автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Технологические условия обеспечения шероховатости поверхности при обработке с максимальной производительностью деталей из жаропрочного чугуна "Нирезист"
Автореферат диссертации по теме "Технологические условия обеспечения шероховатости поверхности при обработке с максимальной производительностью деталей из жаропрочного чугуна "Нирезист""
На правах рукописи
^^ е. - '
ТАРАСОВ СТЕПАН ВИКТОРОВИЧ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ ПРИ ОБРАБОТКЕ С МАКСИМАЛЬНОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬЮ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ЖАРОПРОЧНОГО ЧУГУНА «НИРЕЗИСТ»
05.02.08 - Технология машиностроения
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Рыбинск-2015
Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Пермский национальный исследовательский политехнический университет»
Научный руководитель:
доктор технических наук, профессор Свирщёв Валентин Иванович.
Официальные оппоненты:
Кугультинов Сергей Данилович, доктор технических наук, профессор, кафедра «Производства машин и механизмов» ФГБОУ ВПО «Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова», профессор;
Тарасов Сергей Сергеевич, кандидат технических наук, опытно-технологическая лаборатория ОАО НПО «Сатурн», ведущий специалист;
Ведущая организация:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный технологический университет «Станкин»»
Защита состоится «30» июня 2015 г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д212.210.01 в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П. А. Соловьёва» по адресу: 152934, г. Рыбинск Ярославской области, ул. Пушкина, 53, ауд. Г-237.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на сайте федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьёва», адрес сайта www.rsatu.ru.
Автореферат разослан «29» апреля 2015 г.
Ученый секретарь диссертационного совета канд. техн. наук
Конюхов Борис Михайлович
РОССИЙСКАЯ Г ОСУДЛРСТВЕННАЯ БИБЛИОТЕКА 2015
Общая характеристика работы
Актуальность темы. Борьба за лидерство на мировом рынке заставляет предприятия ставить перед собой задачу увеличения объема и качества выпускаемой продукции. Применение деталей, изготовленных из высоколегированных жаропрочных материалов, приводит к повышению численных значений технико-экономических показателей и к снижению производительности при их изготовлении. На сегодняшний день это актуально для заводов, занимающихся выпуском насосных установок погружного типа. В процессе эксплуатации большинство деталей и узлов погружных насосов испытывает высокие температурные и силовые нагрузки и вибрации от потока жидкости и центробежных сил, воздействие агрессивных сред. В связи с этим, для обеспечения надежности деталей погружных насосов их выполняют из высоколегированных материалов. Сложное конструктивное исполнение деталей влияет на трудоемкость процесса обработки, на выбор и обоснование научно -технологических рекомендаций по рациональным режимам резания, геометрической характеристики инструмента при обработке элементов ступеней насосов, выполненных из чугуна «Нирезист», содержащего большое количество легирующих элементов, снижающих его обрабатываемость. При точении элементов ступеней резцами, оснащенными твердосплавными пластинами, было отмечено значительное колебание периода их стойкости в зависимости от качества чугуна, прежде всего из-за разброса твердости исходных заготовок, состояния их поверхностного слоя, переменности величины припуска на отдельных поверхностях. Все это приводит к увеличенному износу пластин и, как следствие, неритмичности автоматизированной обработки деталей на станках, снижению производительности обработки из-за снижения режимов резания, появлению брака.
На данный момент времени нет исследований по прогнозированию и технологическому обеспечению показателя шероховатости поверхности при точении заготовок из чугуна «Нирезист». Это не позволяет обоснованно управлять процессами точения для обеспечения требуемого качества обработанной поверхности при максимальной производительности и установить пути, расширяющие технологические возможности процесса точения.
Совершенствование технологии, направленной на обеспечение качества при максимально возможной производительности обработки, возможно только на основе теории, взаимно связывающей функциональные и выходные характеристики процесса. Отмеченное определило актуальность темы работы, направленной на обеспечение требуемого параметра шероховатости поверхности с максимальной производительностью при обработке деталей из жаропрочного никелевого чугуна ЧН16Д7ГХ («Нирезист»),
Цель работы: Технологическое обеспечение требуемой шероховатости поверхностей деталей из жаропрочного чугуна при их обработке с максимальной производительностью на основе моделирования схем контактного взаимодействия резца и заготовки.
Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:
1) Проведен анализ проблем технологического обеспечения показателя
качества поверхности при точении жаропрочных сплавов твердосплавным
инструментом.
2) Выполнено моделирование схем контактного взаимодействия режущей части резца с обрабатываемой поверхностью для определения параметров сечения среза.
3) Выполнено аналитическое, численное и экспериментальное исследования взаимосвязей составляющих сил резания, среднеконтакгной температуры, износа пластин и шероховатости поверхности с технологическими условиями процесса точения.
4) Определены оптимальные режимы резания при точении элементов ступеней погружного насоса.
5) Разработаны практические рекомендации по ведению процесса точения чугуна «Нирезист», представленные в виде карт обеспечения требуемого параметра шероховатости обрабатываемой поверхности.
Научная новизна работы представлена совокупностью полученных научных результатов, обеспечивающих решение задачи технологического обеспечения требуемого параметра шероховатости поверхности элементов ступеней насоса при точении, а именно:
- математические модели, описывающие основные контактные явления в зоне резания (составляющие силы резания, среднеконтактная температура, величина фаски износа по задней поверхности режущей пластины и шероховатость поверхности) при точении деталей из жаропрочного чугуна в зависимости от режимов точения и геометрических параметров режущих пластин;
- обоснованный выбор геометрических параметров режущих пластин, позволяющий обеспечить требуемый параметр шероховатости поверхности после точения и повысить производительность;
- оптимизация режимов резания при точении, обеспечивающих требуемую шероховатость поверхности.
Методы исследований. Теоретические исследования выполнялись на основе теории резания, теплофизики процесса резания, технологии машиностроения, с использованием аналитических и численных методов математического анализа.
Экспериментальные исследования проводились в лабораторных и производственных условиях, с использованием математической статистики, на
основе разработанных автором и стандартных методик. Эксперименты проводились на токарных станках с применением современной контрольно -измерительной аппаратуры. Для теоретических исследований и обработки экспериментов использовалась вычислительная техника.
Практическая значимость и реализация результатов работы. 1) Разработаны карты обеспечения требуемого параметра шероховатости поверхности процесса точения чугуна «Нирезист», позволяющие назначать оптимальное сочетание режимов точения. Данные сочетания режимов точения являются нормативными руководящими материалами для технолога при разработке операции точения чугуна «Нирезист». 2) Разработанные на основе проведенных исследований рекомендации приняты к использованию для разработки технологических операций точения элементов ступеней погружных насосов из чугуна «Нирезист» на АО «Новомет - Пермь», использованы в учебном процессе ПНИПУ подготовки бакалавров и магистров по направлению "Конструкторско - технологическое обеспечение машиностроительных производств".
Апробация работы. Результаты работы и основные положения обсуждались и докладывались на семинарах и научно - технических конференциях, в том числе международных и республиканских (г. Томск-2010-2011; г.г Пермь-Курск-Уфа-2011; г.г. Пермью Липецк- Рыбинск-2012; г. Курск-2014).
В полном объеме диссертация заслушана и одобрена на заседании кафедры «Инновационные технологии машиностроения» Пермского национального исследовательского политехнического университета в 2014 году.
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 12 печатных работ, в том числе 3 в изданиях по списку ВАК.
Структура и объем работы. Работа состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка и приложения. Общий объем работы содержит 148 страниц, в том числе 70 машинописного текста, 73 рисунка, 46 таблиц, 112 наименований литературных источников.
Содержание работы
Во введении обоснована актуальность темы, кратко изложена характеристика работы, показана научная новизна и практическая значимость полученных результатов, представлены сведения об апробации и реализации основных положений диссертации.
Глава 1 посвящена анализу состояния производственной проблемы по обеспечению параметра шероховатости поверхности при точении элементов ступеней центробежно-вихревых насосов и постановке задач, реализация которых необходима для достижения поставленной цели работы.
