close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

bd000102059

код для вставкиСкачать
На правах рукописи
Б А Х А Р Е В Павел Павлович
П О В Ы Ш Е Н И Е РАБОТОСПОСОБНОСТИ
Б Ы С Т Р О Р Е Ж У Щ Е Г О ИНСТРУМЕНТА
П У Т Е М П Р И М Е Н Е Н И Я В О З Д У Ш Н Ы Х СРЕД
АКТИВИРОВАННЫХ К О Р О Н Н Ы М РАЗРЯДОМ
Специальность: 05.03.01 - Технологии и оборудование
механической и физико-технической обработки
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
(^
Иваново 2005
Работа выполнена в Ивановском государственном университете
Научный руководитель:
доктор технических наук,
старший научный сотрудник
Наумов Александр Геннадьевич.
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор,
Лауреат Государственной премии СССР
Верешака Анатолий Степанович;
кандидат технических наук, профессор
Можин Николай Афанасьевич
Ведущее предприятие:
Государственное предприятие
«Завод «Ивмашприбор»
Защита состоится « 02 »
декабря
2005 г. в
часов на
заседании диссертационного Совета Д 212.062.03 при Ивановском
государственном университете по адресу: 153025, г. Иваново, ул. Ермака,
д. 39, ауд. 459
С диссертацией можно ознакомиться
государственного университета
Автореферат разослан « ^9
в
библиотеке
у, О^СпиО^*Л
Ивановского
2005 :
/уУченый секретарь
диссертационного совета
^--■'''^^У^
^
Наумов А.Г.
■^°о^-^
ZilbS
IWfOT
Общая характеристика работы.
Актуальность работы.
Быстрорежущие стали по-прежнему остаются одним их самых
распространенных инструментальных материалов при обработке металлов
резанием несмотря на то, что они используются в промышленности уже
более 80 лет. Основным показателем, отвечающим за эксплуатационные
свойства режущего инструмента, является его работоспособность, которая
характеризуется способностью инструмента "...выполнять свои функции,
имея износ рабочих поверхностей меньший критериального значения"
Современные представления о причинах выхода из строя
инструментов, изготовленных из быстрорежущих сталей, показывают
наличие различных механизмов их изнашивания. Исследованиями
А.С.Верещаки,
Г.И.Грановского,
В.А.Жилина,
Т.Н.Лоладзе,
В.А.Синопальникова, С.Г.Энтелиса и др., посвященных этой проблеме,
установлено, что превалирующим видом является адгезионный износ,
который может проявляться как независимый механизм, так и. представлять
собой первопричину абразивного и абразивно-химического изнашивания,
пластического сдвига инструментального материала и диффузионного
износа.
Применение смазочно-охлаждающих технологических средств
(СОТС) при металлообработке, как показывает практика, оказывает
эффективное влияние на повышение стойкости инструментов. Физикохимический механизм действия СОТС достаточно сложен и, в основном,
обусловлен изменением условий взаимодействия поверхностей режущего
клина инструмента с обрабатьшаемым материалом, что вьфажается, прежде
всего, в изменен1Ш условий контактирования. Общепринято, что при
резании металлов активные в химическом отношении поверхности
инструмента и стружки вступают в химическую реакцию с компонентами
СОТС, в результате чего образуются защитные пленки, экранирующие
адгезию между ювенильными поверхностями инструментального и
обрабатываемого материалов.
Одновременно с этим, постоянно ужесточающиеся требования
защиты окружающей среды и обслуживающего персонала от техногенных
воздействий выдвигают на первое место безопасность СОТС и простоту ее
утилизации. Таким образом, разработка новых составов СОТС и способов
их подачи в зону резания, позволила бы улучшить экологию процессов
металлообработки без ухудшения технологических характеристик по
сравнению
с традиционно
используемыми составами смазочноохлаждающих композиций. Изучение механизмов воздействия таких СОТС
на процессы стружкоотделения и стойкость инструментов является
актуальной научной проблемой.
РОС. НАЦИОНА^лГнАЯ i
БИБЛИОТЕКА
1
~"-даг!
4
11ель работы.
