Диссертация (1143852), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Приобработке прецизионных поверхностей деталей из титановых сплавоввследствие образования нароста и резкого повышения температур в зонерезания происходит изменение расстояний между кромкой лезвийногоинструмента и поверхностью заготовки, вводя систему в динамическинеустойчивое состояние, что приводит к отклонению от геометрическихпараметров и ухудшению качества поверхности [90].Стойкость режущего инструмента при механической обработке детали«опора» из титанового сплава с предварительно созданной измененнойструктурой в локальной области определялась на основе экспериментальныхисследований с использованием твердосплавного инструмента с режущейпластиной из ВК8, металлокерамических режущих пластин SF S05F и SG 1105.Так, на этапе чистового точения детали «опора» из титанового сплава сприменениемметодапредварительноголокальногопластическогодеформирования при постоянных режимах резания, входящих в границуобласти устойчивости, но с изменением параметров глубины измененнойструктуры, было выявлено увеличение стойкости режущего инструмента всравнении с традиционным точением (Рисунок 4.6, 4.7, 4.8).На графиках, представленных на Рисунках 4.6, 4.7, 4.8 можно увидеть,что при механической обработке детали «опора» из титанового сплава сиспользованием твердосплавной ВК8 (Рисунок 4.6), режущих пластин SF S05F(Рисунок 4.7) и SGF 1105 (Рисунок 4.8) с режимными параметрами = 65 м/мин, = 0.021 мм/об, рез = 0.05 мм при глубине измененнойструктуры 2 – с2 = 0.02 мм происходит ярко выраженное увеличение119стойкости инструмента, в случае 3 – с3 = 0.04 мм стойкость инструментповышается но не в значительной форме, в то время как в случае 4 - с4 = 0.06,где величина деформирования больше глубины снимаемого припускапроисходит ускоренный износ резца, даже при сравнении с традиционнымточением 1 – с1 = 0 мм.0,060,050,041h, мм 0,03230,0240,0100102030Т, мин405060Рисунок 4.6 – Стойкость режущего инструмента из твердого сплава марки ВК8 при чистовоймеханической обработке прецизионной поверхности детали «опора» из титанового сплава слокально измененной структурой0,050,040,031h, мм20,02340,0100102030405060Т, минРисунок 4.7 – Стойкость режущей керамической пластины марки 05 при чистовоймеханической обработке прецизионной поверхности детали «опора» из титанового сплавас локально измененной структурой1200,050,040,031h, мм20,02340,0100102030405060Т, минРисунок 4.8 – Стойкость режущей керамической пластины марки 1105 при чистовоймеханической обработке прецизионной поверхности детали «опора» из титанового сплава слокально измененной структуройДанныерезультатовэкспериментовподтвердилитотфакт,чтопревышение глубины распространения измененной структуры более чем наполовину глубины снимаемого припуска не оказывают положительноговлияния на стойкость режущего инструмента, а превышение значений глубиныотносительно глубины снимаемого припуска ведет к увеличению скоростикритического износа.По итогам выполненного исследования можно сделать вывод, чтопредложенный метод предварительного нанесения локального пластическоговоздействиянаобрабатываемуюповерхностьспоследующимэтапомобработки, где деформированный слой имеет отличные от основного металламеханические свойства, позволяет снизить интенсивность износа режущейчасти инструмента.1214.3Исследованияпараметровшероховатостипрецизионнойповерхности детали «опора» при применении предварительноголокального пластического воздействия на поверхностный слойзаготовкиДлякачественногоанализапроводимыхэкспериментальныхисследований по определению влияния создаваемой структуры с измененнымифизико-механическими свойствами в поверхностном слое на обеспечениезаданных показателей шероховатости прецизионной поверхности детали«опора» применялся портативный профилометр (Рисунок 4.9).
Измеренияпроводилисьмеханическойвусловияхобработкидеформирования,традиционногосточенияипослечистовойсозданной,посредствомпластическоголокально-неоднороднойструктурой.Определениепараметров шероховатости поверхности проводилось в различных областяхисследуемой прецизионной поверхности детали.Рисунок 4.9 – Профилометр модели «Surftest SJ-210»По результатам проведенного анализа научно-технической литературы инормативно-техническойдокументацииприменяемоготехническогооборудования были установлены и приняты следующие режимные параметрыдля чистовой механической обработки прецизионных поверхностей деталейтипа «тел вращения» из титановых сплавов: скорость резания назначалась в122диапазоне от 35 до 80 м/мин; подача от 0.015 до 0.075 мм/об; рез = 0.05 мм.При этом глубина измененной структуры должна не превышать глубиныснимаемого припуска с = 0.02 мм.Результатысерииэкспериментовпоказали,чтопричистовоймеханической обработке с применением метода предварительного локальногопластическогодеформированияобеспечиваетсяполучениезаданнойшероховатости поверхности для исследуемого титанового сплава, в то времякак в случае традиционного точения необходимые параметры шероховатостиповерхности обеспечиваются только на этапе шлифования.
