978-5-9908673-8-3 10.21661/a-321 Научно-методическая библиотека Образование и наука: современные тренды

В коллективной монографии представлены научно–исследовательские материалы известных и начинающих ученых, объединенные основной темой современного видения путей развития науки и образования.

 chief_editor Широков Олег Николаевич 425954@rambler.ru Абрамова Людмила Алексеевна labramova@interactive-plus.ru executive_editor Яковлева Татьяна Валериановна info@interactive-plus.ru associate_editor Митрюхина Наталия Анатольевна nmitryuhina@interactive-plus.ru chief_editor Широков Олег Николаевич Абрамова Людмила Алексеевна Иваницкий Александр Юрьевич Руссков Станислав Пименович Центр научного сотрудничества «Интерактив плюс» 2016 © 2016 Крапостин А. А., Верещака А. С., Сотова Е. С., Верещака А. А., Красновский А. Н. 2016 Крапостин А. А., Верещака А. С., Сотова Е. С., Верещака А. А., Красновский А. Н. Это произведение доступно по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) 114772 Исследование надежности лезвийного инструмента из режущей керамики Крапостин Алексей Александрович Верещака Анатолий Степанович dr_averes@rambler.ru Сотова Екатерина Сергеевна e.sotova@stankin.ru Верещака Алексей Анатольевич Красновский Александр Николаевич ФГБОУ ВО «Московский государственный технологический университет «СТАНКИН» Россия 15 37

в работе приведены результаты исследований авторского коллектива в области повышения эффективности резания керамическим режущим инструментом в условиях автоматизированного производства. Проанализированы основные виды разрушения режущей керамики при резании. Даны рекомендации по выбору критерия отказа керамического режущего инструмента при резании в автоматизированном производстве. Разработана методика расчета основных показателей надежности керамического инструмента, таких как интенсивность отказа, вероятность безотказной работы, вероятность отказа инструмента.

 износ надежность вероятность безотказной работы режущая керамика стойкость режущего инструмента внезапный отказ интенсивность отказа вероятность отказа инструмента References 1. Андриевский Р.А. Прочность тугоплавких соединений и материалов на их основе: справочное издание / Р.А. Андриевский, И.И. Спивак. – Челябинск: Металлургия, 1989. Андриевский Р. А. Спивак И. И. Прочность тугоплавких соединений и материалов на их основе: справочное издание Челябинск Металлургия 2. Астафьев В.И. Нелинейная механика разрушения: Учебное пособие / В.И. Астафьев, Ю.Н. Радаев, Л.В. Степанова. – Самара: Изд-во Самарского университета, 2001. – 632 с. Астафьев В. И. Радаев Ю. Н. Степанова Л. В. Нелинейная механика разрушения: Учебное пособие Самара Изд-во Самарского университета 3. Баранчиков В.И. Справочник конструктора инструментальщика / В.И. Баранчиков. – М.: Машиностроение, 1994. – 560 с. Баранчиков В. И. Справочник конструктора инструментальщика М. Машиностроение 4. Беккер М.С. Повышение работоспособности режущего инструмента на основе анализа механизма диффузионно-усталостного разрушения инструментального материала: Автореф. дис. … д-ра техн. наук. – Тбилиси, 1989. – 38 с. Беккер М. С. Повышение работоспособности режущего инструмента на основе анализа механизма диффузионно-усталостного разрушения инструментального материала: Автореф. дис Тбилиси 5. Бекташов Д.А. Определение основных параметров надежности минералокерамического режущего инструмента / Д.А. Бекташов, А.