Повысить работоспособность быстрорежущих инструментов путем
использования экологически чистых СОТС на основе ионизированного
воздуха и изучения физико-химических закономерностей и процессов,
протекающих в зоне контактных взаимодействий при их применении.
Методы исследований.
Работа выполнена на основе фундаментальных положений теории
резания металлов, законов физики и химии с применением методов
математической
обработки
экспериментальных
данных.
Изучение
механизмов действия СОТС на процессы контактного взаимодействия и
трибологическое состояние зоны контакта в процессах лезвийной обработки
металлов осуществлялось на основе современных методов электронной и
металлофафической микроскопии, компьютерной обработки результатов.
Научная новизна состоит в:
- установлении превалирующего действия смазочного механизма СОТС,
представляющего собой ионизированный воздушный поток, над его
охлаждающей способностью;
- обосновании возможности усиления смазочного эффекта ионизированного
коронным разрядом воздуха парами воды и установлении взаимосвязи
расхода микродоз воды и стойкостных характеристик быстрорежущего
инструмента;
- определении механизма образования оксидных структур, улучшающих
трибологическую обстановку контактной зоны.
Практическая иенность и реализаиия работы
На основе выполненных исследований разработаны:
- конструкция сопла-инжектора для подачи микродоз воды, как компонента
СОТС для усиления смазочного эффекта ионизированного воздушного
потока, направленно в контактную зону (приоритет от 13.05.04 по заявке на
выдачу Патента Р Ф "Сопло-инжектор для охлаждения и смазки
инструментов");
- технология и рекомендации по использованию в качестве СОТС
ионизированного воздушного потока, имеющего в своем составе микродозы
воды.
Научные и практические результаты работы реализуются в
госбюджетных научно-исследовательских работах, выполняемых на базе
трибологического центра ИвГУ.
Рекомендации по использованию результатов работы переданы на
государственное предприятие "Завод "Ивмашприбор"
Апробаиия работы
Основные положения диссертации доложены и обсуждены на
Межвузовских семинарах «Физика, химия и механика трибосистем»
(Иваново 2003, 2004 и 2005), научных конференциях студентов, аспирантов
и молодых ученых «Молодая наука в классическом университете» (Иваново
2003 и 2005), на Всероссийской научно-технической конференции
«Современные технологии и оборудование текстильной промышленности»
(Москва 2005).
По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ, из них
2 статьи в журналах.
Структура и объем диссертаиии.
Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка
литературы и приложений, содержит 130 страниц машинописного текста,
60 рисунков, 12 таблиц и список литературы из 151 наименования.
Содержание работы.
Во введении обосновывается актуальности темы диссертации.
В первой главе приведен обзор литературных источников и
публикаций по теме диссертации, сформулированы цель и задачи
исследований.
Современные представления о причинах выхода из строя
инструментов, изготовленных из быстрорежущих сталей, показывают
наличие различных механизмов их изнашивания. Одним из наиболее
распространенных способов уменьшения изнашивания инструментов
является использование смазочно-охлаждающих технологических средств
(СОТС), которые характеризуются комплексом служебных функций и
представляют собой сочетание большого количества веществ.
В связи с усиливающимися требованиями экологической чистоты
действия промышленных предприятий и производственной санитарии
большинство компонентов, входящих в состав СОТС, признаны веществами
нежелательными для применения в этих целях. Для устранения негативного
влияния СОТС в мировой практике разработан ряд направлений,
позволяющих значительно сократить выброс вредных веществ при
использовании СОТС. Одним из таких направлений является применение в
качестве экологически безвредной СОТС ионизированного коронным
разрядом воздуха.
Из анализа литературных источников установлено, что в настоящее
время отсутствует единое мнение исследователей о превалирующей
функции такой СОТС. Часть из них отдает приоритет охлаждающей
функции ("ионный ветер", "сухое электростатическое охлаждение"). Другая
часть, основываясь на работах таких ученых, как Ф. Боуден и Д,Тейбор,
В.Н.Латышев, Г.И.Якунин, А.М.Вульф и др. считает, что основой действия
ионизированного воздуха является активные радикалы кислорода воздуха,
образующиеся при действии коронного разряда. В результате химического
взаимодействия радикалов кислорода со свежевскрытыми металлическими
поверхностями и протеканием радикально-цепных реакций, образуются
оксидные пленки, уменьшающие адгезионные взаимодействия между
рабочими поверхностями инструмента и обрабатываемого материала, т.е.
