Разработка процесса формообразования фасонных винтовых поверхностей инструментов на основе применения стандартных концевых и торцевых фрез

• Автор: Домнин, Пётр Валерьевич
• Шифр специальности: 05.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 199 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Принятые обозначения
Глава 1. Анализ научно-технической литературы по теме исследования
1.1 Анализ направлений исследований проводённых другими авторами
1.1.1 Винтовые поверхности
1.1.2 Анализ направлений развития методов проектирования инструментов для обработки фасонных винтовых поверхностей
1.2 Методы и инструменты для обработки фасонных, в том числе винтовых поверхностей, обоснование необходимости их использования при фрезеровании винтовых поверхностей деталей
1.3 Анализ функциональных связей как между факторами, так и между факторами и показателями процесса формообразования винтовых поверхностей концевыми фрезами
1.4 Постановка цели и задач исследования
Глава 2. Решение задачи определения профиля стружечной канавки инструмента при известной форме формообразующего инструмента
2.1 Формы профиля винтовых стружечных канавок различных инструментов
2.1.1 Математическая модель профиля стружечной канавки концевой фрезы
2.1.2 Математическая модель профиля стружечной канавки сверла
2.2 Форма зубьев концевых фрезы
2.2.1 Угол наклона винтовых зубьев со концевой фрезы
2.2.2 Число зубьев концевой фрезы
2.3 Способ формообразования стружечный канавок инструментов. Параметры установки формообразующего инструмента
2.4 Разработка метода решения задачи определения профиля стружечных канавок при известной форме формообразующего инструмента
2.5 Разработка метода определения размеров толщин срезаемых слоев и построение схемы резания при обработки винтовых стружечных канавок стандартными фрезами прямого профиля
2.6 Выводы по главе
Г лава 3. Программная реализация модели процесса обработки винтовых поверхностей инструментом с прямолинейными режущими кромками
3.1 Разработка и исследование модели обработки стружечной канавки концевой фрезы в среде Т-Дех (решение обратной задачи профилирования)
3.1.1 Разработка модели обработки стружечных канавок концевой фрезой
3.1.2 Разработка модели обработки стружечных канавок торцевой фрезой
3.2 Разработка и исследование модели формирования схемы резания при обработке фасонной винтовой поверхности в среде Т-Аех
3.3 Исследования влияния параметров установки инструмента с цилиндрической исходной инструментальной поверхностью на профиль винтовой фасонной канавки концевых фрез средствами МаЛсай
3.4 Выводы по главе
Глава 4. Экспериментальные исследования обработки фасонных винтовых поверхностей инструментом с прямолинейной образующей исходной инструментальной поверхности
4.1 Определение станочных параметров установки инструмента
4.2 Экспериментальное исследования процесса фрезерования винтовой стружечной канавки концевой фрезы стандартной концевой фрезой за один проход
4.2.1 Обработка стальной заготовки четырехзубой концевой фрезы
4.2.2 Определение поля допуска на профиль винтовой стружечной канавки концевой фрезы
4.2.3 Исследование формы стружки, полученной в процессе обработки стальной заготовки концевой фрезы
4.3 Обработка стружечных канавок инструментов различного профиля
4.4 Выводы по главе
Основные выводы
Список литературы
Приложения

Введение
Современная промышленность характеризуется значительным увеличением создания, освоения и внедрения в производство новых высокоэффективных технологий, машин и техники, обеспечивающих рост производительности предприятия, улучшение качества выпускаемой продукции, повышение ее конкурентоспособности. Это обеспечивается за счет усовершенствования технологий, что неизбежно влечет за собой усложнение узлов и деталей, разработку и использование новых материалов, которые требуют совершенствования методов обработки, конструкции станков, режущих инструментов и методов их проектирования.
Основным способом достижения необходимой точности и качества поверхностного слоя деталей в металлообработке является механическая обработка и, в частности, обработка резанием. Каждый элемент системы СПИД играет ключевую роль в процессе механической обработки, но режущий инструмент требует особого внимания, так как быстро изнашивается в сравнении с другими элементами системы и в большей мере влияет на качество и эффективность всего процесса обработки.
Особенно возрастает роль режущего инструмента в условиях безлюдных технологий гибкого автоматизированного производства, так как затраты на инструмент с 3-5 % при неавтоматизированном производстве в условиях ГПС достигают значительных размеров (20-25 % в себестоимости обработки).
Современное направление развития проектирования режущих инструментов связано с созданием систем автоматизированного проектирования (САПР), позволяющих с помощью современных вычислительных систем комплексно решать вопросы, возникающие на всех этапах проектирования и изготовления инструментов на базе лучших решений, полученных в результате целенаправленного поиска.
Среди многообразия типов и форм режущих инструментов значительную часть составляют инструменты со сложными рабочими и, в частности, винтовыми поверхностями. Необходимость в них диктуется не только конструктивными

инструмента в процессе формообразования фасонной винтовой поверхности;
> в рекомендациях по оценке загрузки различных участков режущей кромки в процессе формообразования на основании определения размеров срезаемых слоев за счет формирования фасонной винтовой поверхности концевой фрезой на базе цилиндрической и торцевой инструментальной поверхности;
> в рекомендациях по выбору конструктивных параметров стандартного инструмента прямого профиля и параметров его установки для обработки фасонной винтовой поверхности заданного профиля детали с необходимой точностью.
Методы исследования. В работе использованы основные положения теории проектирования режущих инструментов для обработки фасонных винтовых поверхностей, в частности, различные методы профилирования и теории огибающих поверхностей. При проведении исследований применялись средства дифференциальной геометрии, матричного исчисления, численные методы, языки программирования высокого уровня (<Мр1ту), средства векторной и трех мерной графики, пакеты программ гпаШсаб 14, ТБех-П и др. Экспериментальные исследования проводились в лабораторных условиях с использованием лабораторного оборудования, в том числе на универсальнофрезерном станке модели 6Р82 с поворотной шпиндельной головкой и делительной головкой для передачи согласованного винтового движения заготовки. Для контроля полученных результатов экспериментов применялась современная цифровая фототехника. Достоверность научных выводов обеспечена согласованием расчетных и экспериментальных данных.
Реализация результатов работы. Разработанные в диссертационной работе рекомендации используются на предприятии ОАО «Станкоагрегат», а также в учебном процессе по курсу «Технология изготовления режущего инструмента» и «САПР и машинная графика в инструментальной технике» кафедры «Инструментальная техника и технология формообразования» ФГБОУ