Анализ технологических процессов изготовления элементов ступеней насосов показал, что при их обработке возникают технологические проблемы, связанные с низкой обрабатываемостью чугуна «Нирезист». При точении заготовок применяются сменные многогранные твердосплавные режущие пластины, износостойкость которых составляет 40 - 60 обработанных деталей на одну режущую грань пластины.
Анализ литературы по исследованию технологического обеспечения показателей качества при точении, выполненных отечественными и зарубежными учеными, среди которых следует отметить А. М. Розенберга, А. И. Исаева, С.С. Силина, А.Г. Суслова, В.Ф. Безъязычного, показал, что на данный момент времени нет исследований по прогнозированию и технологическому обеспечению шероховатости поверхности при точении заготовок из чугуна «Нирезист». В связи с этим определено направление последующего совершенствования процесса точения, направленного на обеспечение качества с максимальной производительностью обработки, на основе взаимосвязи основных функциональных характеристик процесса точения в зоне резания с выходными геометрическими показателями качества изготовляемых деталей.
В завершении главы на основании анализа поставленной проблемы и выбранного направления для исследований сформулированы цель работы и задачи исследований.
Глава 2 посвящена аналитическому описанию и исследованию основных контактных явлений в зоне резания(силы и температуры) и высоты профиля шероховатости поверхности от технологических условий процесса точения.
Теоретической основой построения математических моделей технологического управления показателем качества (шероховатости поверхности) являются аналитические зависимости, описывающие силовые характеристики процесса точения, структура которых зависит от параметров сечения среза, определяемых контактным взаимодействием современных режущих пластин и заготовки. При этом рассматривались две ситуации контактного взаимодействия.
Первая ситуация, когда снятие припуска происходит прямолинейной и радиусной частями главной режущей кромки. При этом составляющая профиля шероховатости на обработанной поверхности оформляются радиусом при вершине режущей пластины и прямолинейной частью вспомогательной режущей кромки (рисунок 1 а, в). Ситуация возможна при выполнении следующих условий: г^г-О-совр) и 5>2-г-вт^, где г - радиус при вершине резца; <р -главный угол в плане пластины, д>1- вспомогательный угол в плане пластины, 5 -соответственно глубина и подача при точении.
Формулы для расчета параметров сечения среза а/ (толщина), Ь /(ширина), имеют вид:
a
где fH =S-t — номинальная площадь поперечного сечения среза; ft - площадь сечения остаточных неровностей,
, (r-V-sHarc,^-'"«-™^)
/.-i.r-I.fr'.Л+ -+ 0--Ц-Д),
cos(í¡», +arctg----—)
г ■ sin (Р,
где hi - составляющая высоты профиля шероховатости, зависящая от геометрии и кинематики перемещения инструмента,
/г, = r(l - cos <рх) + sin фх [S1 cos - -JS sin <p¡ (2г — S sin ?>,)]• 6
в
Рисунок 1 - Геометрические схемы по определению характеристик сечений среза при точении
ъ ___г-цпСг, +т2 +т3)__
1 Г ■ СОвСт, + Г2 ) • 8т(Г) +тг +г3)
„ . ,ч со ^агсЩ----г^2))
./-г-О + вт©).. . . . г-сое© ..
са&(агс1я(---—■)) ■ ь\п(агЩ(-. .——.-г))
5 ГСОвр' , Ь) Г-С08(Г1+Г2).С08(Г1+Г1+Г3)/У
со 5(агс^(---г ))
г-со$<р
Вторая ситуация, когда снятие припуска осуществляется только радиусной частью главной режущей кромки (рисунок 1 б, в). При этом составляющая профиля шероховатости оформляется радиусом при вершине режущей пластины
s
и прямолинейной частью вспомогательной режущей кромки. Ситуация возможна при выполнении следующих условий: t < г • (1 - cos <р) и S > 2 • г ■ sin <рх. Формулы для расчета aj, bt, имеют вид:
а (Л -/.) ъ =_■ sfn(r1 -t- + z~3)_
* ' r +Tt+Ti)'cos(fi+ r2)-})-
(r-A,)-r • cos(r, +r2 +t3)-cos(t, +T2)
Глава 3 посвящена численному моделированию методом конечных элементов (МКЭ) контактных явлений (угла сдвига, составляющих силы резания и среднеконтактной температуры) при точении.
