Введение к работе
Актуальность проблемы. Необходимость улучшения такти-со-технических характеристик изделий машиностроения обуслов-швает широкое внедреішо полимерных композиционных материалов ;ИНМ), превосходящих металлы по удельным характеристикам прочности и жесткости. Наибольшее распространение ПКМ получи-ш в конструкшіях летательных аппаратов ( до 30...50% по іассе) для серийного изготовления корпусов тел вращения раз-мчных размеров и формы.
Характерной особенностью технологии формообразования їзделий из ПКМ является значительная доля ( до 40 % ) опера-іий механической обработки в суммарной трудоемкости, что тзввно такими факторами как сильное абразивное действие ПКМ :а инструмент, склонность ПКМ к деструкции и рядом других, ричем в производстве корпусных изделий до 60% трудоемкости параций механической обработки приходится на точение, что бусловливает большую актуальность работ, направленных на нгашние трудоемкости токарной обработки изделий из ПКМ.
Решить проблему трудоемкости в значительной мере можно утем разработки новых высокопроизводительных методов токар-ой обработки изделий из ПКМ. К числу таких методов относится азработанный в МГТУ метод широких срезов (МШС). Несмотря на ыявхэнные большие потенциальные возможности МШС, использова-ие данного метода, особенно при точении маложестких изделий, атруднено отсутствием методик и рекомендаций по выбору наи-олее эффективных параметров настройки технологической систе-а, обеспечивающих максимальную при заданной точности произ-эдительность. Таким образом, исследования, направленные на абор эффективных условий токарной обработки ПКМ представля-гся в настоящий момент актуальными и имещими теоретический практический интерес.
_Цоль работы.Снижение трудоемкости токарной обработки из-злий из ПКМ путем разработки и выбора эффективных технологи-эских параметров точения методом широких срезов.
Методы исследований.В работе использовались основные по-эжения технологии машиностроения, механики композиционных зтериалов, сопротивления материалов, математического анали-э. Анализ процессов и явлений проводился на основе системно-
го подхода но планам одоофакторных экспериментов на математических и физических моделях, результаты обрабатывались общепринятыми методами математической статистшш. Силы резания и вызываемые ими прогибы заготовок измерялись комплексами 'динамометрической и вихретоковой агшартуры. Математическое моделирование и обработка экспериментальных данных осуществлялись с помощью программных средств, реализованных на ПЭВМ тішз АТ-286.
Научная новизна. Впервые получены аналитические зависимости для расчета трудоемкости токарной обработки МШС, определения закона распределения податливости по оси изделия сложной форми из ПКМ при точении МШС, расчета сил резания и методика аналитического определения подачи, учитывающие особенности токарной обработки МШС изделий из ПКМ. В совокупности указанные математические зависимости представляют ообої математическую модель трудоемкости токарной обработки МШС, с помощью которой методом математического моделирования впервые установлена степень влияния первичных параметров технологической системы точения МНС на. параметры точности обрабатываемых изделий.
Практическая ценность.На научной основе разработана но-еэя технология токарной обработки изделий из ПКМ - точение методом широких срезов. Разработана инженерная методика выбора рациональных условий токарной обработки МШС с помощью ЭВМ Получены рекомендации по проектированию и изготовлениі средств инструментального оснащения операции точения МШС разработаны и внедрены образцы широколезвийных резцовых бло ков и оснастки.
Реализация в промышленности .Разработанные теоретически положения и полученная на их основе методика выбора рацио налышх условий точения МШС, а также спроектированные широко лезвийные инструменты и оснастка внедрены в серийное произ водство на НПО "Алтай" на операции токарной обработки малога баритных корпусов из стеклопластика с экономическим эффекте 131,7 тыс.руб.
Апробация работы.Основные положения диссертации доклада вались на:
- научно-техническом семинаре "Новый высокоэффективнь 2
режущий инструмент и оснастка - средства интенсификации машиностроительного производства", г.Ленинград, ЛДНТП, 1989 г.;
межотраслевой научно-технической конференции "Композиционные материалы в изделиях машиностроения", г. Реутов, НПО Машиностроения, 1989 г.;
юбилейной научно-технической конференции НПО "Алтай", г.Бийск, НПО "Алтай", 1989 г.;
научно-технической конференции "Повышение эффективности технологических процессов машиностроительных производств", г.Барнаул, АПИ им.И.И.Ползунова, 1989 г.;
на научно-техническом семинаре "Новые высокопроизводительные конструкции рвх:ущего инструмента и оснастки в машиностроении", г.Ленинград, ЛДНТП, 1990 г.;
на международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы фундаментальных наук", г.Москва, МГТУ им.Н.Э.Баумана, 1991 г.
Публикации.Основные результаты теоретических и экспериментальных исследований опубликованы в 11 печатных работах и защищены 1 авторским свидетельством.
Структура и объем работы.Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и результатов работы, списка. литературы из 109 наименований, 11 приложений; изложена на 118 итраницах основного текста, содержит 73 рисунка и 9 таблиц. Общий объем диссертации 234 страницы.