усиливающие смазочный эффект.
Кроме этого, в ряде работ отмечается, что воздух перед его
использованием в качестве ионизированной СОТС должен быть специально
подготовлен
(очищен
от
сторонних
примесей,
подвергнут
предварительному охлаждению). Однако, предварительное охлаждение
воздуха должно привести к повышению его влажности.
На основании изложенного и результатов предварительных
исследований была сформулирована цель работы, достижение которой
связывалось с решением следующих задач:
- изучить охлаждающее и смазочное действие ионизированного коронным
разрядом воздуха и выявить превалирующую функцию СОТС;
- выявить механизм действия ионизированного воздуха на процессы
контактного взаимодействия между инструментальным и обрабатываемым
материалами;
- изучить влияние концентрации паров воды на изменение смазочного
действия ионизированного воздуха.
Вторая глава посвящена выбору материалов и изложению
основных методик исследований. При исследованиях в качестве
обрабатываемых материалов применялись конструкционные ст.З, сталь 45 и
инструментальная сталь У8; аустенитная нержавеющая сталь 12Х18Н10Т,
титановые сплавы (ВТ5-1, ВТ 1-0). В качестве инструментальных
материалов использовалась быстрорежущая сталь Р6М5.
Для получения униполярно ионизированного воздуха применялся
ионизатор (рис.1), принцип работы которого заключался в зажигании
коронного разряда. Ионизатор состоял из блока питания, рассчитанного на
сетевое напряжение 220 В, и сопла, внутри которого располагался рабочий
электрод. Прибор способен генерировать коронный разряд как
отрицательной, так и положительной полярности. Кроме того, ионизатор
включал в себя систему нагнетания воздуха и был снабжен регулирующими
устройствами, которые позволяли плавно изменять напряжение на
коронирующем электроде от О до 17 кВ и давление ионизируемого
воздушного потока от О до 0,5-10' Па. Ионный ток зависел от напряжения
на коронирующем электроде и имел значения в пределах 0-100 мкА. Схема
установки ионизатора при проведении исследований представлена на рис. 2.
Смазочная
способность
ионизированных
воздушных
сред
исследовалась на минитрибометре по схеме диск - диск. Исследования
эффективности ионизированных СОТС проводились на операциях точения.
В
качестве
режущего
инструмента
использовались
спещтально
изготовленные упорнопроходные резш>1. Износ режущих инструментов
определялся по величине фаски износа на задней поверхности с помощью
микроскопа МГТБ-2. Изучение вторичных структурных образований в
контактной зоне, зон вторичной деформации проводилось
по
существующим методикам с использованием просвечивающей электронной
и металлографической микроскопии.
Качество обработанных поверхностей исследовалось с использованием
профилографа-профилометра «Абрис ПМ7» и микротвердомера ПМТ-3.
it'
Рис. 1. Внешний вид ионизатора
Рис. 2. Схема установки ионизатора при резании
в третьей главе представлены результаты исследований по
разработке сопла-инжектора для ионизатора.
Для достижения оптимального смазочного эффекта непосредственно в
контактной зоне разработано специальное сопло-инжектор для ионизатора
(рис.3), основой для которого было принято сопло Лаваля. Наличие
внешнего кожуха (3) позволило перераспределить воздушный поток. Часть
воздуха посредством воздуховода (4) направлялась во внешний кожух, где
его скорость уменьшалась, а давление увеличивалось. Это позволило
уменьшить угол разлета центральной струи, обогащенной смазочным
компонентом.
IE
V
ssa^'
a)
6)
Рис.3. Сопловые насадки для подачи смазочного компонента
1 лиффузорная часть сопла, 2 резервуар для воды,3 ~ внешний кожух,
4 - воздухопровод.
а) сопло Лаваля, б) сопло-инжектор
Изучение рабочих характеристик (пятна рассеяния смазочного
компонента СОТС) сопла-инжектора проводилось на стенде, оснащенном
передвижным экраном для изменения расстояния от сопла. При проведении
исследований с целью определения оптимальных геометрических
параметров сопла варьировались диаметр критического сечения, длина и
угол расхождения диффузорной части.
