Визначено поняття односторонньої та повної інтерференції, розроблено спосіб її виключення на стадії профілювання криволінійного профілю. Надано аналітичне визначення центра радіуса кривини на центроїді. На базі Auto LISP розроблено підпрограму автоматизації процесу обкатки та підпрограми автоматизованого формування гвинтових криволінійних поверхонь за попередньо заданими параметрами у системі AutoCAD 2000. Запропоновано спосіб проектування точних, високопродуктивних черв'ячних фрез.

  Скачати повний текст

Одержано залежності для визначення геометричних параметрів в статичній та кінематичній системах координат, які враховують особливості конструкції й експлуатації такого інструменту. Встановлено найбільш оптимальні форми передньої та задньої поверхонь сферичних кінцевих фрез. Досліджено вплив конструктивних параметрів, режимів різання, кутів нахилу та випередження на кінематичні геометричні параметри. Визначено припустимі кути випередження. Розроблено САПР різальної частини сферичних кінцевих фрез з її програмною реалізацією. Вирішено задачі формоутворення поверхонь фрези конічними шліфувальними кругами для побудови їх твердотільної моделі як електронного еталона у разі контролю за розробки САПР. Розроблено нову конструкцію фрези, новизну якої підтверджено патентом.

  Скачати повний текст

Встановлено, що спосіб оберненого проекціювання формування спряжених поверхонь є наочним і простим у виконанні. Аналітично визначено обернені проекції сім'ї гвинтових ліній. Спосіб оберненого проекціювання дозволяє на етапі профілювання визначити наявність або відсутність явища інтерференції. Автоматизовано процес формування профілю поверхні обертання за заданим профілем гвинтової поверхні. Розроблено автоматизований спосіб контролю стану різальної кромки дискової фрези. Досліджено вихідний та зношений стани різальної кромки.

  Скачати повний текст

Досліджено методи структурно-параметричної ідентифікації апроксимативних моделей, що базуються на варіюванні вибірки. Особливу увагу приділено таким методам, як ковзний контроль та варіювання рядків матриці. На базі одержаних результатів створено апроксимативну модель процесу різання монолітними твердосплавними кінцевими фрезами, призначену для оптимізації геометрії інструменту та режимів різання з метою підвищення стійкості інструменту. Встановлено переваги застосування методу варіювання рядків матриці.

  Скачати повний текст

Досліджено процес виключення інтерференції під час комплексного формування спряжених криволінійних поверхонь виробу та інструменту. Виявлено необхідні та достатні вимоги для виключення інтерференції у заданих межах. Одержано перетворення координат профілю виробу в декартову систему, які враховують характер розташування точок на профілі (рівномірний, нерівномірний) та спосіб вибору початку відліку величини центрального кута у полярній системі. Обгрунтовано гіпотезу щодо можливості виключення інтерференції на базі даних геометричної моделі спряження гвинтових поверхонь. Запропоновано графічний та графоаналітичний способи визначення параметрів гвинта стружки, основою яких є метод діаграм спряжених кінематичних гвинтів. Експериментально виявлено закономірності зміни критерію дроблення стружки залежно від зміни поздовжньої подачі та швидкості різання, що дозволяє обирати доцільні параметри режиму обробки. На підставі проведених експериментальних досліджень підтверджено достовірність запропонованих теоретичних положень.

