Введение к работе
Актуальность темы. Наибольшее распространение среди профильных соединений получили шлицевыс и шпоночные В связи с увеличением требований к такого рода соединениям был разработан профиль с равноосным контуром (РК-профиль) РК-профильные валы имеют более высокую несущую способность, чем шлицевые, к тому же, в валах с РК-профилем исключается концентрация напряжений РК-профильные соединения имеют высокий КПД, что способствует уменьшению расхода энергии при передаче крутящего момента РК-профильные соединения предназначены для передачи крутящего момента сопряженными поверхностями деталей машин, режущих и вспомогательных инструментов
В нашей стране развитием РК-профильных соединений, процессами их формообразования занимались Л С Борович, Р Г Гулмутдинов, А И Тимченко, С Н Лапин и многие другие
Вследствие трудности изготовления РК-профиля, последний не получил должного распространения К настоящему времени разработано множество способов получения РК-профильных соединений Однако данные способы не могут обеспечить удовлетворительной производительности из-за сложной кинематики оборудования, которая снижает режимы резания Повысить производительность получения РК-профильных валов можно фрезерованием, как одним из производительных способов обработки Кинематика фрезерования позволяет эффективно использовать режущие свойства металлокерамики и тому подобных материалов Однако проектирование фасонных фрез является сложной технико-экономической проблемой Этой проблемы можно избежать применяя фасонные фрезы, оснащенные СМП
Следовательно, создание методики проектирования сборных фасонных фрез для обработки РК-профильных валов является на сегодняшний день актуальной научной задачей
Цель работы. Повышение производительности обработки валов с равноосным контуром сборными фасонными фрезами с твердосплавными СМП
Для достижения указанной цели в работе были поставлены и решены следующие задачи
-
Разработать методику проектирования сборных фасонных фрез для обработки наружного РК-профиля
-
Разработать геометрическую модель конструкции сборных фасонных фрез, включающую методику расчета пространственной установки СМП на корпусе фрезы с обеспечением заданных численных значений углов вдоль режущей кромки СМП
-
Получить зависимости для оценки параметров срезаемых слоев обработанной поверхности
-
Создать систему конструкторско-тсхнологической подготовки производства, позволяющую в диалоговом режиме спроектировать сборную фасонную фрезу, произвести оценку проектируемого инструмента путем
численного моделирования его работы, а также оценку шероховатости обрабатываемой поверхности 5 Использовать результаты теоретических исследований в промышленности Методы исследования. Исследования основаны на базе фундаментальных положений геометрической теории формирования поверхностей режущими инструментами, с использованием аппарата дифференциальной геометрии и векторно-матричного анализа, интерактивного поиска технических решений, методах математического и компьютерного программирования и средств компьютерной графики, а также методологии структурного анализа и проектирования SADT
Основные научные результаты:
-
Теоретические исследования формирования наружной РК-профильной кривой сборными фасонными фрезами
-
Математическая модель формирования наружного РК-профиля сборными фасонными фрезами
-
Алгоритмы и разработанные на их основе программы, образующие систему проектирования сборных фасонных фрез для обработки РК-профилъных валов
-
Полученные, в результате компьютерного моделирования процесса работы сборной фасонной фрезы значения оценочных характеристик
Научная новизна заключается в научном обосновании технических решений по обеспечению повышения производительности обработки валов с равноосным контуром путем разработки метода проектирования фасонных фрез с СМП на базе геометрической теории формирования поверхностей режущими инструментами, включающего методику построения геометрической модели конструкции сборных фасонных фрез, методику расчета кинематических углов вдоль режущих кромок и методику определения величин искажения обработанной поверхности
Практическая ценность.
Практическая ценность данной работы состоит
в разработанной с использованием методологии IDEF0 структуры математической модели проектирования сборных фасонных фрез для обработки РК-профильных валов,
в разработанных программных средствах проектирования сборных фасонных фрез для обработки РК-профильных валов
Практическая реализация.
Реализация работы проведена на ОАО «Геомаш» г Щигры, Курской области
Апробация работы. Основные положения работы были доложены и обсуждены на 6-й Международной научно-технической конференции (Харьков, 2002), на 1-й Международной научно-технической конференции «Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации» (Курск, 2003), на 6-й Международной конференции «Оптико-электронные приборы и устройства в системах распознавания образов, обра-
ботки изображений и символьной информации» (Курск, 2003), на 2-й Международной научно-технической конференции «Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации» (Курск, 2004), на 3-ей Международной научно-технической конференции «Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации» (Курск, 2005)
Публикации. По материалам проведенных исследований опубликовано 10 работ
Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников из 51 наименова-ния и приложений Работа содержит 167 страниц машинного текста, 89 ри-сунков и 22 таблиц