Проведенными исследованиями установлено, что минимальное
пятно рассеяния зафиксировано у сопла Лаваля при диаметре критического
сечения 1,0 мм, длине диффузорной части 20 мм и у т е расхождения 3°.
Установка на это сопло внешнего кожуха (сопло-инжектор) позволило еще
более уменьшить диаметр пятна рассеяния смазочного компонента СОТС
на мишени (рис.4).
Рис. 4. Зависимость диаметра пятна
рассеяния смазочного компонента
СОТС от расстояния до мишени при
использовании:
1 - сопла Лаваля при входном
давлении воздуха 0,05 МПа; 2, 3 сопла-инжектора
при давлении
воздуха соответственно 0,02 и
0,05 МПа.
стояние от сопла L, мм
Четвертая глава посвящена изучению охлаждающей и смазочной
способности ионизированного коронным разрядом воздуха. Исследования
проводились на специальном стенде, схема которого представлена на рис.5.
Рис.5. Схема установки по изу­
чению охлаждающей способности
ионизированных воздушных сред.
1 - компрессор, 2 - ресивер,
3 - электроизолятор, 4 -образец,
5 - ионизатор, 6 - термопара,
7 - нагреватель,
8 - милливольтметр
Исследовалась
интенсивность
охлаждения
постоянно
подогреваемого образца воздушным потоком, потоком униполярно
заряженных частиц разной полярности, ионизированным воздушным
потоком, ионизированным воздухом, обогащенным парами воды.
Проведенными
-•—бжтыв ■»*вг*
—A-.^t|kHtut««btte N A H i t j v ^ t w i f w i otttttS »4:>Л*«
исследованиями
установлено,
что
—4— отрм)п*т>но иояюирсжюжьй аоздух с повьшнмюй
MiwiULib» Амкюл BoflM от 0 J до 2 гЛ(«с ^
ионизированный
коронным
разрядом воздушный поток не
оказывает существенного влияния
на
изменение
интенсивности
охлаждения образца по сравнению
с
обдувом
неионизированным
воздухом (рис. 6). Наибольшая
охлаждающая способность на 1520%
лучше,
чем
у
Рис.б. Динамика охлаждения
неионизированного
воздуха,
подофеваемого образца ст.З при
зафиксирована
у
воздушного
использовании ионизированного
потока, обогащенного парами воды
воздуха.
и
ионизированного
коронным
разрядом.
Моделирование динамического контакта осуществлялось с
помощью минитрибометра с обработкой фиксируемых результатов на
ПЭВМ.
Было проведено две серии экспериментов, в которых исследовалось
влияние положительно ионизированной и отрицательно ионизированной
воздушных сред. Трение осуществлялось
по схеме диск-диск,
изготовленных из стали 45, один из которых был закален до твердости HRC
59-60 ед.
Как следует из трибофамм, представленных на рис.7 в случае «сухого»
трения наблюдались резкие кратковременные увеличения момента трения
(задиры, заедания), которые свидетельствуют о нестабильности процесса.
а)
б)
Рис. 7. Трибограммы момента трения при использовании в качестве СОТС:
1 - без СОТС, 2 - обдув воздухом, обогащенным водой, 3 - "ионный ветер",
4 - обдув ионизированным воздухом, обогащенным водой.
а) отрицательная полярность, б) положительная полярность
При воздействии активированной воздушной средой, процесс
трения протекал без резких скачкообразных выбросов момента силы трения,
что говорит о значительно большей стабильности процесса трения.
Использование сжатого воздуха, обогащенного парами воды при расходе
воды = 0,8 г/час, позволило уменьшить величину момента трения на 10-12%
по сравнению с трением всухую.
Максимальное уменьшение величины коэффициента трения,
составившего 0,09-0,10, что примерно в 2 раза меньше аналогичного
показателя при трении без СОТС, было зафиксрфовано при использовании в
качестве СОТС увлажненного ионизированного воздуха при таком же
расходе воды, как и в предыдущем случае.
Наблюдаемое в эксперименте снижение момента силы трения в
данной среде можно объяснить интенсивным образованием на
поверхностях трения образцов окисных пленок, посредством которых
улучшилось трибологическое состояние контактной зоны. Как следует из
теории
радикально-цепного
механизма,
сформулированной
проф.