  Скачати повний текст

Розроблено наукові засади чистового торцевого фрезерування плоских поверхонь інструментом з надтвердих матеріалів з метою забезпечення стабільно високих показників якості обробки шляхом визначення впливу основних факторів геометричного, кінематичного, динамічного походження та керування параметрами якості оброблюваних плоских поверхонь на базі структурного математичного моделювання технологічної оброблювальної системи. Запропоновано цілісну систему структурного моделювання чистової обробки багатолезовим інструментом, яку побудовано за принципом розробки окремих, порівняно простих структурних моделей конструкцій та робочих процесів з подальшим ускладненням їх шляхом врахування випадкових складових та об'єднанням одержаних моделей в замкнуту структуру з прямими та зворотними зв'язками. Кожна з постих моделей описує повну конструктивну особливість технологічної оброблювальної системи, робочий процес або характерне явище, яке має місце під час обробки. Загальну структурну модель побудовано за блоково-модульним принципом. Використання математичного моделювання дають змогу встановлювати характеристики мікропрофілю обробленої поверхні в різних напрямках. За результатами експериментальних досліджень процесу чистової обробки плоских поверхонь на вертикально-фрезерних верстатах інструментом, оснащеним надтвердим матеріалом, підтверджено адекватність розробленого комплексу структурних моделей. Розроблено технічні розв'язки та рекомендації щодо забезпечення якості обробки плоских поверхонь.

  Скачати повний текст

Розроблено загальну теорію проектування торцевих фасонних фрез. Розроблено основні принципи формоутворення поверхні деталі під час обробки торцевими фрезами. Визначено вихідні інструментальні поверхні у процесі обробки даними інструментами фасонних циліндричних поверхонь, а також поверхонь обертання та гвинтових поверхонь постійного кроку. Вирішено задачу визначення геометричних параметрів різальної частини торцевих фасонних фрез з циліндричною задньою поверхнею, з задньою поверхнею обертання, затилованих за архімедовою спіраллю та по колу. На основі аналізу імовірних положень і форм передніх і задніх поверхонь розроблено теорію профілювання торцевих фасонних фрез. Встановлено вплив конструкційних параметрів фрез на геометрію вздовж різальної кромки. Розроблено рекомендації щодо вибору конструкційних характеристик, які забезпечують раціональні геометричні параметри інструмента. Нові конструкції й алгоритми профілювання торцевих фасонних фрез впроваджено на підприємстві "Механік".

  Скачати повний текст

Запропоновано нове розв'язання задачі геометричного моделювання. Визначено геометричну форму черв'ячних фрез для обробки гвинтів гідравлічних насосів і машин. Розроблено автоматизований спосіб обкатки та формування гвинтових криволінійних поверхонь за наперед заданими параметрами. За допомогою теореми про миттєві обвідні аксоїдів розроблено спосіб формування чистових черв'ячних фрез з просторовою ріжучою кромкою з великим кутом підйому витків. Наведено аналітичний опис кінематичних параметричних пар, використання якого дозволяє проектувати кінематичні пари з нелінійним дотиком підвищеної точності. Результати роботи впроваджено у процесі проектування високопродуктивних черв'ячних фрез з застосуванням розроблених автоматизованих підпрограм в Компас-графік. Запропонований спосіб для формування спряжених нелінійчастих поверхонь та розроблені програми впроваджено на машинобудівних підприємствах.

  Скачати повний текст

Розроблено прогнозуючу модель силової взаємодії зуба фрези із заготовкою. Наведено рекомендації щодо її використання для фрез з прямим/гвинтовим зубом і фрез з механічним кріпленням твердосплавних непереточувальних пластин. У даній моделі враховано можливість фрезерування під час різання одночасно декількома зубами, вплив швидкості різання на силу різання та сталу часу структуроутворення, нелінійну залежність сили різання від товщини зрізу, запізнювання сили різання стосовно товщини зрізу. Адекватність розробленої моделі підтверджено на підставі результатів порівняльного дослідження теоретично визначеної й експериментально одержаної межі динамічної стійкості. Встановлено, що лише 15 % експериментально перевірених точок не збігаються з прогнозованою межею динамічної стійкості.