Моделирование процесса точения осуществлялось в компьютерной среде Deform при взаимной вариации режимов резания, приведенной на рисунке 2. Методом моделирования (МКЭ) был проведен расчет угла сдвига, составляющих силы резания и температуры резания процесса чистового точения. На рисунке 3 показан результат расчета среднеконтактной температуры.
Режущая
Рисунок 2 - Взаимосвязь режимов резания при моделировании процесса точения
Рисунок 3 - Пост процессорная обработка данных Сравнение значений исследуемых характеристик приведено в таблицах 1 -
Таблица 1 - Сравнительные значения составляющих Р„ Ру силы резания при точении пластиной ОША120408
V, м/мин 8, мм/об Г, мм Результат численного расчета Результат аналитического расчета
Рг, н Ру, Н
250 0.3 0.5 156 104 181.44 127.05
150 0.3 0.5 196 181 253.36 220.24
250 0.1 0.5 82 74 85.66 71.88
150 0.1 0.5 100 94 99.49 89.59
250 0.3 2.0 780 405 740.2 499.27
150 0.3 2.0 821 490 764.52 535.32
250 0.1 2.0 328 256 314.98 252.06
150 0.1 2.0 558 283 353.14 296.32
Таблица 2 - Сравнительные значения среднеконтактной температуры в и максимальной
температуры на передней поверхности пластаны &\ при точении пластиной СЫМА120408
V, м/мин в, мм/об ^ мм Результат численного расчета Результат аналитического расчета
01, °с 0. °С 01, "С 0,вС
250 0.3 0.5 155 153.33 218.86 191.22
150 0.3 0.5 123 140 203.06 177.04
250 0.1 0.5 144 149.33 171.43 141.62
150 0.1 0.5 116 129.67 138.92 122.26
250 0.3 2.0 246 253 307.75 282.9
150 0.3 2.0 180 181 245.88 228.54
250 0.1 2.0 210 199.33 217.77 188.32
150 0.1 2.0 158 177.67 181.53 162.36
Относительная погрешность расхождения исследуемых характеристик при численном и аналитическом расчете составляет от 5 до 30%.
Глава 4 посвящена экспериментальному исследованию процесса точения чугуна «Нирезист».
Для подтверждения результатов, полученных теоретически и численным методом, проведено комплексное экспериментальное исследование технологических возможностей процесса точения резцами, с применением современных сменных твёрдосплавных пластин с покрытием. Также, экспериментальные исследования были направлены на выявление эффективности применения пластин, выполненных из импортных марок твёрдого сплава с
различными геометрическими параметрами передней поверхности, для снижения шероховатости поверхности при чистовой обработке поверхностей элементов ступеней погружных насосов. Поставленные цели определили методику проведения экспериментальных исследований. Исследовались силовые и температурные характеристик процесса, шероховатость поверхности и величина фаски износа при точении чугуна. Эксперимент проводился в лабораторных и производственных условиях. В лаборатории исследования проводились на токарно - винторезном станке 16К20. Производственные исследования проводились на станке NEXUS "QTN-250". На основании результатов предварительных производственных испытаний для проведения исследований и реализации оптимального процесса точения элементов ступеней насоса из чугуна "Нирезист" выбраны твердосплавные пластины фирм «Sandvik-Coromant» 3215 с геометрией стружколома KR и без стружколома, «Iscar» 1С 5005 с геометрией стружколома GN и без стружколома, «Kennametal» КС9320 с геометрией стружколома FN и без стружколома.
Результаты и постановка исследований оценивались на основании законов теории эксперимента и обрабатывались, применяя методы математической статистики. Для оптимизации процессов резания при точении получены эмпирические математические модели для расчёта функциональных и выходных характеристик процесса в зависимости от управляемых режимах точения на основании полного факторного эксперимента.