В.Н.Латышевым, при энергетическом воздействии на пары воды со стороны
коронирующего электрода происходит возбуждение молекул воды и их
распад с образованием гидроксильных радикалов ОН., что приводит к
образованию перекиси водорода Н2О2, положительное действие которой на
процессы резания металлов заключается в выделении активного кислорода
и дальнейшего образования оксидных пленок, уменьшающих трение.
Дополнительный вклад в уменьшение коэффициента трения вносят
продукты ионизации веществ, входящих в состав воздуха.
Из полученных данных так же следует, что при отрицательной
полярности на коронирующем электроде более эффективно снижается
момент силы трения. По-видимому, это связано с тем, что при
отрицательном потенциале с коронирующего электрода стекает большое
количество электронов, взаимодействие которых с молекулами воды
приводит к инициированию радикально-цепных реакций, т.е. к более
интенсивному образованию разделительных окисных пленок. Этот вывод
подтверждается результатами исследований с привлечением электронной
микроскопии.
10
На рис.8 представлены фотофафии поверхностей трения, полученные с
использованием растрового электронного микроскоп Р Э М ЮОУ. Как
следует из представленных данных, в случае использования отрицательно
ионизированной СОТС на поверхности трения фиксируются пленки,
размеры которых значительно превосходят пленки, образованные при
использовании ппппжите^ьного потенциала на коронирующем электроде.
JJ
■■ •
,
г*
1
хбОО
хбОО
хбОО
» -ж»-* -#•-- - Х1800
б)
г)
Рис. 8. Внешний вид поверхностей трения при использовании
ионизированного воздуха, обогащенного парами воды:
а) до трения, б) при положительном коронирующем
электроде, в), г) при отрицательном электроде
Изучение рентгенограмм, полученных с наблюдаемых структурных
образований методом тонких фольг, показало, что данные пленки
представляют собой оксид железа Рез04, который согласно данным
исследователей уменьшает трение между сопряженными поверхностями.
В пятой главе представлены результаты исследований по влиянию
ионизированных воздушных сред, имеющих в своем составе пары воды, на
характеристики
процесса
резания
и стойкость
быстрорежущего
инструмента.
В качестве СОТС использовались: воздушная среда, положительно
и отрицательно ионизированные воздушные потоки, ионизированные и
неионизированные воздушные потоки с повышенной влажностью.
Ионизация воздушного потока производилась ионизатором, описанным в
гл.2, а подача технологических сред в зону резания осуществлялась в
направлении передней поверхности инструмента по схеме представленной
на рис. 9.
11
Проведенными исследованиями установлено, что использование в качестве
с о т е положительно ионизированного воздушного потока при точении
стали 45 оказывает более эффективное действие на стойкостные
характеристики резцов (рис.9).
j
всухую
воздух
0.2
04
" ионы +
0,в
расход воды г/ч
Рис. 9. Гистофамма стойкости резцов из стали Р6М5 при точении стали 45 с
использованием ионизированного воздушного потока, имеющего в своем
составе различную концентрацию паров воды.
V = 1,6 м/с, S = 0,1 мм/об, t = 0,5 мм
Как следует из представленных результатов, на стойкость
инструментов большое влияние оказывает наличие и количество воды в
воздушном потоке. При малых концентрациях водяных паров количество
образованных оксидных пленок недостаточно для эффективного
проявления смазочного действия. В этих случаях, в экспериментах
отмечается повышение стойкости инструментов, но коэффициент
изменения стойкости не максимален. Превышение концентрации паров
воды оптимальных значений приводит к наличию в контактной зоне
большого количества активных радикалов, которые взаимодействуют не
только с обрабатываемым материалом, но и с инструментальным, чем
вызывают усиление химического изнашивания рабочих поверхностей
режущего инструмента и, как следствие, преждевременную потерю им
работоспособности. Подобное наблюдается как при положительном знаке
на коронирующем электроде, так и при отрицательном.
