. 48-50.

50. Зорев, Н. Н. Вопросы механики процесса резания / Н. Н. Зорев. М.: Машгиз, 1956.-367 с.

51. Клушин, М. И. Резание металлов / М. И. Клушин. М.: Машгиз, 1958. -453 с.

52. Куфарев, Г. JI. Стружкообразование и качество обработанной поверхности / Г. Л. Куфарев, К. Б. Океанов, В. А. Говорухин. — Фрунзе: Мектеп, 1970.- 170 с.

53. Силин, С. С. Метод подобия при резании материалов / С. С. Силин. — М.: Машиностроение, 1979. 152 с.

54. Hill, R. The mechanics of machining: a new approach / R. Hill // J. Mech. Phys. Solids. 1954. - Vol. 3. - P. 47-53.

55. Oxley, L. B. Mechanics of machining: An analytical approach to assessing machinability. Wiley, New York. 1989.

56. Rubenstein, C. Analysis of chip curvature / C. Rubenstein, С. C. Dawe // Proc. 10th Int. Mach. Tool Des. and Res. Conf. 1969. - P. 283-298.

57. Kluft, W. Present knowledge of chip control / W. Kluft, W. Koenig, C. A. van Luttervelt, K. Nakayama, A. J. Pekelharing // Ann. CIRP. 1979. - Vol. 28. -№2.-P. 441-455.

58. Куфарев, Г. JI. Физическая модель формирования сливной стружки при непрерывном резании / Г. JI. Куфарев // Вестник машиностроения. — 1981. -№ Ю.-С. 54-58.

59. Kennedy, B. A. A better edge / B. A. Kennedy // Conicity Technologies: сайт. URL: http://www.conicity.com/betteredge.htm (дата обращения: 15.03.2008).

60. Ламм, M. М. Основы гидродинамической теории резания металлов / М. М. Ламм. — Харьков — М. Науч.-техн. изд-во машиностр. лит-ры, 1940. — 208 с.

61. Бобров, В. Ф. Основы теории резания металлов / В. Ф. Бобров. М.: Машиностроение, 1975. - 115 с.

62. А. с. № 1699720, МКИ В 23 В 1/100. Способ получения корней стружки / В. С. Михайлов, В. Н. Чижов; заявитель и правообладатель Костромской государственный технологический институт; Бюл. № 47, 1991.

63. Ерофеев, Н. А. Исследование процессов стружкозавивания при отрезке стали ШХ15 твердосплавным резцом: Автореф. дис. . канд. техн. наук / Н. А. Ерофеев; Волгогр. политех, ин-т. Волгоград, 1970. — 23 с.

64. Заславский, И. П. Определение сил при резании резцом со стружколомом / И. П. Заславский, О. Ю. Безруков // Известия вузов. Машиностроение. 1979. - № 11. - С. 147-148.

65. Исследование сил, действующих на стружколом при точении // Режущие инструменты. Экспресс-информация. Сер. 2. Вып. 8. М.: НИИмаш, 1987.-с. 7.

66. Прочность режущего инструмента. М.: ВНИИ, 1967. 118 с.

67. Развитие науки о резании металлов / В. Ф. Бобров и др.; М.: Машиностроение, 1967. — 416 с.

68. Бетанели, А. И. Хрупкая прочность режущей части инструмента / А. И. Бетанели. Тбилиси: Изд-во Грузинского политех, ин-та, 1969. - 319 с.

69. Хает, Г. JI. Прочность режущего инструмента / Г. JI. Хает. — М.: Машиностроение, 1975. 168 с.

70. Полетика, М. Ф. Контактные нагрузки на режущих поверхностях инструмента / М. Ф. Полетика. -М.: Машиностроение, 1969. 114 с.

71. Полетика, М. Ф. Деформации и силы на задней поверхности / М. Ф. Полетика, В. Н. Козлов // Повышение эффективности протягивания: сб. науч. тр. / Рижск. политех, ин-т. 1988. - С. 134-141.

72. Силин, С. С. Определение угла схода стружки при точении / С. С. Силин, В. А. Козлов // Производительная обработка и технологическая надежность деталей машин: межвуз. науч. сб. / Яросл. политех, ин-т. — 1978. С. 3-16.

73. Олейник, А. П. Моделирование и системный анализ процесса стружкообразования при резании пластичных материалов инструментом с СМП / А. П. Олейник, С. В. Михайлов, Д. С. Скворцов // Вестн. Костром, гос. технол. ун-та. 2007. - № 15. - С. 73-75.

74. Михайлов, С. В. Компьютерное прогнозирование и системный анализ причинно-следственных связей процессов образования, завивания идробления сливной стружки: монография/ С. В. Михайлов. Кострома: Изд-во Костром, гос. технол. ун-та, 2009. - 160 с.

75. Олейник, А. П. Моделирование процесса формирования сливной стружки с учетом термомеханической разгрузки / А. П. Олейник, С. В. Михайлов // Вестн. Костром, гос. технол. ун-та. 2008. — № 17. — С. 68—72.

76. Das, N. S. An analysis of strain in chip breaking using slip-line field theory with adhesion friction at chip/tool interface / N. S. Das, B. S. Chawla, С. K. Biswas // J. Mat. Proc. Tech. -2005. Vol. 170. -№ 3. - P. 509-515.

77. Олейник, А. П. Инновационные разработки металлорежущих пластин со стружкозавивающей поверхностью / А. П. Олейник, С. В. Михайлов // Будущее машиностроения России: сб. тр. Всерос. конф. молодых ученых и специалистов. Москва. — 2008. — С. 20-21.

78. Пат. № 2364475 Российская Федерация. МПК7 В 23 В 27/00. Сменная режущая пластина / С. В. Михайлов, А. П. Олейник; заявитель и правообладатель Костромской государственный технологический университет; заявл. 31.03.2008; опубл. 20.08.2009, Бюл. № 23.

79. Панов, В. С. Технология и свойства спеченных твердых сплавов и изделий из них: учеб. пособие для вузов / В. С. Панов, А. М. Чувилин. М.: Изд-во МИСИС, 2001. - 428 с.

80. Олейник, А. П. Разработка новых конструкций токарных пластин для обработки пластичных материалов на основе моделированияпространственного формирования стружки / А. П. Олейник, С. В. Михайлов // Металлообработка. 2009. - № 6 (54). - С. 2-7.

81. Олейник, А. П. Новая концепция проектирования режущих пластин со сложной формой передней поверхности / А. П. Олейник, С. В. Михайлов // Вестн. Костром, гос. технол. ун-та. — 2009. № 19. - С. 5-9.

82. Чижов, В. Н. Определение оптимальной величины радиусов режущих кромок резца / В. Н. Чижов, Е. Б. Кириллов // Производительная обработка и технологическая надежность деталей машин: межвуз. науч. сб. / Яросл. политех, ин-т. 1978. - С. 111-116.