Разработка и исследование технологической системы с циклоидальной схемой формообразования дискретно-щелевых структур

• Автор: Иванов, Дмитрий Вячеславович
• Шифр специальности: 05.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 188 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Анализ технологической и научной базы в области

формообразования дискретно-щелевых структур

1.1. Анализ деталей дискретно-щелевой структурой поверхности

и способов их получения

1.2. Анализ методов оценки параметров формообразования круглопрофильных деталей при обработке с циклоидальной

схемой формообразования

1.3. Выводы по Главе 1, цель и задачи исследований

Глава 2. Структурно-компоновочный анализ станков с циклоидальной схемой формообразования
2.1. Исходная база для разработки структуры и компоновки
2.2. Анализ структуры и компоновок типовых токарно-фрезерных станков
2.3. Разработка кинематической структуры и компоновок станков для получения деталей с дискретно-щелевой структурой поверхности
2.3.1. Основные принципы построения компоновки
2.3.2. Компоновочные решения базовых монороторных станков
2.3.3. Структура и компоновочные решения
станков с циклоидальной схемой формообразования
2.4. Выводы по Главе
Глава 3. Векторное моделирование процесса циклоидального
формообразования дискретно-щелевой структуры
3.1. Идентификация геометрических параметров дискретно-щелевой структуры

3.2. Взаимосвязь геометрических параметров дискретио-щелевой структуры с параметрами технологической системы
3.3. Определение и векторная формализация
схемы касания пары деталь- инструмент
3.4. Векторная формализация компоновочно-кинематических факторов обработки с циклоидальной схемой формообразования
3.5. Анализ траекторий циклоидального формообразования
3.6. Разработка векторной модели циклоидального формообразования щели
3.7. Моделирование параметров поперечного дискретно-щелевого профиля детали по пространственной композиции формообразующих циклоидальных траекторий
3.8. Выводы по Главе
Глава 4. Разработка методов решения математической модели
циклоидального формообразования щели
4.1. Методы решения модели на базе приведения трансцендентных выражений к алгебраическому виду
4.1.1. Алгоритм расчета длины щели в задаче анализа
4.1.2. Алгоритм расчета межцентрового расстояния в задаче параметрического синтеза
4.1.3. Алгоритм расчета кинематического передаточного отношения в задаче параметрического синтеза
4.2. Методы решения модели формообразования
на базе итерационного алгоритма
4.2.1. Итерационный алгоритм решения модели в задаче анализа относительно длины щели
4.2.2. Итерационный алгоритм решения модели
относительно межцентрового расстояния
4.2.3. Алгоритм решения модели формообразования в задаче

параметрического синтеза применительно к кинематическому
передаточному отношению
4.3. Программный метод решения модели формообразования
4. 3.1 Алгоритм решения модели формообразования относительно
длины щели на базе программного пакета Math CAD
4. 3.2. Алгоритм автоматизированного решения модели
относительно межцентрового расстояния
4. 3.3. Алгоритм автоматизированного решения модели
относительно кинематического передаточного отношения
4.4. Выводы по Главе
Глава 5. Экспериментальные исследования процесса
циклоидального формообразования щелевых структур
5.1. Численный эксперимент по разработанной итерационной
модели формообразования щели
5.1.1. Исследование длины щели по математической модели, построенной на базе приведения трансцендентных выражений к алгебраическому виду
5.1.2. Численное моделирование при определении
межцентрового расстояния
5.1.3. Численное моделирование при определении кинематического передаточного отношения
5.1.4. Номографический метод параметрического синтеза
5.2. Физический эксперимент по получению дискретно-щелевых структур
5.2.1. Цель исследований и задачи эксперимента
5.2.2. Описание экспериментального стенда
5.2.3. Условия проведения и результаты эксперимента
5.3. Выводы по Главе

записи компоновки, носящей унифицированный вид и учитывающей множество факторов, среди которых структурные и геометрические особенности;
- отсутствие общего подхода к математическому описанию процессса циклоидального формообразования и обобщенных моделей, применимых к различным схемам и методам многолезвийной обработки;
- отсутствие с пециализированных программных средств для решения этих моделей в задачах функционального анализа и параметрического синтеза.
6. Известные методы оценки параметров формообразования круглопрофильных деталей при обработке тангенциальным точением и фрезерованием, отражая лишь отдельные стороны многофакторного процесса, не могут быть взяты за основу для исследования многолезвийного формирования дискретно-щелевых структур и нуждаются в дальнейшем развитии. Для этого должны быть разработаны методы определения выходных параметров процесса формообразования деталей с щелевой структурой, позволяющие синтезировать необходимые значения параметров технологических систем.
Назрела необходимость в разработке новых методов и приемов моделирования, которые должны учитывать особенности циклоидального формообразования деталей с дискретно-щелевой структурой. При этом на основе этой методологии необходимо обеспечить оценку свойств технологических систем с сохранением простоты ее использования в инженерной практике.
В основе математического аппарата для описания процессов циклоидального формообразования при лезвийной обработке вращающимся инструментом, комплексно учитывающего геометрические параметры схемы технологического зацепления, взаимосвязь характеристик движений детали и инструмента по величине и направлению, предлагается использовать векторное представление о геометрии и кинематике перечисленных факторов.
Актуальность работы определяется необходимостью создания высокопроизводительных технологических систем для получения широковостребованного класса деталей с дискретно-щелевой структурой поверхности.