Исследованиями установлено, что оптимальная концентрация воды
не постоянна, а зависит от скорости резания. Так, при V = 1,6 м/с
количество воды, необходимое для достижения максимальной стойкости
резцов равно 1,0 г/час, при V = 1,4 м/с - 0,8 г/час, а при V = 1,2 м/с
оптимальное количество воды составило 0,2 г/час. Сопоставление
коэффициентов стойкости показало, что ионизация в 1,9-2,1 раза
увеличивает
работоспособность
инструментов
по
сравнению
с
неионизированным воздушным потоком, имеющим в своем составе пары
воды. Это обусловлено предварительной активацией молекул воды
12
энергией коронирующего электрода и началом физико-химических
процессов образования химически активных частиц еще до контактной
зоны, что приводит к интенсивному образованию разделительных
смазочных пленок на границе раздела инструмент-обрабатываемый
материал, усилению смазочного эффекта и, как следствие, к повышению
стойкости инструментов.
О смазочной способности СОТС можно судить по величине зоны
вторичной деформации. На рис. 10 представлены корни стружек,
полученные методом падающего резца, при использовании различных
вариантов технологических сред.
ЧФ
б)
г)
Рис. 10. Корни стружек стали 45, полученные при резании:
а) без применения СОТС;
с использованием СОТС при избыточном давлении 0,05 МПа:
б) ионизированного воздушного потока;
в) неионизированного воздуха с парами воды;
г) ионизированного воздуха, содержащего пары воды.
V = 1,4 м/с, S = 0,1 мм/об
(х 300)
Наиболее значительные зоны вторичных деформаций наблюдались
при резании всухую. Применение активированных воздушных сред
позволило значительно сократить величину этих зону. Особенно это
заметно при использовании в качестве СОТС ионизированного воздушного
потока, имеющего в своем составе пары воды из расчета 0,8 г/час. Следует
13
отметить, что в последнем случае нарост по передней поверхности
отсутствовал, тогда как в остальных случаях он фиксировался.
Представленные
данные свидетельствуют
о высокой
смазочной
способности используемой СОТС. В процессе стружкоотделения при
разрыве металла на обработанной поверхности возникает дефектный слой,
микротвердость которого отлична от микротвердости матричного металла.
В табл. 1 представлены результаты исследований по изучению величины и
распределению
микротвердости
дефектного
слоя
обработанной
поверхности стали У8 при использовании различных СОТС.
№
Микротвердость
Используемая
Глубина
на обработанной
п/п
нарушенного
СОТС
поверхности HV50
слоя, мкм
1
Всухую
247
108
2
Обдув сжатым воздухом
263
100
3
«ионный ветер»
202
64
Воздух обогащенный
4
227
103
парами воды
Ионизированный воздух
5
166
55
обогащенный парами воды
Таблица 1
,
Исследованиями установлено, что микротвердость образцов имеет
максимальное значение на обработанной поверхности. При продвижении
вглубь образца она плавно понижается до значения микротвердости
матрицы. Меньшие значения глубины нарушенного слоя соответствовали
резанию с использованием ионизированного воздушного потока, имеющего
в своем составе пары воды, максимальная глубина наблюдалась при резании
всухую. В первом случае так же фиксировалось наименьшее значение
микротвердость на обработанной поверхности. Совокупность полученных
результатов
свидетельствует
о
более
благоприятных
условиях
стружкоотделения, что при прочих одинаковых условиях, обусловливается
эффективностью применяемой СОТС.
Изучение шероховатости обработанной поверхности так же
показало, что ионизированный воздух, обогащенный парами воды,
оказывает положительное влияние на высоту микронеровностей. Однако,
если при резании аустенитной нержавеющей стали 12Х18Н10Т, стали 45 и
титанового сплава ВТ5-1 меньшая шероховатость поверхности наблюдалась
при использовании положительно коронирующего электрода, то в случае
сплава ВТ1-0 лучшие значения фиксировались при использовании
отрицательного знака на коронирующем электроде.
14
ОБЩИЕ В Ы В О Д Ы
1. Применение в качестве СОТС ионизированных коронным разрядом
воздушных потоков, имеющих в своем составе пары воды, оказывает
эффективное влияние на характеристики процессов резания
быстрорежущими
инструментами. При этом,
износостойкость
инструментов увеличивается до 8-9 раз по сравнению с резанием
всухую и в 1,9-2,1 раза по сравнению с использованием
неионизированного увлажненного воздушного потока, а количество
нежелательных элементов в зоне резания сведено к минимуму.