А. Крапостин // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. – №2. – 2012. – С. 94–98. Бекташов Д. А. Крапостин А. А. Определение основных параметров надежности минералокерамического режущего инструмента Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии 2012 №2 94 98 6. Бекташов Д.А. Повышение надежности и работоспособности минералокерамического режущего инструмента путем совершенствования износостойких покрытий: Дис. … канд. техн. наук. – Иваново, 2002. – 99 с. Бекташов Д. А. Повышение надежности и работоспособности минералокерамического режущего инструмента путем совершенствования износостойких покрытий: Дис Иваново 7. Бекташов Д.А. Расчет основных параметров экспоненциального закона распределения наблюдаемой случайной величины // Д.А. Бекташов, О.В. Блинов, А.А. Крапостин / Свидетельство на программу ЭВМ №2013612102. – 2013. Бекташов Д. А. Расчет основных параметров экспоненциального закона распределения наблюдаемой случайной величины Д.А. Бекташов, О.В. Блинов, А.А. Крапостин 2013 8. Бетацели Л.И. Прочность и надежность режущего инструмента / Л.И. Батацели. – Тбилиси: Сабчота Сакартвело, 1973. – 302 с. Бетацели Л. И. Батацели Л. И. Прочность и надежность режущего инструмента Тбилиси Сабчота Сакартвело 9. Васин С.А. Резание материалов: Термомеханический подход к системе взаимосвязей при резании: Учебник для технических вузов / С.А. Васин, А.С. Верещака, В.С. Кушнер. – М.: Изд-во МГТУ им. Баумана, 2001. – 488 с. Васин С. А. Верещака А. С. Кушнер В. С. Резание материалов: Термомеханический подход к системе взаимосвязей при резании: Учебник для технических вузов М. Изд-во МГТУ им. Баумана 10. Викторова В.С. Анализ программного обеспечения моделирования надежности и безопасности систем / В.С. Викторова, Х.П. Кунтшер, А.С. Степанянц // Надежность. – 2006. – №4 (19). – С. 46–57. Викторова В. С. Кунтшер Х. П. Степанянц А. С. Анализ программного обеспечения моделирования надежности и безопасности систем Надежность 2006 №4 (19) 46 57 11. Владимиров В.И. Физическая природа разрушения металлов / В.И. Владимиров. – М.: Металлургия, 1984. – 280 с. Владимиров В. И. Физическая природа разрушения металлов М. Металлургия 12. Вульф А.М. Резание металлов / А.М. Вульф. – 2-е изд. – Л.: Машиностроение, 1973. – 469 с. Вульф А. М. Резание металлов Л. Машиностроение 13. Геворкян Э.С. Структура, физико-механические и режущие свойства материала бихромит-Р / Э.С. Геворкян, С.А. Романчук // Сверхтвердые и композиционные материалы и покрытия, их применение: Сб. науч. тр. АН УССР / Отв. ред. П.С. Кислый. – Киев: Институт сверхтвердых материалов им. В.Н. Бакуля, 1991. – С. 33–35. Геворкян Э. С. Романчук С. А. Структура, физико-механические и режущие свойства материала бихромит-Р Сверхтвердые и композиционные материалы и покрытия, их применение: Сб. науч. тр. АН УССР 33 35 Киев Институт сверхтвердых материалов им. В.Н. Бакуля 14. Гнесин Г.Г. Керамические инструментальные материалы: учебное пособие / Г.Г. Гнесин, И.И. Осипова, Г.Д. Ронталь [и др.]; под ред. д-ра техн. наук Г.Г. Гнесина. – Киев: Техника, 1991. – С. 388. Гнесин Г. Г. Осипова И. И. Ронталь Г. Д. Керамические инструментальные материалы: учебное пособие Киев Техника 15. Гордфельдер, В.А. Физико-технологические особенности процесса точения конструкционных материалов инструмента из СТМ: Дис. … канд. техн. наук. – Куйбышев, 1990. – 156 с. Физико В. А. Гордфельдер,-технологические особенности процесса точения конструкционных материалов инструмента из СТМ: Дис Куйбышев 16. Горячева И.