Повышение эффективности торцового фрезерования полузакрытых поверхностей винтов с составными образующими

• Автор: Агарков, Александр Алексеевич
• Шифр специальности: 05.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 171 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ОБРАБОТКИ ВИНТОВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ РЕЗАНИЕМ
1.1 Классификация изделий с винтовыми поверхностями
1.2 Способы и кинематика формообразования винтовых поверхностей изделий
1.3 Методы профилирования инструментов для обработки полузакрытых винтовых поверхностей
1.4 Исследования силовых и точностных характеристик процесса обработки полузакрытых винтовых поверхностей с составными образующими
1.5 Выводы. Формулирование задач исследования
2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ОБРАБОТКИ ВИНТОВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
2.1 Разработка математического отображения схем формообразования полузакрытых винтовых поверхностей с составными образующими
2.2 Особенности математического отображения схемы формообразования обрабатывающего инструмента
2.3 Определение кинематических параметров процессов обработки полузакрытых винтовых поверхностей на основе математического отображения схемы резания
2.4 Методика определения пространственной линии касания исходной номинальной поверхности с производящей поверхностью инструмента
2.5 Определение силовых характеристик процесса обработки полузакрытых винтовых поверхностей с составными образующими
2.6 Определение погрешностей обработки вызванных деформацией технологической системы
2.7 Определение шероховатости обработанной полузакрытой винтовой поверхности

2.8 Исследование ограничений использования инструментов в обработке полузакрытых винтовых поверхностей с составными образующими
2.9 Оптимизация схем резания при обработке винтов
Выводы по главе
3 МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Методика исследования сил резания
3.2 Методика экспериментального исследования шероховатости винтовой поверхности
3.3 Методика исследования износа инструмента
3.4 Методика экспериментального исследования типовых погрешностей, возникающих при обработке полузакрытых винтовых поверхностей
3.5 Методика изготовления торцовой фрезы
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ ВИНТОВ
4.1 Исследование динамических процессов обработки винтовых поверхностей!
4.2 Экспериментальное исследование шероховатости винтовой поверхности..
4.3 Исследование износа режущего инструмента
4.4 Экспериментальное исследование типовых погрешностей, возникающих при обработке полузакрытых винтовых поверхностей
4.5 Реализация результатов исследований и расчет экономической
эффективности
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

а - толщина срезаемого слоя;
Ь - ширина срезаемого слоя;
к! - составляющая профиля шероховатости, обусловленная геометрией режущей части инструмента и кинематикой её перемещения относительно заготовки;
кр - радиальный износ инструмента;
/ — длина заготовки;
п - число оборотов или число двойных ходов режущего инструмента в минуту;
пд - частота вращения заготовки; р - винтовой параметр;
гн - наружный радиус винтовой поверхности; гд - внутренний радиус винтовой поверхности;
/0 - основное время обработки; г - число зубьев режущего инструмента;
Аса; Всо - расстояния между осями фрезы и осью винта Е - модуль упругости обрабатываемого материала;
А— момент инерции сечения заготовки;
Р - шаг винтовой поверхности;
- шероховатость обработанной поверхности;
£г - окружная подача на зуб инструмента;
V- скорость резания;
а - задний угол инструмента;
у - передний угол инструмента;
ф(х) - параметр режущего лезвия инструмента;
Ф^) — параметр движения подачи;

Уст.тл~ суммарное смещение лезвия режущего инструмента относительно обрабатываемой поверхности в направлении нормали к ней.
С жесткостью технологической системы в значительной степени связаны также вибрации, возникающие при обработке резанием и порождающие дополнительную шероховатость и волнистость поверхности детали, повышающие интенсивность износа инструмента [60], [69]. Увеличение жесткости технологической системы снижает уровень вибраций. Влияние на точность обработки нагрева детали, режущего инструмента в значительной степени уменьшается при использовании обильного охлаждения.
Во многих случаях погрешности обработки, возникающие вследствие деформаций технологической системы и ее элементов, являются доминирующими в суммарной погрешности обработки. При обработке чугунных призматических деталей на консольных вертикально-фрезерных станках при торцовом фрезеровании погрешности вследствие деформаций составляют 64-86 % суммарной погрешности обработки; при зубошлифовании - до 80 %; при многорезцовой обработке на чистовых операциях - до 20 %, на черновых - до 90 %, а тепловые погрешности 5-60 %; погрешности обработки при зубофрезеровании червячными фрезами вследствие недостаточной жесткости зубофрезерных станков составляют 14-40 % от поля допуска; при зубодолблении колебании измерительного межцентрового расстояния только из-за переменности максимального значения силы резания вследствие кинематических особенностей метода обработки составляют в среднем 77 % от суммарной погрешности обработки. Но в процессах обработки винтовых поверхностей также большое влияние на точность обработки оказывает точность профилирования инструмента.
Поскольку при резании металлов в технологической системе возникают динамические нагрузки, которые имеют переменное во времени значение, то упругие отжатия детали в этом случае будут больше, чем при статических нагрузках.