Сравнение значений исследуемых характеристик приведено в таблицах 3 -
4.
Таблица 3 - Сравнительные значения составляющих Ръ Ру силы резания при точении пластиной
CNMA120408
V, м/мин S, мм/об t, мм Результат численного расчета Результат эксперимента
Р» н Ру, Н Р* н Ру. Н
250 0.3 0.5 156 104 134,8 95,8
150 0.3 0.5 196 181 178,6 147,85
250 0.1 0.5 82 74 82,37 66,9
150 0.1 0.5 100 94 85,37 70,3
250 0.3 2.0 780 405 627,2 370,4
150 0.3 2.0 821 490 654,3 476,6
250 0.1 2.0 328 256 250,6 201,6
150 0.1 2.0 558 283 264,9 227,6
Таблица 4 - Сравнительные значения среднеконтактной температуры в и максимальной температуры на передней поверхности пластины в\ при точении пластиной СЫМА120408
V, м/мин мм/об X, мм Результат численного расчета Результат эксперимента
0, °С 0,°С
250 0.3 0.5 153.33 132.31
150 0.3 0.5 140 116.99
250 0.1 0.5 149.33 123.57
150 0.1 0.5 129.67 108.28
250 0.3 2.0 253 454.89
150 0.3 2.0 181 407.67
250 0.1 2.0 199.33 377.97
150 0.1 2.0 177.67 330.78
Проведенная экспериментальная проверка достоверности расчётных моделей составляющих силы и температуры резания, параметра шероховатости Яа при чистовом точении показала хорошую сходимость с результатами теоретического исследования. Относительная погрешность между ними в зависимости от сочетания управляемых параметров режима точения составляет от 5 до 35%. Получена эмпирическая модель взаимосвязи износа пластин режущего инструмента с параметрами режима точения. Выявлено, что наименьший износ возникает у пластины с большими положительными передними углами у. Анализ результатов показывает, что при прочих равных сочетаниях параметрах режима точения минимальное значение величины фаски износа обеспечивает пластины с геометрией стружколома КК и БЫ (рисунок 4 - 5). Выявлено, что при изменении марок твердых сплавов пластин без стружколома исследуемые характеристики близки по значению. Основное влияние на изменение функциональных и выходных характеристик, при прочих равных условиях, оказывает геометрия стружколома.
В главе 5 приведены технологические возможности процесса точения на основе оптимизации параметров режима резания, практические рекомендации по применению полученных результатов исследований на предприятии.
Важнейшее условие, решаемое при проектировании технологических процессов изготовления деталей это обеспечение требуемого качества обрабатываемой поверхности при максимальной производительности обработки.
Одним из резервов повышения производительности является выбор рациональных сочетаний режимов резания. В связи с этим актуальны исследования по определению оптимальных режимов точения, которые обеспечивают максимальную производительность для заданных требованиях к
качеству обрабатываемых поверхностей и условий обработки.
а б
Рисунок 4 - Износ пластины СЫМО 120408 КЯ 3215 (у=10'30'рад) при У=250м/мин,
0.1 мм/об, 1= 2 мм. (а - общий вид износа пластины, б-фаска износа.)
а б
Рисунок 5 - Износ пластины СКМЮ 120408 ПМ КС 9320 (у=4°) при У=250 м/мин, 8=0.3 мм/об,
1=2мм.
(а - общий вид износа пластины, б- фаска износа.)
В работе использовался метод итеративного построения решения системы нелинейных уравнений, позволяющий с учетом действующих при точении технических ограничений осуществлять оптимизацию сочетания скорости резания и подачи по критерию максимальной производительности. Решая математические модели, графически представлены результаты решений в виде области допустимых решений сочетаний V и 5 при фиксированном значении ? для пластин с геометрией стружколома КЯ и Ш, получены оптимальное сочетание V и 5 при которых штучное время принимает минимальное значение (рисунок 6- 7).