В Таблицах 4.1, 4.2,4.3 и 4.4 и Рисунках 4.10 и 4.11 представлено влияние параметров измененнойструктуры при чистовой механической обработке с изменяемыми режимнымипараметрами и процесс традиционного точения.Таблица 4.1 – Влияние параметров изменяемой скорости обработки нашероховатость поверхности с использованием ПЛПДШероховатость,Скорость резания, м/мин35404550556065707580Ra1.1610.9000.8800.7500.6290.6250.6200.6390.6670.690Rq1.3561.3051.0920.9400.7930.7730.7480.7520.8230.880Rz5.8155.4205.1815.0704.9854.2403.1703.2803.3063.450Ra1.1810.9410.7960.7020.6060.5800.6280.5800.5930.618Rq1.3611.2100.9910.8500.7620.7540.7460.7410.7210.800Rz5.7745.3204.9674.5004.1263.8003.5994.0004.1954.341Ra1.1980.9100.8160.7400.6680.6700.5730.6290.6650.695Rq1.3671.2701.0310.9200.8680.7490.6840.7580.8120.902Rz5.5585.5305.5075.1604.8063.9003.4993.8704.0054.210Ср. знач.Ra1.1800.9170.830.730.630.6250.610.6160.640.671.361.261.040.900.810.760.730.750.790.865.725.425.224.914.643.983.423.723.844.00мкмСр.
знач.RqСр. знач.Rz123Таблица 4.2 – Влияние параметров изменяемой скорости обработки нашероховатость поверхности без использования ПЛПДШероховатость,Скорость резания, м/мин35.0040.0045.0050.0055.0060.0065.0070.0075.0080.00Ra1.911.771.691.581.451.371.371.301.281.38Rq2.262.132.031.971.801.711.631.591.521.67Rz9.288.868.409.129.067.846.846.766.806.95Ra1.891.741.641.511.531.421.381.361.371.51Rq2.352.051.851.791.701.621.601.641.691.85Rz10.438.418.768.058.317.156.627.648.688.86Ra1.871.821.701.581.441.391.381.421.381.52Rq2.262.152.071.931.771.701.691.761.691.92Rz9.389.178.798.237.787.577.387.517.628.141.891.781.681.561.471.391.381.361.341.472.292.111.981.901.761.681.641.661.641.819.708.818.658.478.387.526.957.307.707.98мкмСр.знач.
RaСр.знач. RqСр.знач. Rz2,11,891,91,781,71,681,56 1,47Ra, мкм1,51,31,1Точениес ЛПД1,471,39 1,38 1,361,341,180,917 0,830,90,73 0,63 0,625 0,61 0,616 0,64 0,670,70,530354045505560V, м/мина6570758085Точениебез ЛПДRq, мкм1242,502,302,101,901,701,501,301,100,900,700,502,292,111,981,811,901,76 1,68 1,64 1,66 1,64Точениес ЛПД1,261,361,040,90Точениебез ЛПД0,79 0,860,810,760,750,73303540455055606570758085V, м/минRz, мкмб11,0010,009,008,007,006,005,004,003,002,009,708,818,658,387,987,52 6,958,477,305,425,225,724,914,643,98 3,42Точениес ЛПД7,70Точениебез ЛПД3,72 3,844,00303540455055606570758085V, м/минвРисунок 4.10 – Сравнительные исследования шероховатости поверхности по параметрамRa (а), Rq (б) и Rz (в) в зависимости от изменяющейся скорости резания при традиционномточении и точении с ПЛПД125Таблица 4.3 – Влияние параметров изменяемой величины подачи нашероховатость поверхности с использованием ПЛПДШероховатость,Подача, мм/об0.0750.060.0520.0420.0370.0320.0270.0210.0180.015Ra3.1232.672.1521.841.6561.20.8130.640.560.51Rq3.6072.912.62.251.9931.410.9590.840.6810.6Rz14.3912.7811.5110.79.5666.94.9113.7613.7883.501Ra3.2402.892.321.711.5471.110.9220.6140.5990.57Rq3.8123.192.122.151.9531.2151.0860.920.7640.78Rz14.4512.9812.0110.99.1247.2135.0572.8714.1023.4Ra3.1982.72.491.671.5251.271.1110.6340.5510.53Rq3.7583.232.542.111.8311.4291.3410.840.6790.519Rz14.3611.5211.019.79.2646.415.1044.013.6993.43.192.752.321.741.581.190.950.630.570.543.733.112.422.171.931.351.130.870.710.6314.4012.4311.5110.439.326.845.023.553.863.43мкмСр.
