суббота, 9 февраля 2013 г.

схема сил резания при сверлении

184.78 Kb.НазваниеПовышение работоспособности сборных сверл со сменными многогранными пластинами при сверлении железнодорожных рельсовБаканов Александр АлександровичДата конвертации12.08.2012Размер184.78 Kb.Тип Специальность Год На соискание ученой степени На правах рукописиБаканов Александр АлександровичПОВЫШЕНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ СБОРНЫХ СВЕРЛ СО СМЕННЫМИ МНОГОГРАННЫМИ ПЛАСТИНАМИ ПРИ СВЕРЛЕНИИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ РЕЛЬСОВСпециальность 05.03.01 Технологии и оборудование механической и физико-технической обработкиАВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наукТомск 2007 Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Томский политехнический университет»Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Петрушин Сергей ИвановичОфициальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Артамонов Евгений Владимирович, Тюменский государственный нефтегазовый университеткандидат технических наук, доцент Ласуков Александр Александрович, Юргинский технологический институт (филиал) Томского политехнического университетаВедущая организация: Сибирский государственный университет путей сообщения (СГУПС)Защита состоится « 7 » ноября 2007 г. в __ часов на заседании диссертационного Совета Д 212.269.01 при Томском политехниче-ском университете по адресу: 634050, г.Томск, пр.Ленина,30С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке Томского политехнического университета по адресу: г.Томск, ул.Белинского, 53-аАвтореферат разослан «___» _________________ 2007 г.Ученый секретарь диссертационного совета Т.Г. Костюченко ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность темы. В связи с введением в действие нового стандарта ГОСТ Р 51685-2000 «Рельсы железнодорожные» (общие технические условия), взамен ГОСТ 24182-80 (СТ СЭВ 4983-85) «Рельсы железнодорожные широкой колеи типов Р75, Р65 и Р50 из мартеновской стали» (технические условия), металлургические комбинаты Российской Федерации стали выпускать объемно-закаленные рельсы (твердость шейки которых достигает 388 HB по сравнению с 280 HB для нетермоупрочненных рельсов). Это привело к невозможности использования быстрорежущих инструментов для их сверления и к переходу на использование сборных сверл с механическим креплением сменных многогранных пластин (СМП) из твердого сплава. Первые результаты использования такого вида инструмента показали его низкую работоспособность, поиск путей повышения которой исходя из изложенного является актуальной задачей. Цель работы. Повышение работоспособности сборных сверл с СМП при сверлении железнодорожных рельсов путем оптимизации геометрических параметров СМП и усовершенствования конструкции корпуса сверла по критерию минимизации составляющих силы резания, действующих на сверло. Методы исследования, достоверность и обоснованность результатов. Теоретические исследования проводились на основе векторного исчисления, математического анализа, статистических расчетов, программирования и компьютерного моделирования с использованием современного программного обеспечения и средств вычислительной техники. Экспериментальные исследования выполнялись в лабораторных условиях по схеме однофакторного эксперимента (метод «крест» со сглаженной кривой) и включали в себя изучение изменения составляющих силы резания при изменении геометрических параметров и скорости резания по схеме свободного резания, а также стойкостные исследования при сверлении на станках как с жесткой, так и нежесткой технологической системой. Достоверность результатов диссертационной работы подтверждается экспериментальными данными и производственными испытаниями. Научная новизна работы: 1. Разработаны модели составляющих силы резания при сверлении сборными сверлами с СМП, основанные на суммировании удельных сил, действующих на единицу длины режущей кромки пластины, позволившие выявить значительную неуравновешенность радиальной составляющей силы резания. 2. Установлено неблагоприятное сочетание значений углов лезвия на центральной пластине вблизи оси сверла на основании проведенного анализа геометрии с помощью предложенной методики расчета статических и кинематических геометрических параметров лезвия сборного сверла с СМП. 3. Предложено пять способов усовершенствования конструкции корпуса сверла и геометрических параметров СМП с целью минимизации радиальной составляющей и суммарной силы резания, действующей на сверло на основе разработанной методики анализа составляющих силы резания. Практическая ценность работы: 1. Создана методика расчета геометрических параметров сборных сверл, позволяющая проектировать как СМП, так и корпус сверла с заданной геометрией. 2. Спроектированы СМП, форма режущих кромок которых позволяет уменьшить диапазон изменения суммарной силы резания в процессе врезания. 3. Спроектированы конструкции корпусов сборных сверл, позволяющие минимизировать силу резания при сверлении. Реализация результатов работы. Результаты работы внедрены на ООО «ПК Мион» и РСП-29. На разработанную форму сменной многогранной пластины подана заявка на патент на полезную модель (заявка 2007114349, заявл. 16.04.2007). Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были доложены и обсуждены на научной конференции Российской Академии Естествознания «Наука, технологии, инновации» Болгария, Солнечный Берег (2006 г.); на научной конференции Российской Академии Естествознания «Приоритетные направления науки, техники и технологий» Мальта, г.Аура (2006 г.); на IV научной конференции Российской Академии Естествознания «Производственные технологии» Италия, г.Римини (2006 г.); на 5-й всероссийской научно-практической конференции «Ресурсосберегающие технологии в машиностроении» г.Бийск (2006 г.); на XIII международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых «Современные техника и технологии» г.Томск (2007 г.); на 5-й Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы повышения эффективности металлообработки в промышленности на современном этапе» г.Новосибирск (2007 г.); на III международной научно-технической конференции «Современные проблемы машиностроения» г.Томск (2006 г.); на III международной научно-технической конференции «Новые материалы, неразрушающий контроль и наукоемкие технологии в машиностроении» г.Тюмень (2005 г.); на III всероссийской научно-практической конференции «Прогрессивные технологии и экономика в машиностроении» г.Юрга (2005 г.); на V всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Инновационные технологии и экономика в машиностроении» г.Юрга (2007 г.); на научных семинарах кафедр «Технология автома-тизированного машиностроительного производства» ТПУ (2006, 2007 гг.), «Станки и инструменты» ТюмГНГУ (2007 г.), «Технология машиностроения» Юргинского технологического института (филиала) ТПУ (2005, 2007 гг.). Публикации. По содержанию работы и основным результатам исследований опубликовано 12 печатных работ. Структура и объем работы. Работа состоит из введения, четырех глав, выводов, заключения, списка литературы и приложений. Основное содержание работы изложено на 171 странице и содержит 108 рисунков, 36 таблиц и список литературы, состоящий из 107 источников. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВо введении изложена актуальность темы и представлено краткое содержание диссертации. Сформулированы цель, научная новизна и практическая ценность работы. В первой главе приведен анализ типовых конструкций сборных сверл с СМП мировых фирм-изготовителей, который показал, что существует большое разнообразие конструкций, в то же время перед потребителем встает вопрос об эксплуатационных показателях той или иной конструкции, который слабо отражен в существующих каталогах на сборный инструмент. Как таковой анализ геометрических параметров сборных сверл с СМП в литературе отсутствует. Работы А.А. Виноградова, И.И. Семенченко, В.М. Матюшина, Г.Н. Сахарова, Н.Ф. Уткина, Ю.И. Кижняева, С.К. Плужникова, В.Ф. Боброва и других исследователей посвящены анализу геометрии режущей части спир

Повышение работоспособности сборных сверл со сменными многогранными пластинами при сверлении железнодорожных рельсов

Повышение работоспособности сборных сверл со сменными многогранными пластинами при сверлении железнодорожных рельсов

Комментариев нет:

Отправить комментарий