В работе представлены карты обеспечения требуемого параметра шероховатости поверхности при заданных сочетаниях режима точения (рисунок 8 -9).
Результаты выполненных исследований в виде руководящих технических материалов использованы при разработке и внедрении технологических операций точения элементов ступеней погружных насосов.
5 м/об
033
023
Зопт 0.13
ЮО 150 250 ШпЭОО V, л/ шн
Рисунок 6 - Графическое представление решения системы уравнений оптимизационной модели для точения пластиной СЫМй 120408 КЯ 3215 при глубине резания г=0,5мм
ЭатОМш! 05 Уат<50 и/нин
Зш'об 033
023
.Д мм/од V. м/мин~-—. 01 0.125 0.15 0175 02 022^ 025 027$ 03
150 л*- 1 Ш 1
175
: ■; "V
200 I
225
250 4* «Ш 5?; ■
SonnrO.fl шГ об
00 I2 КХг^^ ЧопгЛЯ) * пин
¡опт
0.08
ЮО 150 250 \/агп 300 V, ы/шн
Рисунок 7 - Графическое представление решения системы уравнений
оптимизационной модели для точения пластиной СИМО 120408 ТО КС9320 при глубине резания /=0,5мм
0.1 0.125 015 0.175 02 0.22$ 025^0275 ~аГ\
150 III Г Ш
175 мчим —— 11
200 ■УД ■ $ -м Ж
225 ! ж 1
250 • """Г" Ш1 и га в
Рисунок 8 - Карта обеспечения требуемого параметра шероховатости поверхности от сочетания режимов точения для пластины ОЛЮ! 20408 И13215 при 0.5мм.
i- 1.0<Ка<1.6 .мкм сна- 16<Як12.гкп вел- 25<йк50.мхм Рисунок 9 - Карта обеспечения требуемого параметра шероховатости поверхности от сочетания режимов точения для пластины СЫ1УЮ120408 ТО КС9320 при /=0.5мм.
Основные выводы по работе
Проведенные комплексные аналитические и экспериментальные исследования и производственные испытания позволили решить важную, имеющую народно - хозяйственное значение, научно-техническую проблему повышения эффективности процесса точения элементов ступеней погружных насосов из жаропрочного чугуна «Нирезист». Основные выводы по работе сводятся к следующему:
1) На основании моделирования условий контактного взаимодействия режущей части пластин с обрабатываемым материалом впервые получены аналитические выражения для параметров сечения среза при точении современными режущими пластинами различных фирм производителей позволяющие определить значения параметров при величине главного угла в плане больше 90°.
2) Получены выражения для аналитического описания контактных явлений в зоне резания (силовых и температурных) и выполнен расчет составляющих сил
резания и среднеконтактной температуры, в зависимости от сочетания режимов точения для различных режущих пластин.
3) Выполнено моделирование процесса точения с использованием программного обеспечения Deform 3D и Deform 2D для исследования термодинамических явлений в зоне контакта с учетом изменения параметров сечения среза. Выполнен расчет угла сдвига, составляющих силы резания и среднеконтактной температуры в зоне резания в зависимости от сочетания режима точения. Установлено, что относительная погрешность расхождения исследуемых характеристик аналитическим методом и методом моделирования составляет от 5 до 30%.
4) Экспериментально выполнено комплексное исследование функциональных (составляющие силы резания, среднеконтактной температуры) и выходных (шероховатости поверхности, износа пластин) характеристик процесса точения. Получены эмпирические математические модели для расчета сил резания, среднеконтактной температуры, шероховатости поверхности и износа пластин по задней поверхности от технологических параметров режима точения. Результаты исследований с относительной погрешностью 5 - 35% подтверждают достоверность расчетных выражений полученных аналитически.
5) Установлено, что наименьший износ по задней поверхности возникает у пластин с большим положительным передним углом у, закладываемым в геометрию стружколома пластины. Из исследуемых такими пластинами являются: CNMG 120408 FN КС 9320 и CNMG 120408 KR 3215. Выявлено, что большие положительные значения величины переднего угла у приводят к снижению составляющих сил резания, среднеконтактной температуры и параметра Ra шероховатости поверхности.
