Повышение эффективности фрезерования внутренней резьбы в деталях из труднообрабатываемых материалов

• Автор: Сайкин, Сергей Алексеевич
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Рыбинск
• Количество страниц: 246 с. : ил.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

а - ширина проекции на ось абсцисс 2-ого лезвия; м;

а) - толщина среза; м;

Э - наружный диаметр внутренней резьбы; м;

с!с - диаметр отверстия для подвода СОГС; м;

с!ф - наружный диаметр режущей части инструмента; м;

с1хв - диаметр хвостовика инструмента; м;

б,и - диаметр шейки инструмента; м;

Е - модуль упругости материала фрезы; Па;

Ех - осевая составляющая силы резания; Н;

Еху - проекция силы резания, действующая на Еый зуб в _ром ряду, на ось
ОфХф, Н,
Еу - радиальная составляющая силы резания; Н;
ЕУу - проекция силы резания, действующая на ьый зуб в ром ряду, на ось
Офу; Н;
— тангенциальная составляющая силы резания; Н;
Е;,;, - проекция силы резания, действующая на 1-ый зуб в ]-ом ряду, на ось
ОфХ, Ы,
Б о -кусочно-непрерывная функция поверхности отверстия под резьбу; м;
Бф - кусочно-непрерывная функция режущей части инструмента; м;
1И — вылет инструмента из патрона; м;
ппл - частота вращения оси резьбофрезы относительно оси отверстия;
об/мин;
Пф - частота вращения резьбофрезы относительно собственной оси;
об/мин;
Р - шаг резьбы; м;
Рлу - проекция силы резания, действующей на одно из лезвий режущего
зуба фрезы на ось Оу; Н;

Рл2 - проекция силы резания, действующей на одно из лезвий режущего зуба фрезы на ось Oz; Н;
R,, - радиус отверстия под резьбу; м;
гпл - радиус траектории движения оси инструмента относительно оси
отверстия; м;
Гф - радиус резьбообразующей части резьбофрезы; м;
S - площадь сечения среза, удаляемого i-ым зубом; м2;
Sz - подача на зуб инструмента; м/зуб;
Soc - осевая подача инструмента; м/мин;
Sp - радиальная подача инструмента; м/мин;
t - глубина резания; м;
tnp - глубина, на которую предварительно нарезан резьбовой профиль; м;
и - отношение частоты вращения инструмента к частоте планетарного
движения; z - число зубьев в одном ряду;
zp - число рядов зубьев;
Мкр - крутящий момент резания; Н-м;
Мкру - крутящий момента резания, действующий на i-ый зуб в j-ом ряду;
Н-м;
а - угол профиля резьбы; рад;
Р - угол наклона боковой стороны резьбы; рад;
у - угол наклона боковой стороны резьбы; рад;
Ai* г - разновысотность i-oro зуба гребенчатой резьбофрезы; м;
Аф1 - начальная угловая координата i-oro зуба; рад;
Дх - осевое перемещение сечения фрезы, попавшего в секущую
плоскость; м;
Ау, Az - прогибы сечения фрезы, попавшего в секущую плоскость, в плоскостях ХфОфУ и ХфОфЯ соответственно; м;
Ду2 - полный прогиб поперечного сечения фрезы, соответствующие углу

поворота инструмента вокруг собственной оси на величину фф; м; 0ху, 0Х2 - углы поворота поперечного сечения фрезы, попавшего в секущую
плоскость, в плоскостях ХфОфУ и ХфОфг соответственно; рад;
0у2 - полные угол поворота поперечного сечения фрезы,
соответствующие углу поворота инструмента вокруг собственной оси на величину срф; рад; т - время процесса; с;
ф - угол конусности резьбы; рад;
Фф - угол поворота резьбовой фрезы вокруг собственной оси; рад;
со - угол наклона стружечной канавки; рад.

Особый интерес представляют работы бразильских исследователей Anna Carla Araujo, Jose Luis Silveira, S. Kapoor, Martin B.G. Jun, Shiv G. Kapoor и Richard DeVor. В статьях, опубликованных ими [83, 84, 85], представлены:
1. Модель, описывающая геометрию инструмента (кусочно-непрерывная функция);
2. Модель, описывающая обрабатываемую поверхность (кусочнонепрерывная функция);
3. Зависимости для определения углов входа и выхода зуба из резания, угла обхвата инструмента;
4. Зависимости для определения составляющих силы резания;
5. Зависимости для определения площади поперечного сечения среза, соответствующей определенному углу поворота фрезы;
6. Зависимости для определения толщины стружки (равной глубине резания), соответствующей определенному углу поворота фрезы;
7. Построены графики изменения составляющих силы резания при вращении фрезы.
Интерес к данной работе вызывает изложенный в ней метод расчета, но под сомнение попадает достоверность полученных значений, поскольку представленные закономерности имеют множество допущений, существенно искажающих истинную картину.
Модель, описывающая профиль фрезы, представляет собой график, по оси абсцисс протяженностью равной длине режущей части, отображающий заданное количество зубьев, каждый из которых описан двумя наклонными линиями. По аналогии построен и график обрабатываемой поверхности. Площадь сечения, срезаемого зубом, определяется как разность интегралов функций инструмента и обрабатываемой поверхности. Углы входа и выхода зуба из заготовки и угол обхвата инструмента рассчитываются исключительно из геометрических построений, без учета кинематики. При расчетах не учитывается: индивидуальные характеристики зубьев (износ, разновысотность,