  Скачати повний текст

Розроблено сукупність рівнянь, які дають можливість проаналізувати основні кінематичні параметри торцевого фрезерування ступінчастими фрезами косокутного різання. Визначено геометричні та кінематичні умови забезпечення підвищення працездатності торцевих фрез для чистової обробки плоских поверхонь деталей. Експериментально досліджено особливості впливу геометрії різальних частин ножів фрез на сили різання, знос ножів та шорсткість оброблених поверхонь чавунних та стальних загартованих деталей. Запропоновано: замість одноступінчастих торцевих фрез проектувати для чистової обробки плоских поверхонь деталей торцеві ступінчасті фрези косокутного різання, що за рахунок збільшення кількості ножів, які беруть участь у різанні, а також використання косокутної геометрії ножів, дозволяє підвищити продуктивність і якість обробки.

  Скачати повний текст

Запропоновано новий метод формування схем обробки з нерівномірною подачею на рядок з урахуванням суттєвої нестаціонарності процесу обробки, що базується на розробленій стуктурно-параметричній моделі процесу. Цей метод дозволяє формувати схеми обробки для широкого кола 3-D поверхонь. Показано, що вибір методу формування схем обробки суттєво впливає на час обробки. Розроблено методики визначення параметрів шару, що зрізається, складових сили різання, складових повного переміщення інструменту. Запропоновано конструктивні рішення та виготовлено дослідний зразок інструментального пристосування зі змінною ВІП, призначеного для продуктивної обробки 3-D поверхонь і методику ефективного використання даного пристосування.

  Скачати повний текст

Розроблено технічні рішення для системи видалення стружки та системне представлення процесу примусового видалення стружки за фрезерування профільних пазів. Здійснено моделювання процесу примусового видалення стружки. Створено методику визначення раціональних параметрів системи примусового видалення стружки за фрезерування профільних пазів. Виконано експериментальні дослідження, спрямовані на визначення ефективності даних технічних рішень та підтвердження адекватності розроблених математичних моделей. Розроблено систему видалення стружки, яка забезпечує підвищення продуктивності фрезерування профільних пазів приблизно в два рази за збереження якості поверхонь та підвищення стійкості різального інструменту на величину не менш ніж у три рази за рахунок застосування системи примусового видалення стружки з раціональними параметрами.

  Скачати повний текст

Розроблено аналітичну модель процесу врізання косокутного безвершинного ножа торцевої фрези в заготовку, що враховує перехідні явища, з метою визначення геометричних параметрів фрези та режимів її роботи за умови мінімізації динамічного перевантаження ножа. Розвинуто модель багатоножового чорнового торцевого фрезерування для визначення сумарних значень сили різання та оцінювання стабільності процесу обробки за критерієм коефіцієнта нерівномірності. Ця модель передбачає врахування похибки розташування ножів фрези і елементів режимів різання, а також перехідних процесів під час врізання та виходу ножів. За результатами експериментальних досліджень визначено значення коефіцієнта та показників ступеня узагальненої степеневої залежності складових сили різання для випадку чернового косокутного безвершинного торцевого фрезерування надтвердими матеріалами (НТМ) і визначено характер впливу на них режимів різання та геометрії інструменту. Завдяки використанню розроблених математичних моделей і аналітичних залежностей досягнуто підвищення продуктивності чорнової обробки торцевими фрезами з НТМ у 2 - 4 раза у порівнянні з твердосплавним інструментом, за рахунок впровадження раціональних схем зняття припуску. Їх зносостійкість не змінюється завдяки обгрунтуванню режимів різання та геометрії інструменту.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано можливість управління точністю контурного фрезерування на верстатах з ЧПУ шляхом компенсації пружних деформацій на базі корекції взаємного розташування різального інструменту й оброблюваної заготовки. Розроблено спосіб моделювання жорсткості елементів технологічної системи металорізального верстата. Запропоновано новий підхід щодо проектування технологічних процесів контурного фрезерування на верстатах з ЧПУ з введенням до керувальної програми корекції пружних переміщень технологічної системи з застосуванням еталонної моделі. Наведено рекомендації щодо використання методики управління процесом різання, обгрунтовано етапи розробки постпроцесора системи автоматизованого проектування для фрезерно-свердлильно-розточувальної групи верстатів. Здійснено практичне впровадження розробленої методики підвищення точності контурного фрезерування шляхом компенсації пружних переміщень верстата та інструменту на ЗАТ НКМЗ, очікуваний економічний ефект її використання складає понад 115 тис. грн.