2. Установлено превалирующее действие смазочного механизма при
использовании ионизированных воздушных потоков, имеющих в своем
составе пары воды, который заключается в инициировании радикальноцепных реакций в контактной зоне и образовании посредством этого на
фанице раздела инструмент - обрабатываемый материал смазочных
слоев, состоящих из оксидов железа Рез04, что привело к снижению до
2-х раз коэффициента трения.
3. Установлено, что оптимальное количество воды в ионизированном
воздушном потоке не постоянно, а зависит от скорости резания. При
изменении скорости резания от 1,2 м/с до 1,6 м/с расход воды для
получения максимальной стойкости резцов увеличивался с 0,2 г/час до
1,0 г/час. Уменьшение или увеличение расхода воды относительно
оптимальных значений приводило к уменьшению стойкостных
показателей инструментов.
4. Выявлено, что образование смазочных пленок происходит более
интенсивно при отрицательном потенциале на коронирующем
электроде, однако, при резании стали 45 и стали 12Х18Н10Т лучшие
показатели зафиксированы в случае применения положительного
потенциала, т.к. наличие большого количества химически активных
радикалов в СОТС при отрицательном потенциале интенсифицирует
изнашивание быстрорежущего инструмента.
5. Применение в качестве СОТС ионизированного воздушного потока,
имеющего в своем составе пары воды, привело к уменьшению до 2-х
раз шероховатости и величины дефектного слоя обработанной
поверхности.
Основные положения диссертации изложены в следующих
публикациях:
1. Бахарев П.П., Морозова Т.М. Влияние диаметра сопла и расстояния до
мишени на площадь рассеивания микрокапсул // Молодая наука в
классическом ун-те. Тез. докл. научн. конф. Иваново: Иван. гос. ун-т,
2003. 4.1. С. 95.
2. Латышев В.Н. Наумов А.Г., Аснос Т.М., Бахарев П.П. Влияние
воздушной среды, активированной электрическим разрядом, на процесс
15
3.
4.
5.
6.
резания металлов // Физика, химия и механика трибосистем: Межвуз.
сб. науч. тр. В ы п . 2. Иваново: Иван. гос. ун-т, 2003. С. 14-16
Бахарев П.П., Кузнецова А . В . Влияние электрически активированных
сред на работоспособность быстрорежущих инструментов при резании //
Молодая наука в классическом ун-те. Тез. докл. научн. конф. Иваново:
Иван. гос. ун-т, 2004. 4 . 1 . С. 85.
Бахарев П.П., Наумов А.Г. Влияние ионизированных газовых сред на
качество поверхности и стойкость инструмента.// Молодая наука в
классическом ун-те. Тез. докл. научн. конф. Иваново: Иван. гос. ун-т,
2005.4.1. С. 66.
Бахарев П.П., Комельков В.А.
Влияние электрически активированной
воздушной среды на работоспособность инструмента и качество
обработанной
поверхности.//
Всероссийская
научно-техническая
конференция «Современные технологии и оборудование текстильной
промышленности» (текстиль 2005, М Г Т У им. Косыгина). С.44.
Бахарев П.П., Аснос Т . М . , Наумов А.Г., Латышев В . Н . Приоритет по
заявке №2004110652 на выдачу Патента Р Ф от 07.04.2004.
Б А Х А Р Е В Павел Павлович
П О В Ы Ш Е Н И Е РАБОТОСПОСОБНОСТИ
БЫСТРОРЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА
П У Т Е М П Р И М Е Н Е Н И Я В О З Д У Ш Н Ы Х СРЕД
А К Т И В И Р О В А Н Н Ы Х К О Р О Н Н Ы М РАЗРЯДОМ
Автореферат диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Подписано в печать 24 10 2005 Формат 60x84 1/16 Бумага писчая Печать шюская
Уел печ. л 0,93 Уч -изд л 1,0 Тираж 100
Издательство «Ивановский государственный универси1ет»
153025 Иваново, ул Ермака39
!fs20 5 92
РНБ Русский фонд
2006-4
21785
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
782 Кб
Теги
bd000102059
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа