Интенсификация обработки плоскостей с учетом технологических требований на основе моделирования процесса фрезерования

• Автор: Бургонова, Оксана Юрьевна
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 163 с. : ил.

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ОСНОВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФРЕЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ
1Л. Оптимизация операций обработки плоскостей фрезерованием
1.2. Оценка погрешности обработки, шероховатости обработанной поверхности при фрезеровании
1.3. Анализ существующих схематизаций процесса фрезерования
1.4. Экспериментальное определение сил и температур при фрезеровании
1.5. Теоретическое определение сил и температур резания
1.6. Учет ограничений по износостойкости режущего инструмента
Выводы по главе
Задачи исследования
ГЛАВА 2. ПОСТАНОВКА И РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ОПТИМИЗАЦИИ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ФРЕЗЫ И РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ С УЧЕТОМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОГРАНИЧЕНИЙ НА ОСНОВЕ ЭМПИРИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Влияние условий резания на погрешности обработки при фрезеровании торцово-цилиндрическими фрезами
2.2. Влияние условий резания на шероховатость обработанной поверхности при фрезеровании торцово-цилиндрическими фрезами
2.3. Влияние условий резания на технологические составляющие
силы фрезерования
2.4. Определение рациональной скорости резания (частоты вращения фрезы) из условия максимальной износостойкости инструмента
2.5. Математическая модель оптимизация операции обработки уступа с учетом технологических ограничений по точности, шероховатости и износостойкости режущего инструмента на основе экспериментальных зависимостей
Выводы по главе
ГЛАВА 3. ОПТИМИЗАЦИЯ ВЫБОРА РАЦИОНАЛЬНЫХ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ФРЕЗЫ И РЕЖИМОВ ФРЕЗЕРОВАНИЯ С УЧЕТОМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОГРАНИЧЕНИЙ НА ОСНОВЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИЛ И ТЕМПЕРАТУР ФРЕЗЕРОВАНИЯ
3.1. Схематизация процесса фрезерования при обработке плоских поверхностей, уступов
3.2. Экспериментальная проверка математической модели по определению сил резания и анализ влияния режима резания и геометрических параметров инструмента на технологические составляющие силы резания
3.3. Теоретическое определение температуры на поверхностях режущего лезвия при фрезеровании стальных деталей
3.4. Моделирование температур на поверхности режущего лезвия в период холостого хода фрезы
3.5. Влияние температуры и частоты вращения на средние интенсивности изнашивания режущего лезвия при фрезеровании
3.6. Математическая модель оптимизации операции фрезерования плоскостей на основе теоретического определения сил и темпе-
ратур фрезерования

Выводы по главе

ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ФРЕЗЕРОВАНИЯ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ И КОНСТРУИРОВАНИЯ ФРЕЗ
4.1. Методика оптимизации операций фрезерования плоских поверхностей
4.2. Автоматизация расчетов характеристик режима резания и конструктивных параметров фрез при проектировании технологии фрезерной обработки применением ЭВМ
4.3. Сопоставление данных общемашиностроительных нормативов с режимам резания, полученными на основе разработанной программы
4.4. Анализ операции восстановления профиля железнодорожных колес фасонной фрезой на основе моделирования процесса
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение

ученые (H.H. Зорев, В.Ф.. Бобров, Н.И. Ташлицкий, В. С. Кушнер и др.) возникновение трещин связывают с циклическим нагревом инструмента во время резания и охлаждением — во время холостого хода. H.H. Зоревым и Н.П. Вирко [47] было установлено, что температура резания при вступлении зуба фрезы в контакт с заготовкой стабилизировалась в течение 0,002—0,003 сек., а при выходе из контакта температуры режущей части фрезы снижалась с такой же скоростью до 1/3 температуры, возникающей при резании.
Экспериментально установлено, что применение СОЖ при торцовом фрезеровании снижает стойкость твердосплавной фрезы, а подогрев зубьев во время холостого хода способствует повышению периода стойкости [11, 62]. Увеличение продолжительности холостого хода так же снижает стойкость фрезы [7, 24, 62, 47, 84].
В.Ф. Бобровым, Т. Н. Лоладзе, Н.И. Ташлицким и др. [27, 46, 84] было высказано предположение, что стойкость твердосплавных фрез определяется не только колебаниями температур, но и количеством этих циклов. Но математические модели, которые бы описывали эту зависимость, не были предложены.
Поскольку опыты проводились острыми резцами, то температура резания, используемая для определения эмпирической зависимости скорости резания от различных параметров резания, практически характеризует среднюю температуру передней поверхности режущего лезвия. При фрезеровании с малыми толщинами увеличение фаски износа значительно повышает температуру задней поверхности, которая вызывает увеличение интенсивности изнашивания и приводит к катастрофическому износу инструмента.
Таким образом, использование средней температуры резания, определяемой экспериментальным путем, при расчете рациональной скорости резания вносит значительные погрешности. Необходимо определять максимальные температуры передней и задней поверхности инструмента раздельно. В связи с этим первостепенное значение имеет разработка программ для расчета максимальных температур передней и задней поверхностей.