Повышение эффективности агрегатно-модульных расточных инструментов методами математического моделирования

• Автор: Худяков, Михаил Павлович
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 213 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. АНАЛИЗ ФАКТОРОВ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ РАБОТОСПОСОБНОСТЬ АГРЕГАТНО-МОДУЛЬНОГО ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Структуризация элементов инструментальных комплексов
1.2. Анализ конструкций модульного вспомогательного инструмента
1.3. Обоснование выбора критериев, определяющих качество агрегатно-модульного вспомогательного инструмента
1.4. Выводы по результатам анализа. Постановка
задачи исследования
Глава 2.РАЗРАБОТКА МЕТО ДЖИ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Разработка расчетных методов исследования модульного вспомогательного инструмента
2.2. Разработка экспериментальных методов исследования модульного вспомогательного инструмента
2.3. Выводы по главе
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1. Результаты определения упруго-диссипативных коэффициентов модели
3.2. Результаты экспериментальных исследований агрегатно-модульного расточного инструмента
3.3. Результаты расчетных исследований модели агрегатно-модульного расточного инструмента
3.4. Результаты опытов с резанием
3.5. Выводы по главе
Глава 4. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.
РАЗРАБОТКА ПРАКТИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ
4.1. Анализ результатов исследования агрегатномодульного расточного инструмента
4.2. Разработка практических рекомендаций
4.3. Практическая проверка результатов исследования
и разработанных рекомендаций
4.4. Выводы по главе
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИС ТОЧНИКОВ
Приложение 1. Акты внедрения результатов исследования

ВВЕДЕНИЕ.
Повышение технического уровня и качества продукции, а также эффективности производства изделий машиностроения во многом определяется опережающим развитием металлообработки. В свою очередь эффективность процессов обработки металлов резанием в значительной степени зависит от качества инструмента, как одного из основных компонентов технологической системы.
В современной металлообрабатывающей промышленности наиболее полно поставленным требованиям отвечает сборный инструмент. В частности, перспективным является использование инструментальных систем, создаваемых на основе агрегатно-модульных принципов. В настоящее время во многих отраслях металлообрабатывающей промышленности применяется агрегатно-модульный расточной инструмент. Достоинством такого инструмента, при условии хорошей организации инструментального хозяйства [49,65], является уменьшение затрат за счет: сокращения доли индивидуальных заказов; гибкости использования инструментальной системы; автоматизации подготовки и использования инструментов, сокращения их номенклатуры в Зн-4 раза и количества - до 25% [48]. Однако, широкому использованию агрегатно-модульного расточного инструмента препятствуют ряд обстоятельств, среди которых определенное место занимает малая исследованность вопросов создания такого инструмента, имеющего существенные отличительные особенности по сравнению с традиционным. Это привело к созданию большого количества параллельно существующих и продолжающих появляться конструкций инструмента одного назначения. Существование большого количества конструкций агрегатно-модульного расточного инструмента без достаточного научного обоснования используемых технических решений приводит к необоснованному увеличению

номенклатуры инструмента и повышенной вероятности применения конструкций с невысоким качеством.
В связи с этим, актуальной является задача исследования вопросов, связанных с определением оптимальных конструктивно-технологических характеристик инструмента на стадии проектирования.
Работы в этом направлении в течение длительного времени выполняются в Московском Государственном Технологическом Университете "Станкин", ВНИИинструмент, Севмашвтузе (Северодвинском филиале Санкт-Петербургского Государственного Морского Технического Университета), других научных и производственных организациях страны и за рубежом [23, 39, 57, 64].
Целью работы является разработка научно-технических решений: методики расчета агрегатно-модульного расточного инструмента, базирующейся на математической модели инструмента; методики и технических средств оценки технического уровня инструмента, позволяющих обеспечить максимальную эффективность агрегатно-модульного расточного инструмента.
Для достижения поставленной цели выполнен анализ существующих конструкций инструмента и определены критерии его качества; разработана математическая модель агрегатно-модульного расточного инструмента; исследованы расчетными и экспериментальными методами выпускаемые . серийно и специально изготовленные конструкции инструмента; разработаны практические рекомендации по проектированию и использованию агрегатно-модульного расточного инструмента; на основании рекомендаций созданы и исследованы конструкции расточного инструмента, защищенные авторскими свидетельствами.
Теоретические и экспериментальные исследования в работе выполня-лись на базе основных положений теории упругости, теории механических |

К этому типу могут быть отнесены также системы MTS фирмы Seco Tools AG (рис. 1.17), MCS-S фирм Hertel и Valenite, а также системы BTS-RBT фирмы Hertel (рис. 1.18) и WKS предприятия Shmalkal-den (рис. 1.19). В отмеченных конструкциях закрепление может осуществляться как радиальным, так и осевым усилием.
В эту же группу инструментов можно отнести и системы фирм Domag, Komet, систему Spannsystem фирмы Umdorn (рис. 1.20). Несмотря на внешнее сходство таких систем с системами первого типа, крепящие элементы, - винты, - расположены под острым углом к оси инструмента, что, по заявлениям разработчиков этих систем о характере перераспределения нагрузки при базировании и закреплении модулей, обеспечивает торцово-радиальное базирование модулей друг относительно друга. Системы модульного инструмента, обычно используемые для токарной обработки и использующие торцово-цилиндрические элементы базирования с закреплением с помощью гребенки (VDI 3425), также могут быть отнесены к этой группе.
Рис. 1.18. АМРИ BTS-RBT фирмы Hertel