Г. Модель усталостного разрушения поверхностей / И.Г. Горячева, О.Г. Чекина // Трение и износ. – Т. 11. – №3. – 1990. – С. 389–400. Горячева И. Г. Чекина О. Г. Модель усталостного разрушения поверхностей Трение и износ 1990 Т. 11 389 400 17. ГОСТ 27.002–89 Надежность в техники. Основные понятия. Термины и определения. ГОСТ 27.002–89 Надежность в техники. Основные понятия. Термины и определения 18. Грабченко А.Н. Рабочие процессы высоких технологий в машиностроении: Учебное пособие / А.Н. Грабченко. – Харьков: ХДПУ, 1999. – 436 с. Грабченко А. Н. Рабочие процессы высоких технологий в машиностроении: Учебное пособие Харьков ХДПУ 19. Елютин А.В. Методологические принципы создания высокопрочной градиентно-слоистой керамики с покрытием для скоростной лезвийной обработки без применения СОТС / А.В. Елютин, В.Н. Аникин, И.В. Блинков, А.С. Верещака // Труды конгресса «Конструкторско-технологическая информатика – 2000». – М.: МГТУ «СТАНКИН», 2000. – Т. 1. – С. 180–182. Елютин А. В. Аникин В. Н. Блинков И. В. Верещака А. С. Методологические принципы создания высокопрочной градиентно-слоистой керамики с покрытием для скоростной лезвийной обработки без применения СОТС Труды конгресса «Конструкторско-технологическая информатика 2000 180 182 М. МГТУ «СТАНКИН» 20. Жедь В.П. Режущие инструменты, оснащенные сверхтвердыми и керамическими материалами, и их применение: Справочник / В.П. Жедь, Г.В. Боровский, Я.А. Музыкант, Г.М. Ипполитов. – М.: Машиностроение, 1987. – 320 с. Жедь В. П. Боровский Г. В. Музыкант Я. А. Ипполитов Г. М. Режущие инструменты, оснащенные сверхтвердыми и керамическими материалами, и их применение: Справочник М. Машиностроение 21. Зефиров А.В. Термодинамические свойства неорганических веществ: справочник / А.В. Зефиров. – М.: Атомиздат, 1965. – 460 с. Зефиров А. В. Термодинамические свойства неорганических веществ: справочник М. Атомиздат 22. Качанов Л.М. Основы механики разрушения / Л.М. Качанов. – М.: Наука, 1974. – 311 с. Качанов Л. М. Основы механики разрушения М. Наука 23. Конаков А.В. Повышение работоспособности инструментальной керамики на основе исследования структуры, свойств и механизмов разрушения и изнашивания: дис. … канд. техн. наук. Благовещенск, 1999. – 145 с. Конаков А. В. Повышение работоспособности инструментальной керамики на основе исследования структуры, свойств и механизмов разрушения и изнашивания 24. Крагельский И.В. Оценка стоимости резцов, основанная на теории усталостного износа / И.В. Крагельский, Е.Ф. Непомнящий, М.И. Зюльков // Сб. докл. Уральской юбилейной научной сессии по итогам исследовательских работ в области машиностроения. – Курган, 1967. – С. 69–71. Крагельский И. В. Непомнящий Е. Ф. Зюльков М. И. Оценка стоимости резцов, основанная на теории усталостного износа Сб. докл. Уральской юбилейной научной сессии по итогам исследовательских работ в области машиностроения 69 71 Курган 25. Крагельский И.В. Трение и износ / И.В. Крагельский. – М.: Машиностроение, 1968. – 480 с. Крагельский И. В. Трение и износ М. Машиностроение 26. Крапостин А.А. Обеспечение надежности резцов, оснащенных керамикой, на основе повышения динамических характеристик резания и применения наноструктурированных многослойных покрытий: Дис. … канд. техн. наук. – М.: ФГБОУ ВПО «МГТУ «СТАНКИН», 2015. – 174 с. Крапостин А. А. Обеспечение надежности резцов, оснащенных керамикой, на основе повышения динамических характеристик резания и применения наноструктурированных многослойных покрытий: Дис М. ФГБОУ ВПО «МГТУ «СТАНКИН» 27. Кузин, В.В. Инструменты с керамическими режущими пластинами / В.В. Кузин. – М.: Янус-К, 2006. – 160 с. Кузин В. В. Инструменты с керамическими режущими пластинами М. Янус-К 28. Кузин В.В. Разработка режущих пластин из нитридной керамики для предварительной механической обработки деталей: Дис. … д-ра техн. наук. – М.: МГТУ «СТАНКИН», 2007. – 391 с. Кузин В. В. Разработка режущих пластин из нитридной керамики для предварительной механической обработки деталей: Дис М. МГТУ «СТАНКИН» 29. Кук и Наяк. Влияние температурных воздействий на износ резца // Труды американского общества инженеров-механиков: Серия В: Конструирование и технология машиностроения. – Т.88. – №1. – 1966. – С. 82–90. Кук и Наяк. Влияние температурных воздействий на износ резца Труды американского общества инженеров-механиков: Серия В: Конструирование и технология машиностроения 1966 Т.88 82 90 30. Мальцев О.С. Эффективность применения пластин из керамических материалов / О.С. Мальцев, Т.И. Мамкин, А.Ф. Семкин // Технология и оборудование обработки металлов резанием. Отечественный опыт. – М.: ВНИИТЭМР. – Вып. 6. – 1988. – С. 5–8. Мальцев О. С. Мамкин Т. И. Семкин А. Ф. Эффективность применения пластин из керамических материалов Технология и оборудование обработки металлов резанием. Отечественный опыт 1988 М.: ВНИИТЭМР 5 8 31. Пирогов К.М. Основы надежности текстильных машин: учебное пособие для вузов / К.М. Пирогов, С.А. Егоров. – Иваново: ИГТА, 2004. – 268 с. Пирогов К. М. Егоров С. А. Основы надежности текстильных машин: учебное пособие для вузов Иваново ИГТА 32. Петреня Ю.К. Разрушение вследствие ползучести и механизма микроразрушения / Ю.К. Петреня // Докл. АН СССР. – №6/297. – 1987. – С. 1313–1333. Петреня Ю. К. Разрушение вследствие ползучести и механизма микроразрушения Докл. АН СССР 1987 №6/297 1313 1333 33. Попов А. И. Повышение работоспособности минералокерамических режущих пластин путем ионной модификации их рабочих поверхностей: Дис. … д-ра техн. наук. – СПб.: СПГТУ, 2003. – 149 с. Попов А. И. Повышение работоспособности минералокерамических режущих пластин путем ионной модификации их рабочих поверхностей: Дис СПб. СПГТУ 34. Пронин А.И. Повышение работоспособности инструмента, оснащенного режущей керамикой и свехтвердыми материалами: Автореф. дис. … канд. техн. наук. – Комсомольск-на-Амуре: КнАГТУ, 1995. – 20 с. Пронин А. И. Повышение работоспособности инструмента, оснащенного режущей керамикой и свехтвердыми материалами: Автореф. дис КнАГТУ 35. Самсонов Г.В. Тугоплавкие соединения / Г.В. Самсонов, И.П. Виницкий. – М.: Металлургия, 1976. – 558 с. Самсонов Г. В. Виницкий И. П. Тугоплавкие соединения М. Металлургия 36. Сотова Е.С. Керамические режущие инструменты / Е.С. Сотова, А.С. Верещака, А.А. Верещака. – М.: Изд-во ФГБОУ ВПО «МГТУ «СТАНКИН», 2013. – 149 с. Сотова Е. С. Верещака А. С. Верещака А. А. Керамические режущие инструменты М. Изд-во ФГБОУ ВПО «МГТУ «СТАНКИН» 37. Сотова Е.С. Повышение эффективности резания закаленных сталей путем применения высокопрочной композиционной керамики с многослойно-композиционными покрытиями: Дис. на соиск. уч. ст. к.т.н. – М.: ФГБОУ ВПО «МГТУ «СТАНКИН», 2011. – 148 с. Сотова Е. С. Повышение эффективности резания закаленных сталей путем применения высокопрочной композиционной керамики с многослойно-композиционными покрытиями: Дис. на соиск. уч. ст. к.т.н М. ФГБОУ ВПО «МГТУ «СТАНКИН» 38. Строгонов А. Обзор программных комплексов по расчету надежности сложных технических систем / А. Строгонов, В.В. Жданов, С.Н. Полесский // Компоненты и технологии. – №5. – 2007. – С. 183–190. Строгонов А. Жданов В. В. Полесский С. Н. Обзор программных комплексов по расчету надежности сложных технических систем Компоненты и технологии 2007 №5 183 190 39. Федоров С.Ю. Повышение производительности прерывистого точения отливок из серых чугунов на основе разработки режущих пластин из нитридной керамики: Дис. … канд. техн. наук. – М.: МГТУ «СТАНКИН», 2011. – 148 с. Федоров С. Ю. Повышение производительности прерывистого точения отливок из серых чугунов на основе разработки режущих пластин из нитридной керамики: Дис М. МГТУ «СТАНКИН» 40. Фридман Я.Б. Механические свойства металлов / Я.Б. Фридман. – М.: Машиностроение, 1974. – 471 с. Фридман Я. Б. Механические свойства металлов М. Машиностроение 41. Халимоненко А.Д. Управление качеством процесса точения инструментом из режущей керамики: Автореф. дис. … канд. техн. наук. – СПб., 2009. – 22 с. Халимоненко А. Д. Управление качеством процесса точения инструментом из режущей керамики: Автореф. дис СПб. 42. Хечумов Т. Зависимость механизма изнашивания керамических материалов от топографии поверхности / Т. Хечумов // Проблемы трения и смазки. – Т. 1. – 1986. – С. 10–16. Хечумов Т. Зависимость механизма изнашивания керамических материалов от топографии поверхности Проблемы трения и смазки 1986 Т. 1 10 16 43. Хрущев М.М. Закономерности абразивного изнашивания. Износостойкость: учебное пособие / М.М. Хрущев. – М.: Наука, 1975. – С. 5–28. Хрущев М. М. Закономерности абразивного изнашивания. Износостойкость: учебное пособие 5 28 М. Наука 44. Чижик А.А. Разрушение вследствие ползучести и механизма микроразрушения / А.А. Чижик, Ю.К. Петреня // Докл. АН СССР. – Вып. 297. – №6. – 1987. – С. 1313–1333. Чижик А. А. Петреня Ю. К. Разрушение вследствие ползучести и механизма микроразрушения Докл. АН СССР 1987 Вып. 297 1313 1333 45. Шустер Л.Ш. Адгезионное взаимодействие режущего инструмента с обрабатываемым материалом / Л.Ш. Шустер. – М.: Машиностроение, 1988. – 96 с. Шустер Л. Ш. Адгезионное взаимодействие режущего инструмента с обрабатываемым материалом М. Машиностроение 46. Bartsch S. Verschlei? von Aluminiumoxid-Schneidstoffenunterstationarer Belastung: Dissertation. – Universitat Hannover, 1988. – 188 р. Bartsch S. Verschlei? von Aluminiumoxid-Schneidstoffenunterstationarer Belastung: Dissertation Hannover 47. Brandt G. Flank und Crater Wear Mechanisms of Alumina-Based Cutting Tools When Machining Steel / G. Brandt // Wear. – V. 112. – 1986. – P. 39–56. Brandt G. Flank und Crater Wear Mechanisms of Alumina-Based Cutting Tools When Machining Steel Wear 1986 V. 112 48. Dornhofer R. Feindrehenvonunlegierten Kohlenstoffstahlenmit Keramik und Hartmetallwerkzeugen: Dissertation. – TH Braunschweig: Freiflachenverschlei? und Oberflachengute, 1961. – 183 р. Dornhofer R. Feindrehenvonunlegierten Kohlenstoffstahlenmit Keramik und Hartmetallwerkzeugen: Dissertation TH Braunschweig Freiflachenverschlei? und Oberflachengute 49. Kamiske G. Untersuchungen an keramischen Drehwerkzeugen: Dissertation. – TH Braunschweig, 1961. – 196 р. Kamiske G. Untersuchungen an keramischen Drehwerkzeugen: Dissertation TH Braunschweig 50. Kienel G. Vakuum-Beschichtung 4, Anwendungen Teil I, Dusseldorf, 1993. Kienel G. Vakuum-Beschichtung 4, Anwendungen Teil I, Dusseldorf, 1993 51. Konig