знач.RaСр. знач.RqСр. знач.RzТаблица 4.4 – Влияние параметров изменяемой величины подачи нашероховатость поверхности без использования ПЛПДШероховатость,Подача, мм/об0.0750.060.0520.0420.0370.0320.0270.0210.0180.015Ra4.9663.6692.9912.7142.592.251.511.3991.3030.983Rq5.9394.573.5053.2122.782.4591.8421.691.6051.208Rz21.5817.971211.4411.8010.018.76676.6065.668Ra4.8933.4932.9562.8112.5422.2911.5441.391.270.981Rq5.8874.563.4483.242.7572.5991.8881.6411.5871.212Rz21.4317.6912.412.2911.1810.748.0816.8476.7435.701Ra4.9663.5883.12.8522.4512.3341.6311.3291.2521.063Rq5.9394.5933.4913.2752.7012.4911.8781.5891.5771.297мкм126Продолжение Таблицы 4.4Шероховатость,мкмRzСр. знач.RaСр. знач.RqСр. знач.Ra, мкмRzПодача, мм/об0.0750.060.0520.0420.0370.0320.0270.0210.0180.01521.5817.7312.5612.411.5210.568.2266.9776.6845.9524.943.583.022.792.532.291.561.371.281.015.924.573.483.242.752.521.871.641.591.2421.5317.8012.3212.0411.5010.448.366.946.685.775,254,754,253,753,252,752,251,751,250,750,254,943,581,011,281,372,291,56Точениес ЛПД2,75Точениебез ЛПД2,321,741,19 1,580,950,540,630,570,010,020,0303,193,022,53 2,790,040,050,060,070,08S, мм/оба6,255,925,254,57Rq, мкм4,253,251,592,251,241,250,630,2500,011,871,642,75 3,242,521,93 2,171,350,87 1,130,710,020,030,04S, мм/обб3,733,48Точениес ЛПД3,112,420,05Точениебез ЛПД0,060,070,0812725,2521,53Rz, мкм20,2517,8014,4015,2510,2510,448,366,685,250,25011,509,32 10,436,943,435,02 6,843,550,010,02Точениес ЛПД12,435,773,8612,04 12,320,030,0411,510,050,06Точениебез ЛПД0,070,08S, мм/обвРисунок 4.11 – Сравнительные исследования шероховатости поверхности по параметрамRa (а), Rq (б) и Rz (в) в зависимости от изменяющейся подачи при традиционном точениии точении с ПЛПДПроанализировав полученные результаты влияния созданной измененнойструктуры,посредствомлокальногопластическогодеформированиянаповерхности детали «опора» можно утверждать, что на этапах чистовоготочения обеспечиваются заданные показатели шероховатости поверхности.Сравнительные экспериментальные исследования шероховатости поверхностипри обработке с методом предварительного локального пластическогодеформирования показали снижение значений шероховатости в 1.4…1.9 разпо сравнению с традиционным процессом точения (Рисунок 4.12, 4.13), чтоподтверждает адекватность разработанной математической модели ТСМО.128Evaluation Profile[µm]4,03,02,01,00,0-1,0-2,0-3,0-4,0[mm]-5,00,00,20,40,60,81,01,21,41,6Рисунок 4.12 – Шероховатость поверхности после традиционного точения ( = 1.37 мкм) срежимами: = 0.021 мм/об; = 60 м/мин; рез = 0.05 ммEvaluation Profile[µm]2,01,51,00,50,0-0,5-1,0-1,5-2,0[mm]-2,50,000,100,200,300,400,500,600,700,80Рисунок 4.13 – Шероховатость поверхности после чистовой обработки с применением ПЛПД( = 0.63 мкм): = 0.021 мм/об; V= 60 м/мин; рез = 0.05 мм; = 0.02 мм4.4Исследованияпластическоговлияниядеформированияпредварительноголокальногонапараметрыгеометрическиеточности формы детали «опора»Частотные характеристики передаваемого и получаемого сигналовкомплексов зависят как от точности передаточных элементов, так и отжесткости их закрепления в теле антенны, поэтому важную роль играютточностные характеристики исполнительных механизмов, которыми в томчисле являются исследуемые детали «опора».129Геометрические параметры детали «опора», главным образом, влияют нацентрированность и позиционность приборных блоков, устанавливаемых напрецизионную поверхность, вследствие чего образование погрешности иотклонений по цилиндричности данной поверхности недопустимы.Дляопределениягеометрическойточностиформыпрецизионнойповерхности детали «опора» были проведены экспериментальные исследованияна базе станции по оценке допустимых и критических погрешностей формы«MMQ 200» (Рисунок 4.14).Эксперименты по определению величины отклонения поверхности откруглости проводились на образцах после механической обработки сприменениемметодапредварительноголокальногопластическогодеформирования и после традиционного точения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
