Введение
1. Анализ состояния проблемы. Цель и задачи исследования .11
1.1. Конструкции инструмента и инструментальные материалы, применяемые для обработки труднообрабатываемых композиционных материалов 11
1.2. Требования, предъявляемые к фрезерному инструменту для обработки труднообрабатываемых материалов 15
1.3. Причины изнашивания фрезерного твердосплавного инструмента 16
1.4. Процесс износа твердосплавного инструмента при фрезеровании кромок ДСтП 24
1.5. Методы повышения износостойкости инструментальных материалов 25
1.6. Возможности совершенствования конструкций дереворежущего инструмента 29
Выводы по первой главе 31
2. Методики проведения исследований 33
2.1. Приборы, оборудование, оснастка, материалы для проведения исследований 33
2.2. Методы определения износа режущего инструмента 35
2.3. Факторы, влияющие на процесс фрезерования 39
3.3.1. Выбор постоянных факторов 40
3.3.2. Выбор переменных факторов 42
2.4. Определение необходимого количества измерений 43
2.5. Определение шероховатости поверхности при фрезеровании ДСтП 44
2.6. Определение критерия затупления 44
2.7. Выбор метода математического планирования и построение матрицы планирования 46
2.8 Расчёт напряженного состояния материала резца вблизи режущей кромки при затачивании 51
2.8.1 Математическая постановка задачи о напряженно-деформированном состоянии материала режущего элемента вблизи режущей кромки 53
2.8.1.1. Основные допущения 53
2.8.1.2. Формализация задачи, выбор координатной системы...54
2.8.1.3. Уравнение равновесия и краевые условия в декартовой системе координат 55
2.8.1.4. Уравнение равновесия и краевые условия в полярной системе координат 58
2.8.2. Решение классической задачи о нагруженном состоянии материала резца в окрестностях острой режущей кромки 60
2.8.2.1. Сосредоточенная нагрузка на острие клина 60
2.8.2.2. Действие на режущий элемент распределенной нагрузки постоянной интенсивности 64
2.8.2.3. Действующая нагрузка на режущий элемент, изменяющаяся по линейному закону 67
2.8.3. Результаты расчёта напряжённо-деформированного состояния режущей кромки при заточке инструмента 70
Выводы по второй главе 74
3. Исследование стойкости инструментального материала 77
3.1 Влияние режимов резания и геометрии режущего элемента на стойкость дереворежущего инструмента, оснащенного твёрдым сплавом марки ВКЗМ 77
3.1.1. Результаты исследования зоны оптимума 77
3.1.2. Результаты исследований по плану второго порядка 81
3.1.3. Расчёт коэффициентов регрессии и построение квадратичной модели 82
3.1.4. Проверка адекватности полученной модели 85
3.2. Влияние переменных факторов на стойкость дереворежущего инструмента, оснащённого твердым сплавом марки ВКЗМ при обработке ДСтП 86
3.2.1. Анализ стойкости дереворежущего инструмента в зависимости от скорости резания 86
3.2.2. Анализ стойкости дереворежущего инструмента в зависимости от продольной подачи 93
3.2.3. Анализ стойкости дереворежущего инструмента в зависимости от глубины резания 100
3.2.4. Анализ стойкости дереворежущего инструмента в зависимости от угла заострения режущего элемента 107
Выводы по третьей главе 114
4. Исследования шероховатости обработанной поверхности 115
4.1. Влияние режимов резания и геометрии режущего инструмента на качество обработанной поверхности ДСтП марки П-1 115
4.1.1. Результаты исследования зоны оптимума 115
4.1.2. Результаты исследований по плану второго порядка 118
4.1.3. Расчёт коэффициентов регрессии и построение квадратичной модели 119
4.1.4. Проверка адекватности полученной модели 121
4.2. Влияние переменных факторов на шероховатость обработанной поверхности 123
4.2.1. Влияние скорости резания на шероховатость обработанной поверхности 123
4.2.2. Влияние продольной подачи на шероховатость обработанной поверхности 130
4.2.3. Влияния глубины резания на шероховатость обработанной поверхности 137
4.2.4. Влияние угла заострения режущего элемента на шерохова тость обработанной поверхности 143
Выводы по четвёртой главе 150
5. Разработка программы и рационализация процесса фрезерования труднообрабатываемых композиционных материалов твёрдо-сплавным инструментом. Рекомендации 152
5.1. Программа для расчёта рациональных значений режимов резания и угла заострения режущего элемента 153
5.1.1. Общий вид и назначение программы 153
5.1.2. Настройка программы 154
5.1.3. Ввод данных и результаты расчета программы 158
5.2. Алгоритм расчета режимов резания и угла заострения режущего элемента 159
5.3 Рекомендации по затачиванию мелкозернистого твердосплавного инструмента для обработки композиционных материалов 163
Выводы по пятой главе 165
Заключение 167
Список литературы 170
Приложение 187