6) Выявлено, что при изменении марок твердых сплавов пластин без стружколома силы резания, среднеконтактная температура, параметр шероховатости поверхности и величина фаски износа по задней поверхности близки по значению. Основное влияние на изменение исследуемых функциональных и выходных характеристик процесса, при прочих равных условиях, оказывает геометрия стружколома.
7) На основе теоретических и экспериментальных исследований создана оптимизационная модель расчета сочетания режимов точения, обеспечивающих максимальную производительность (наименьшее штучное время) при требуемой стойкости инструмента и шероховатости поверхности.
8) Разработаны карты обеспечения требуемого параметра шероховатости поверхности при точении элементов ступеней из чугуна «Нирезист», позволяющие назначать сочетание режимов точения. Данные сочетания режимов точения являются нормативными руководящими материалами для технолога при разработке операций.
9) Результаты выполненных исследований использованы в учебном процессе ПНИПУ подготовки бакалавров и магистров по направлению "Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств".
Полученные рекомендации внедрены в технологический процесс обработки элементов ступеней погружных насосов на АО «Новомет - Пермь», а также могут быть использованы при обработке других жаропрочных никелевых чугунов. Список работ, опубликованных автором по теме диссертации: Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК
1) Тарасов, C.B. Влияние технологических условий обработки на температуру при точении чугуна «Нирезист» [Текст] / С.В.Тарасов, В.И. Свирщёв. // Технология машиностроения, 2014. - №9, С. 15 - 19.
2) Тарасов, C.B. Исследование температуры на передней поверхности режущего инструмента при точении чугуна «Нирезист» [Текст] / С.В.Тарасов, В.И. Свирщёв. // «Известия Самарского научного центра РАН», 2014. - Т16. -- №6. — С.251 — 255.
3) Тарасов, C.B. Моделирование изменения угла наклона условной плоскости сдвига при точении чугуна «Нирезист» [Текст] / С.В.Тарасов, В.И. Свирщёв. «Известия Самарского научного центра РАН», 2014. - Т16. - №6. - С.246 - 250.
Публикации в других изданиях
4) Тарасов, C.B. Исследование влияния параметров режима резания на выходные характеристики процесса точения чугуна "Нирезист" [Текст] / C.B. Тарасов, В.И. Свирщёв. // Современные проблемы машиностроения: труды V междунар. науч. - техн. конф., г. Томск, 23 - 26 нояб. 2010 - г. Томск: Изд - во ТПУ, 2010.-С. 635-638.
5) Тарасов, C.B. Исследование функциональных характеристик процесса точения чугуна «Нирезист» [Текст] / С.В.Тарасов, В.И. Свирщёв, А.В.Шохрин. // Вестник ПГТУ Машиностроение, материаловедение Пермь, ПГТУ 2011. Т.13 № 1. -С.9- 14.
6) Тарасов, C.B. Исследование влияния геометрии сменных режущих пластин на выходные характеристики процесса точения лопаток рабочих колес из чугуна марки «Нирезист» [Текст] / С.В.Тарасов, В.И. Свирщёв. // Сб.тр. VI Междунар. научн. - техн. конф. «Современные проблемы машиностроения» 28 сентября- 2 ноября 2011, г. Томск, ГОУ ВПО НИ ТПУ 2011. - С. 139 - 142.
7) Тарасов, C.B. Влияние технологических условий точения чугуна «Нирезист» на выходные характеристики процесса [Текст] / С.В.Тарасов, В.И. Свирщёв. // Материалы Всерос. Научно - практической конференции Ишимбай, 12-14 мая 2011г. «Наукоемкие технологии в машиностроении» Уфа, УГАТУ, 2011.-С. 34-35.
8) Тарасов, C.B. Влияние геометрии СНП на эффективность процесса точения лопаток рабочих колес центробежно - вихревых насосов [Текст] / С.В.Тарасов,
15- 5 9 4 8
i6 1 h - h q /. ö y
B.И. Свирщёв. // Материалы Междунар. НПК «Современные материалы, техника и технология» 22 декабря Курск, Ю - 3 ГУ. 2011. - С.314 - 316.