W. Zahigkeitsverhalten keramischer Schneid-stoffe / W. Konig, K.Gerschwiler // VDI-Z. – V. 131. – I. 1. – 1989. – Р. 52–58. Konig W. Gerschwiler K. Zahigkeitsverhalten keramischer Schneid-stoffe VDI-Z 1989 V. 131 52. Mehrotra P.K. Application of ceramic cutting tools // Key Engineering Materials. – V. 138–140. – 1998. – P. 1–24. Mehrotra P. K. Application of ceramic cutting tools Key Engineering Materials 1998 V. 138 53. Momper F.J. Untersuchung zum Standvermogen keramischer Werkzeugscheiden beim Drehen unter besonderer Berucksichtigung der Schneideneingriffsverhaltnisse: Dissertation. – Universitat Hannover, 1988. – 184 р. Momper F. J. Untersuchung zum Standvermogen keramischer Werkzeugscheiden beim Drehen unter besonderer Berucksichtigung der Schneideneingriffsverhaltnisse: Dissertation Hannover 54. Okushima K. Thermal Crack in the Carbide Face Milling Cutter / K. Okushima, T. Hoshi // JSME. – V. 6. – I. 22. – 1963. – Р. 317–326. Okushima K. Hoshi T. Thermal Crack in the Carbide Face Milling Cutter JSME 1963 V. 6 55. Pekelharing A.J. The Exit Failure in Interrupted Cutting / A.J. Pekelharing // Annals of the CIRP. – V. 27. – I. 1. – 1978. – Р. 5–10. Pekelharing A. J. The Exit Failure in Interrupted Cutting Annals of the CIRP 1978 V. 27 56. Prilukova Yu. Hartdrehen mit neuartigen Schneidkeramiken unter extremen Zerspanbedingungen. Ein Beitrag zur Komplettbearbeitung auf innovativen Drehmaschinen: Dissertation Zur Erlangung des akademischen Grades Doktoringenieur. – Magdeburg: Berichte aus dem Institute fur Fertigungstechnik und Qualitatssichtrung, 2010. Prilukova Yu. Hartdrehen mit neuartigen Schneidkeramiken unter extremen Zerspanbedingungen. Ein Beitrag zur Komplettbearbeitung auf innovativen Drehmaschinen: Dissertation Zur Erlangung des akademischen Grades Doktoringenieur 57. Shaw M.C. Fracture of Metal Cutting Tools / M.C. Shaw // Annals of CIRP. – V. 28. – I. 1. – 1979. – P. 19–21. Shaw M. C. Fracture of Metal Cutting Tools Annals of CIRP 1979 V. 28 58. Spur G. Keramik bearbeitung. – Munchen Wien: Carl Hanser Verlag, 1989. Spur G. Keramik bearbeitung Munchen Wien Carl Hanser Verlag 59. Tonshoff Н. Verschlei?vorgange beim Spanen mit oxidischer Schneidkeramik / H. Tonshoff, S. Bartsch // VDI-Z. – V. 129. – I. 7. – 1987. – Р. 66–73. Tonshoff Н. Tonshoff H. Bartsch S. Verschlei?vorgange beim Spanen mit oxidischer Schneidkeramik VDI-Z 1987 V. 129 60. Uehara K. Fundamental Approach to the Thermal Crack of Cermet Cutting Tools / K. Uehara, Y. Kanda // Annals of the CIRP. – V. 30. – I. 1. – 1981. – P. 47–51. Uehara K. Kanda Y. Fundamental Approach to the Thermal Crack of Cermet Cutting Tools Annals of the CIRP 1981 V. 30 61. Zorew N. Standzeit und Leistung der Hartmetall-Werkzeugebeimunterbrochenen Zerspanen des Stahlesmitgro?en Zerspanungs-querschnitten / N. Zorew // Annals of the CIRP. – V. 11. – I. 4. – 1963. – P. 201–210. Zorew N. Standzeit und Leistung der Hartmetall-Werkzeugebeimunterbrochenen Zerspanen des Stahlesmitgro?en Zerspanungs-querschnitten Annals of the CIRP 1963 V. 11 62. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%E0%F1%F7%B8%F2_%ED%E0%E4%B8%E6%ED%EE%F1%F2%E8 (дата обращения: 15.11.2014). http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%E0%F1%F7%B8%F2_%ED%E0%E4%B8%E6%ED%EE%F1%F2%E8 63. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.bestreferat.ru/referat-56790.html (дата обращения: 17.11.2014). http://www.bestreferat.ru/referat-56790.html