Введение
Глава 1 Проблемы технологического обеспечения производительности обработки и показателей качества поверхности при точении элементов ступеней центробежно вихревых насосов 12
1.1 Конструктивное исполнение, типо - размеры и условия работы рабочих ступеней центробежно - вихревых насосов
1.2 Химический состав, физико-механические свойства материала для изготовления элементов ступеней насоса 14
1.3 Технические требования, предъявляемые к рабочим поверхностям элементов ступеней насосов по точности и шероховатости поверхностей 16
1.4 Технологический маршрут и оснащение используемые для выполнения операции точения элементов ступеней 18
1.5 Функциональные характеристики процесса точения, ограничивающие производительность обработки и влияющие на показатели качества поверхностей 23
1.6 Возможные технологические пути повышения эффективности процесса точения элементов ступеней 25
1.7 Постановка цели работы и задач исследования 30
Глава 2 Аналитическое описание функциональных характеристик процесса точения чугуна 31 2.1 Аналитическое описание сил резания при точении 31
2.1.1 Расчетные схемы для определения параметров сечения среза при точении 31
2.1.2 Теоретическое определение угла наклона условной плоскости сдвига 38
2.1.3 Теоретическое определение величины угла действия
2.1.4 Постановка задачи и математическая модель для расчета составляющих силы резания при точении 40
2.1.5 Аналитический расчет сил резания 42
2.1.6 Анализ влияния параметров режима точения на значения сил резания 50
2.2 Аналитическое описания теплонапряженности процесса точения 51
2.2.1 Схематизация геометрической формы и размеров заготовки и инструмента 51
2.2.2 Схематизация свойств и тепло физических характеристик материалов заготовки и инструмента 51
2.2.3 Схематизация характеристик источников тепла при точении: формы и размеров, интенсивности источников тепла, скорости перемещения, времени действия 52
2.2.4 Начальные и граничные условия при решении тепловой задачи 53
2.2.5 Аналитический расчет среднеконтактных температур 53
2.2.6 Анализ влияния параметров режима точения на теплонапряженность процесса 58
2.3 Аналитическое описание шероховатости поверхности при точении 61
2.3.1 Расчетная модель для описания шероховатости поверхности 61
2.3.2 Расчетная модель высотного параметра шероховатости Ra при точении ступеней погружных насосов 66
2.4 Выводы 67
Глава 3 Численное моделирование процесса точения чугуна «Нирезист» 68
3.1 Применение программного обеспечения на основе метода конечных элементов для моделирования процесса точения 68
3.1.1 Формирование исходных данных для расчетов 68
3.1.2 Метод уточнения сетки в интересующих областях 69
3.1.3 Последовательность моделирования методом конечных элементов процесса точения чугуна «Нирезист» в системе Deform 2D, Deform-3D 69
3.1.4 Анализ влияния параметров режима точения на значения угла сдвига материала, сил резания, среднеконтактной температуры и 76
температуры на передней поверхности пластины
3.2 Выводы 81
Глава 4 Экспериментальное исследование процесса точения чугуна «Нирезист» 82
4.1 Методика проведения экспериментальных исследований 82
4.1.1 Оборудование и инструмент 82
4.1.2 Материал образцов для проведения экспериментов 88
4.1.3 Параметры режимов точения 89
4.1.4 Исследуемые функциональные и выходные характеристики процесса точения 89
4.1.5 Последовательность проведения исследований 89
4.1.6 Частные методики проведения экспериментальных исследований 90
4.1.6.1 Методика измерения составляющих силы резания 90
4.1.6.2 Методика измерения среднеконтактной температуры резания 94
4.1.6.3 Методика измерения износа режущих пластин 97
4.1.6.4 Методика измерения шероховатости поверхности 98
4.2 Постановка экспериментов и математическая обработка результатов 98
4.3 Эмпирические математические модели для расчета сил резания, температур и износа режущих пластин 102
4.4 Сравнительный анализ результатов экспериментов с расчетными значениями сил резания, температур, износа режущих пластин и параметра шероховатости поверхности ЮЗ
119 120
4.5 Анализ влияния параметров режима точения на значения сил резания, температур, износа режущих пластин и шероховатости обработанной поверхности 4.6 Выводы
Глава 5 Технологическая реализация повышения эффективности и качества обработки ступеней погружных насосов 122
5.1 Оптимизация параметров режима точения по критерию максимальной производительности (наименьшего штучного времени) при заданных ограничениях по предельно допустимому
износу режущих пластин и требуемой шероховатости поверхности 122
5.2 Карты обеспечения показателя шероховатости поверхности при
точении элементов ступеней из чугуна «Нирезист»
5.3 Выводы 131
Заключение 132
Список литературы