9) Тарасов, C.B. Повышение эффективности процесса точения лопаток рабочих колес центробежно - вихревых насосов [Текст] / С.В.Тарасов, В.И. Свирщёв. // Сб.научн. трудов Междунар. НТК посвящ. 50 - лет каф.ТМС ЛГТУ. Фундаментальные и прикладные проблемы модернизации современного машиностроения и металлургии. Часть 2. Липецк. 17-19 мая 2012г г. Липецк, ЛГТУ, 2012.-С. 11-15.
10) Тарасов, C.B. Исследование функциональных характеристик процесса точения лопаток рабочих колес из чугуна марки «Нирезист» [Текст] /
C.В.Тарасов, В.И. Свирщёв. // Интернет конференция. Мат.П Межд. Интернет -конф. молодых ученых, аспирантов, студентов (15 ноября 2011 - 31 января 2012г.) г. Пермь, ПНИПУ, 2012. - С. 64 - 68.
И) Тарасов, C.B. Применение САЕ систем к обработке металлов резанием [Текст] / С.В.Тарасов, В.И. Свирщёв. // Материалы IV Междунар. НТК «Наукоемкие технологии в машиностроении и авиадвигателестроении (ТМ 2012)» посвящ. 75 лет заслуж. деятеля науки и техники РФ, д.т.н., проф. Безъязычного В.Ф., 41,3-5 сентября 2012. г. Рыбинск, 2012. - С.135 - 142. 12) Тарасов, C.B. Диагностика процесса резания чугуна «Нирезист» по силовому фактору [Текст] / С.В.Тарасов, В.И. Свирщёв. // «Перспективное развитие науки, техники и технологий» сборник научных статей IV Междунар. НПК 17- 18 октября Курск, Ю-3 ГУ, 2014. - С. 353-358.
2012478076
Зав. РИО М. А. Салкова Подписано в печать 28.04.2015 г. Формат 60x84 1/16. Уч.-изд. л. 1. Тираж 100. Заказ 75.
Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П. А. Соловьева (РГАТУ имени П. А. Соловьева) 152934, г. Рыбинск, ул. Пушкина, 53
Отпечатано в множительной лаборатории РГАТУ имени П. А. Соловьева 152934, г. Рыбинск, ул. Пушкина, 53
2012478076
-
Похожие работы
- Управление процессом точения с целью повышения износостойкости поверхностей деталей
- Повышение качества и производительности абразивной обработки деталей из жаропрочных сплавов на никелевой основе за счет определения рациональных технологических параметров сверхскоростного шлифования
- Исследование качества поверхностного слоя при лезвийной обработке прерывистых и наплавленных поверхностей инструментом из композита
- Технологическое управление параметрами шероховатости и волнистости плоских поверхностей деталей из чугуна высокоскоростным торцевым фрезерованием и алмазным выглаживанием с применением поликристаллических сверхтвёрдых материалов
- Повышение эффективности шлифования поверхностей деталей из высоколегированных и жаропрочных материалов изменением конструкции и состава абразивного инструмента
-
- Материаловедение (по отраслям)
- Машиноведение, системы приводов и детали машин
- Системы приводов
- Трение и износ в машинах
- Роботы, мехатроника и робототехнические системы
- Автоматы в машиностроении
- Автоматизация в машиностроении
- Технология машиностроения
- Технологии и машины обработки давлением
- Сварка, родственные процессы и технологии
- Методы контроля и диагностика в машиностроении
- Машины, агрегаты и процессы (по отраслям)
- Машины и агрегаты пищевой промышленности
- Машины, агрегаты и процессы полиграфического производства
- Машины и агрегаты производства стройматериалов
- Теория механизмов и машин
- Экспериментальная механика машин
- Эргономика (по отраслям)
- Безопасность особосложных объектов (по отраслям)
- Организация производства (по отраслям)
- Стандартизация и управление качеством продукции