  Скачати повний текст

Запропоновано, обгрунтовано та реалізовано новий підхід до розв'язання проблеми моделювання процесу контурної обробки кінцевими фрезами, що передбачає поєднання методики дискретного моделювання з термомеханічим підходом щодо процесу різання пластичних металів. Розроблено теоретичні засади комплексного моделювання контактних напружень, температур та інтенсивності теплових потоків на робочих поверхнях різального леза зуба кінцевих фрез. Створено теоретичні засади реалізації системи прогнозування параметрів процесу контурної обробки кінцевими фрезами, що базується на об'єктно-орієнтованому проектуванні.

  Скачати повний текст

Наведено нову комбіновану схему обробки плоских поверхонь торцевими фрезами з регулюванням положення профілюючого ножа, на підставі якої розроблено спосіб фрезерування, за яким найбільшу частину припуску видаляють різальними ножами нерухомо закріпленими відносно корпусу фрези, що рухається за коловою траекторією; чистовий припуск видаляють різальними ножами, розташованими в радіальному напрямку на найменшій відстані від осі фрези з найбільшим вильотом і які рухаються за прямолінійною траекторією, перпендикулярною до вектора повздовжньої подачі заготовки. Запропоновано інструмент, що реалізує комбіновану схему обробки. Показано, що з її використанням підвищується якість обробки в напрямку, перпендикулярному до вектора повздовжньої подачі заготовки. За результатами аналізу силового навантаження ножів торцевої фрези встановлено раціональні конструктивні параметри фрез з комбінованими схемами різання для підвищення якості обробки. Визначено геометричні та кінематичні умови забезпечення підвищення якості обробки чистовими косокутними торцевими фрезами з комбінованими схемами різання. Експериментально досліджено особливості впливу режимів різання на сили різання, шорсткість оброблених поверхонь чавунних та стальних загартованих деталей.

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена питанням проектування вихрових головок, які призначаються для високошвидкісного фрезерування гвинтових поверхонь. Розроблено структурно-схемний синтез вихрових головок, які оснащені пружно-демпфуючими елементами (ПДЕ). Він грунтується на розгляді вихрової головки як системи, яка складається з окремих елементів, кожний з яких може мати різні варіанти виконання. Запропоновано і досліджено на ЕОМ методи аналізу і розрахунку вихрових головок. Отримано ряд схем головок, за однією з яких виготовлено натурний взірець. Експериментальні дослідження в реальних експлуатаційних умовах показали, що передавання основної потужності на різець через ПДЕ дозволяє підвищити стійкість різального інструмента в 1,5-2,7 рази.

  Скачати повний текст

На підставі даних теоретичних досліджень установлено питому частку кожного елемента технологічної системи (верстата, інструменту, пристрою, заготовки) та процесу зубофрезерування у загальній похибці обробленого зубчастого колеса. Теоретично встановлено вплив на точність зубчастих коліс точності виготовлення та встановлення на верстаті шнекової фрези, геометричної та кінематичної точності верстата і пристрою, точності заготовки та процесу зубофрезерування. Одержано емпіричні залежності для визначення основних показників точності зубчастого колеса (кінематичної, плавності роботи та контакту зубців у передачі) від технологічних і конструктивних чинників. Розроблено оптимізаційну модель вибору технологічних чинників з метою забезпечення точності зубчастого колеса після операції зубофрезерування.

  Скачати повний текст

Розроблено спосіб комбінованого торцевого фрезерування, що полягає в попередньому пластичному деформуванні оброблюваного матеріалу поверхні заготовки та наступному зрізанні припуску зміцненого шару інструменту, оснащеним надтвердими матеріалами. Визначено методику розрахунку оптимального режиму комбінованої обробки засобами обчислювальної техніки.

  Скачати повний текст