Введение
Глава 1 . Особенности обработки резанием титановых сплавов 12
1.1. Технологические особенности процесса механической обработки резанием деталей ракетной техники из титановых сплавов 12
1.2. Основные свойства и структурные особенности титана и сплавов на его основе 17
1.3. Анализ тепловых процессов при резании титановых сплавов 25
1.3.1. Анализ экспериментальных методов определения температуры резания 28
1.3.2. Температура резания 34
1.4. Анализ стойкости режущего инструмента при обработке титановых сплавов 35
Глава 2. Методика проведения экспериментальных исследований 45
2.1. Оборудование, режущий инструмент, обрабатываемый материал и контрольно-измерительная аппаратура 45
2.1.1. Тарировка и принцип работы пирометра Raynger 3i 2ML2 50
2.2. Методика проведения сравнительных экспериментальных исследований по изнашиванию СМП 56
2.3. Методика проведения экспериментальных исследований по определению зависимости температуры резания от режимов обработки 56
2.3.1. Методика получения общей эмпирической степенной зависимости влияния режимов обработки на температуру резания 60
2.4. Методика проведения экспериментальных исследований зависимости стойкости режущего инструмента от скорости резания 63
2.4.1. Методика получения эмпирической степенной зависимости влияния скорости резания на стойкость режущего инструмента 64
2.5. Методика обработки экспериментальных данных и планирования числа испытаний 65
2.5.1. Определение количества необходимых испытаний 65
2.5.2. Статистическая обработка экспериментальных данных 67
Глава 3. Математическое моделирование тепловых процессов при механической обработке титановых сплавов 70
3.1. Постановка задачи расчета температуры резания 70
3.2. Физическая модель тепловых процессов при резании титановых сплавов 70
3.3. Математическая модель тепловых процессов при резании титановых сплавов 72
3.3.1. Общее уравнение теплопроводности 72
3.3.2. Анализ методов расчета теплового поля резца 75
3.3.3. Решение тепловой задачи МКЭ 78
3.3.4. Начальные и граничные условия для решения тепловой задачи 82
3.4. Геометрическая модель тепловых процессов при резании титановых сплавов 85
3. 5. Определение тепловой нагрузки для решения тепловой задачи 86
3.6. Решение тепловой задачи при действии линейного источника теплоты 89
3.7. Решение тепловой задачи при действии полосового источника теплоты, распределенного по поверхности равной площади срезаемого слоя 93
3.8. Решение тепловой задачи при действии полосового источника теплоты, распределенного по поверхности с учетом площади контакта стружки с резцом 97 Выводы 105
Глава 4. Экспериментальные исследования влияния режимов обработки на температуру резания и стойкость режущего инструмента 106
4.1. Экспериментальные исследования по изнашиванию для определения наиболее рационального варианта СМП 106
4.2. Экспериментальные исследования влияния режимов обработки на температуру резания 109
4.2.1. Экспериментальная проверка результатов математического моделирования 114
4.2.2 Получение общей эмпирической степенной зависимости влияния режимов обработки на температуру резания 126
4.3. Экспериментальные исследования влияния скорости резания на стойкость режущего инструмента 134 Выводы 141
4.4. Разработка практических рекомендаций по выбору режимов резания при обработке деталей с большими габаритными размерами 142
Глава 5. Промышленная апробация результатов работы 148
Основные результаты и выводы 150
Литература 152
Приложение 163
