Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка методов компьютерного профилирования фасонных режущих инструментов на основе принципа итераций Щегольков, Николай Николаевич

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Щегольков, Николай Николаевич. Разработка методов компьютерного профилирования фасонных режущих инструментов на основе принципа итераций : автореферат дис. ... доктора технических наук : 05.03.01.- Москва, 1997.- 46 с.: ил.

Введение к работе

Актуальность проблемы. Профилирование (определение профиля) является наиболее сложным, трудоемким и ответственным этапом проектирования фасонных металлорежущих инструментов (фрез, резцов, шлифовальных кругов и т.д.). так как точность этих инструментов непосредственно влияет на точность обрабатываемых изделий. Одной из наиболее сложных проблем является профилирование инструментов для обработки винтовых поверхностей, широко использующихся в конструкциях режущих инструментов и деталей машин. Сложность проблемы вызвала большое многообразие существующих методов профилирования.

Большое влияние на применение и развитие методов профилирования оказало появление электронно-вычислительной техники. На смену неточным и трудоемким графическим и графоаналитическим методам пришли значительно более точные аналитические методы, поскольку применение ЭВМ позволило автоматизировать решение сложных математических уравнений, сопровождающих эти методы.

Дальнейшее развитие вычислительной техники и массовое применение персональных компьютеров, с одной стороны, и необходимость совершенствования методов автоматизированного проектирования режущих инструментов, с другой - привели к появлению нового направленій - компьютерного профилирования, которое, являясь наиболее производительным процессом профилирования, вообще не может выполняться без использования компьютера.

Разработка рациональных методов и алгоритмов компьютерного профилирования фасонных режущих инструментов является научной проблемой в области инструментального производства, актуальность решения которой в настоящее время обусловлена необходимостью полной автоматизации проектирования режущих инструментов.

Цель работы. Целью данной работы является упрощение и полная автоматизация профилирования фасонных режущих инструментов для обработки сложнопрофильных и винтовых поверхностей различных изделий, обеспечение доступности методов компьютерного профилирования для инженеров инструментальных производств машиностроительных предприятий.

Поставленная цель, по мнению автора, может быть достигнута за счет:

разработки теоретических положений и алгоритмов компьютерного описания профилей изделия и инструмента;

алгоритмизации всех этапов процесса компьютерного профилирования и разработки программного обеспечения для его практической реализации от чертежа изделия до технологического профиля инструмента.

Научная новизна диссертационной работы заключается:

в определении профиля инструмента при дискретном задании профиля изделия по расстояниям между осью инструмента и скрещивающимися с ней в пространстве нормалями, восстановленными в точках профиля поверхности изделия, на основе использования итерационного алгоритма вычислений;

в автоматическом описании профиля поверхности изделия в виде пространственной совокупности нормалей по заданным участкам профиля;

в выявлении картины расположения нормалей к винтовой поверхности изделия относительно оси инструмента;

в установлении рациональности профилирования винтовых стружечных канавок концевых фрез и подобных инструментов по нормальному сечению.

Методика исследований и разработки методов расчета основана на многократных численных экспериментах и графическом экранном моделировании основных этапов процесса компьютерного профилирования.

Практическая полезность работы заключается в реализации выполненных теоретических разработок, направленных на снижение трудоемкости и сложности компьютерного профилирования фасонных режущих инструментов, в виде:

- алгоритмов всех элементов комплекса разработанных
методов компьютерного профилирования фасонных режущих
инструментов, которые являются основой компьютерных программ
профилирования самых разнообразных сложнорежущих
инструментов;

- базовых рабочих программ для персональных компьютеров,
обеспечивающих полную автоматизацию профилирования
дисковых режущих инструментов для обработки винтовых
стружечных канавок фрез и спиральных сверл, винтовых канавок
любого трехэлементного профиля, а также дискретного
профилирования круглых фасонных резцов; программы
определения угла скрещивания осей цилиндрического инструмента
и винтовой поверхности изделия, имеющих одинаковые
прямолинейные образующие;

- программных модулей, обеспечивающих дискретизацию
профиля и его визуализацию, конвертирование параметров
профиля, итерационный поиск общих нормалей и др., которые
могут использоваться самостоятельно в самых разнообразных
программах, а также для исследовательских и демонстрационных
целей.

Простота принципа итераций, положенного в основу методов профилирования, использование языка Бейсик (версии для IBM PC) для разработки программ, сравнительно небольшая длина последних, возможность корректировок и адаптации - делают эти программы легкодоступными для практического использования непосредственно инженерами-инструментальщиками, начиная с техбюро инструментальных цехов машиностроительных предприятий, а также в учебном процессе машиностроительных вузов на основе разработанного учебного пособия.

Апробация работы. Основные теоретические положения и результаты работы:

опубликованы в 21 печатном труде, из которых 17 издано в центральной печати России и США;

подтверждены практикой изготовления винтовых пуансонов прессформ для изготовления винтовых твердосплавных пластин и комбинированных расточных инструментов с винтовыми зубьями, имеющими прямолинейные образующие в осевом сечении, в организации п/я 1000 (НИТИ) б. Министерства общего машиностроения СССР;

рассматривались на ученом совете СТАНКИНА и, по мере выполнения, на заседаниях кафедры "Инструментальная техника и компьютерное моделирование" . Московского технологического университета "Станкин", где 17 февраля 1997 г. работа была рассмотрена в целом и рекомендована к защите;

использованы при выполнении 9 инженерных дипломных проектов, принятых ГЭКом.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 8 глав, основных выводов, приложения, содержащего листинги компьютерных программ, и списка литературы из 104 наименований. Общий объем работы - 435 страниц, из которых 296 страниц машинописного текста, 133 рисунка, 2 таблицы.