Введение к работе
Актуальность работы. При изготовлении современных летательных аппара-ов широко применяются детали из высокопрочных материалов, в том числе и итановых сплавов. В настоящее время в ряде изделий объемы их применения [ревысили 20% от обшей массы планера. Прогнозируется дальнейшее увеличе-іие объемов их использования.
Низкая обрабатываемость резанием, большие габариты деталей при низкой кесткости их конструктивных элементов привели к тому, что несмотря на ши-юкое применение станков с ЧПУ, трудоемкость механической обработки для >яда изделий авиационной техники превысила 30 % от общей трудоемкости из-отовления планера и наметилась устойчивая тенденция к ее дальнейшему уве-іичению. Свыше 75% от данной трудоемкости приходится на фрезерование, iTo определило выбор направления работ для исследования.
Сложившаяся ситуация в немалой степени способствовала формированию .шения, что возможности интенсификации режимов резания деталей из труд-юобрабатываемых материалов практически исчерпаны. Следствием этого яви-юсь то, что работы по совершенствованию инструментообеспечения станков с -ІПУ в настоящее время направлены в основном на снижение расхода инструмента за счет повышения его стойкости или сокращения расхода инструментальных материалов на единицу инструмента. Сокращение затрат на обработку іеталей на предприятиях обеспечивают за счет организационных мероприятий гаких, как многостаночное обслуживание и планово предупредительное обеспечение рабочих мест. Это не позволяет в должной степени обеспечить повышение эффективности механообрабатывающих производств. С учетом высокой лчзимости часа работы оборудования с ЧПУ интенсификация режимов обработки крупногабаритных деталей из титановых сплавов и других труднообрабатываемых материалов становится исключительно важной проблемой для предприятий машиностроительных отраслей.
Цель работы - проектирование фрез для обработки титановых сплавов, обеспечивающих интенсификацию режимов фрезерования, в том числе и при обработке деталей малой жесткости.
Научная новизна работы заключается в решении вопросов интенсификации режимов фрезерования на стадии проектирования инструмента для решения которой:
обоснован выбор формы поперечного сечения пластин твердого сплава в зависимости от углов приложения силы резания;
показана возможность уменьшения динамической нагрузки на технологическую систему путем управления формой поперечного сечения среза;
создан математический аппарат для расчета активной длины режущих кромок концевых и цилиндрических фрез в зависимости от угла подъема винтовой линии зубьев и угла контакта фрезы с заготовками;
на базе теории винтовых поверхностей синтезированы схемы резания для различных конструкций фрез, в том числе и для сборных конструкций;
- разработана методика обоснования основных направлений развития конст
рукций фрез в зависимости от условий их эксплуатации;
- разработана методика ускоренных стойкостных испытаний в т.ч. и методам
оптимального планирования па оспоре измерения интенсивности износа ( раї
витне методики профессора Л.С. Кондратова ).
Практическая ценность работы состоит в:
- обосновании основных направлений развития (совершенствования) конструк
ций инструмента в зависимости от условий эксплуатации;
- исследовании методов и средств интенсификации режимов фрезерованії
труднообрабатываемых материалов и их ранжирования с точки зрения проек
тирования инструмента высокой производительности;
разработке методик проектирования фрез, обеспечивающих интенеификацш режимов резания деталей из титановых сплавов;
экспериментальной отработке методики ускоренных стойкостных исследова ний;
- разработке конструкций фрез и внедрению на предприятиях отрасли;
- разработке отраслевых стандартов на фрезы для обработки деталей из титане
вых сплавов ОСТІ.52858-89...ОСТІ.52861-89 и отраслевой аттестации фре:
включенных в стандарты.
Апробация работы. Основные положения, научные и практические резуль таты, выводы и другие материалы по диссертационной работе доложены на от раслевых и региональных конференциях, семинарах, совещаниях и школах п< редового опыта. Экспонаты, созданные по результатам работы были предстаї лены на ВДНХ СССР, отраслевых и межотраслевых выставках в Казани и Q туни, а так же международном авиационном салоне в г. Жуковском в 19931 Экспонаты отмечены бронзовой медалью ВДНХ, дипломами лауреата О. ВЛКСМ в 1977г., Госкомитета СССР по науке и технике в 1980г.
Публикации. По результатам работы опубликовано (в соавторстве и саме стоятельно) 52 работы в том числе: 8 отраслевых стандартов, 3 технологич* ские рекомендации, 17 технических отчетов по научно-исследовательским т< мам. Основное содержание диссертации изложено в 23 публикациях, списс которых приведен в конце автореферата.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех гла: общих выводов, списка литературы из 151 наименования, приложений (акт внедрения, материалы отраслевой аттестации) содержит 107 формул, 84 pucyt ка и 14 таблиц. Общий объем работы 139 страниц машинописного текста.