Разработка теоретических и прикладных задач исследования и проектирования процессов формообразования поверхностей деталей при лезвийной обработке

• Автор: Харламов, Геннадий Андреевич
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 286 с. : ил.

1. Общие закономерности и анализ систем проектирования процессов лезвийной обработки и создание новых технологий
1.1. Развитие классификационных систем способов лезвийной обработки
1.2. Прикладные проблемы лезвийной обработки и создание новых технологий
1.2.1. Особенности обработки инструментами с изменяющейся конфигурацией режущих лезвий
1.2.2. Современные тенденции проектирования и применения гибридных инструментов
1.2.3. Классификация и анализ способов обработки поверхности обода колесных пар рельсового транспорта
1.2.4. Состояние вопроса механической обработки винтовых поверхностей
1.2.5. Управление процессом нарезанием зубьев цилиндрических зубчатых колес
2. Математические основы методологии виртуального моделирования и анализа процессов лезвийной обработки
2.1. Математические основы анализа процессов лезвийной обработки
2.2. Независимые параметры математических отображений процессов лезвийной обработки
3. Общетеоретические положения и результаты исследования процесса иглофрезерования
3.1. Общетеоретические вопросы анализа процесса иглофрезерования
3.2. Определение параметров процесса иглофрезерования
4. Теоретические основы разработки гибридных инструментов для скоростного нарезания крупномодульных зубчатых колес
4.1. Математическое отображение кинематической схемы огибающего зубофрезерования
4.2. Определение геометрических параметров срезаемых слоев
4.3. Особенности формообразования поверхности зубьев колеса при фрезеровании гибридными инструментами
4.4. Особенности формообразования поверхности зубьев колеса огибающей дисковой фрезой
4.5. Погрешности формообразования боковой поверхности зубьев
колеса
4.6. Управление величиной огранки эвольвентного профиля
4.7. Управление законом изменения конструктивной подачи при проектировании огибающих зуборезных фрез
4.8. Изменение численных параметров при управлении процессом обработки зубчатых колес гибридными инструментами
5. Проектирование процессов лезвийной обработки фасонных поверхностей
5.1. Проектирование процессов обработки поверхности катания колесных пар
5.2. Проектирование процессов обработки винтовых поверхностей
5.3. Обработка зубчатых венцов инструментами червячного типа
5.4. Обработка зубчатых колес зуборезными долбяками
5.5. Применение методологии моделирования и анализа при профилировании инструментов
6. Экспертный подход к управлению процессами лезвийной обработки
Основные выводы и результаты работы
Список литературы
Приложение 1. Математическое описание кинематики процесса
строгания
Приложение 2. Математическое описание кинематики процесса точения...269 Приложение 3. Перечень организаций, внедривших результаты диссертационной работы

Актуальность проблемы
Перед отечественным машиностроением стоит задача разработки принципиально новых перспективных технологий, высокопроизводительного оборудования и инструмента, конкурентоспособных на мировом рынке и позволяющих выпускать изделия высокого качества и с минимальными затратами.
Повышение качества изделий и производительности обработки резанием невозможно без совершенствования методов формообразования и конструкций режущего инструмента.
Из всех процессов обработки металлов обработка резанием характеризуется наибольшим разнообразием технологических условий и отличается значительным количеством вариантов. Вопросам обобщения подходов в исследовании и проектировании процессов формообразования поверхностей деталей при лезвийной обработке посвящено много работ. Они связаны с выявлением общих закономерностей классификационных систем формообразования, определением движения режущего лезвия инструмента и его положения относительно номинальной поверхности. Проведены фундаментальные исследования геометрических параметров режущей части инструмента и параметров срезаемого слоя. Это сформировало основу для расчета сил резания, деформаций технологической системы, их изменений и ожидаемой точности обработки.
Однако, решение задач проектирования новых способов обработки и технологий носит, в основном, частный характер, охватывает узкие области, во многих случаях не учитывает возможности управления параметрами получаемых изделий. Тем не менее, объем проектных работ непрерывно увеличивается с появлением новых процессов обработки, гибридных инструментов, сочетающих в одном инструменте положительные свойства и особенности нескольких инструментов, работающих по разным схемам формообразои называемая матрицантом.
Уравнение (2.12) с условием (2.13) решается методом итераций. В результате получается ряд
(2.14)
После того, как матрицант найден, конкретное решение уравнения (2.11) можно найти, если учесть условие, накладываемое на вектор со в начальной точке 5 = 0 в любой момент времени і. Это условие определяет вращение режущего лезвия. Оно имеет вид:
со„
5(0,0 = 50(0 = 50 = ю0тт+ю0уу + соорр = ю„
СО,

(2.15)
*0 = ^|г=0> У0 Ро = Р|л=0 • (2.16)
Тогда искомое решение ДЛЯ компонент (со,, С0у,С0р) векторы угловой скорости имеют вид:
®т *11 *12 *13 ®0,
“V = *21 *22 *23 > О 3 (2.17)
<0р _*з, *32 *33. _Ю°Р-
или5(.у,О = *С*)-50(О, где под 5($,/) и 50(/)понимаются соответствующие векторы-столбцы.
Компоненты (со0т, со0у,со0р) определяются следующим образом. В начальный момент времени / = 0 в выбранной системе координат Ху, у = 1,2,3 уравнение режущего лезвия считается известным. Это означает, что известны зависимости
х^х)(ж), г0(5) = еух).($) (2.18)
Суммирование производится по повторяющемуся индексу; используя эту сумму, можно вычислить