Індекс рубрикатора НБУВ: К634.5-1

Рубрики:

Робота на торцефрезерних верстатах (торцеве фрезерування)

Шифр НБУВ: Ж69027 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Уточнено просту модель дотичної складової сили різання для однозубого торцевого фрезерування із врахуванням кінематичного процесу і геометричних параметрів різального леза.

Розглянуто і систематизовано технічну інформацію про косокутне безвершинне різання та процес обробки торцевими фрезами.

Досліджено вплив режимів різання на коефіцієнт динамічності при фрезеруванні збірними торцевими фрезами (ЗТФ) з пружно-демпфуючими елементами (ПДЕ). Підтверджено вплив направленої зміни конструктивних параметрів ЗТФ з ПДЕ на зменшення коефіцієнта динамічності.

Визначено, що шорсткість поверхонь під час обробки різанням обумовлена точністю установки фрези, деформацією верстата та режимами різання.

Запропоновано методику визначення площі перерізу зрізу у процесі фрезування плоских і переривчастих поверхонь різальними елементами, оснащеними циліндричними різальними вставками.

Предложена методика определения площади сечения среза при фрезеровании плоских и прерывистых поверхностей режущими элементами, оснащенными цилиндрическими режущими вставками.

The principles of determination of square of shear during the milling of flat and noncontinuous surface by cutters, which eguiped with cylindrical cutting insets wos proposed.

Розглянуто проблеми конструювання динамометрів для вимірювання сил під час обробки деталей різанням. Спроектовано оригінальну суцільну конструкцію динамометра для вимірювання сил різання у процесі торцевого фрезування.

Рассмотрены проблемы конструирования динамометров для измерения сил при обработке деталей резанием. Спроектирована оригинальная сплошная конструкция динамометра для измерения сил резания при торцевом фрезеровании.

The problems of designing a dynamometer for forces measurement during machining of workpieces are considered. The original integral construction of a dynamometer for cutting forces measurement during face milling is designed.

Розроблено діаграми стійкості високошвидкісного фрезерування, які пов'язані з процесом, зворотним розгалуженню, тобто період подвійних вібрацій виникає окремо від звичайних самоіснуючих вібрацій, які є типовими для токарних робіт або низькошвидкісного фрезерування зі складними активними зубцями. Запропоновано новий критерій стійкості, який застосовано для фрезерувальної моделі збудження з параметрами затримки. Встановлено математичну залежність стійкості процесу високошвидкісного чистового фрезерування. Вивчено лінійно-квадратичний метод контролю магнетичних опор високошвидкісного шпинделя (ВШШ). Встановлено математичну залежність, згідно з якою встановлюється балансування ВШШ.

Розглянуто причини виробничої необхідності застосування продуктивного торцевого фрезерування у процесі обробки незагартованих сталей. Запропоновано шляхи удосконалення існуючого технологічного процесу обробки деталей типу "корпус" за умов ВАТ "Львівський завод фрезерних верстатів".

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 у замкнену структуру з прямими та зворотними зв'язками. Кожна з простих 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.

Розроблено загальну теорію проектування торцевих фасонних фрез, а також 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. Розв'язано задачу визначення геометричних параметрів різальної частини торцевих фасонних фрез з циліндричною задньою поверхнею, задньою поверхнею обертання, затилованих за архімедовою спіраллю та по колу. На підставі аналізу імовірних положень та 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".

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 і 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.

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 встановлено 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 інструмента. 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 інструмента.

Наведено нову комбіновану схему обробки плоских поверхонь торцевими фрезами з регулюванням положення профілювального 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.

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.

Створено імітаційні моделі прогнозування точності оброблення плоских поверхонь торцевим фрезеруванням надтвердими матеріалами. Проведено аналіз одержаних результатів імітаційного моделювання.

Запропоновано математичну модель, яка розв'язує задачу формування необхідного рельєфу поверхні, обробленої комбінованим торцевим фрезеруванням, з метою забезпечення необхідних експлуатаційних властивостей виробу.

Наведено теоретичні дослідження математичної моделі нового способу фінішної обробки плоских поверхонь деталей торцевим лезовим інструментом, оснащеним НТМ, з дискретним рухом подач за відсутності процесу різання. Патент України на винахід № 94184 від 11.04.2011 р. Опис нового способу наведено в роботі [1].

З використанням критерію максимальної продуктивності визначено оптимальні режими різання чорнової та чистової обробки торцевими твердосплавними фрезами. Встановлено температурні обмеження та обмеження з шорсткості обробленої поверхні для чистового фрезерування. На підставі визначених аналітичних залежностей оптимальних значень подачі і швидкості різання від параметрів процесу фрезерування розроблено рекомендації з вибору оптимальних режимів різання для будь-яких умов обробки. Надано кількісну оцінку можливостей підвищення продуктивності обробки за рахунок оптимізації режимів різання.

Сделан анализ требований, предъявляемых к корпусным деталям летательных аппаратов. Рассмотрены вопросы торцевого фрезерования при высокоскоростной механической обработке корпусных деталей из алюминиевого сплава 6082 Т6. Проведена статистическая обработка экспериментальных данных с целью определения, при каких значениях основных параметров режимов резания (скорости, подачи на зуб, ширины и глубины резания) получаются наиболее рациональные значения крутящего момента. Разработана математическая модель, позволяющая заранее определить величину крутящего момента.