Повышение надежности обработки осевым режущим инструментом за счет выбора рациональной схемы его базирования

• Автор: Никишина, Нелли Анатольевна
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 159 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ
Современное машиностроение предъявляет постоянно возрастающие требования к эксплуатационной надежности и долговечности деталей и машин в целом.
В процессе создания и эксплуатации машин центральное место занимают вопросы правильного базирования изделий (деталей, сборочных единиц, режущих инструментов и т.д.). От того, как они решены, во многом зависит качество машиностроительной продукции.
Вопросам базирования и в нашей стране, и за рубежом уделено большое внимание и посвящено немало специальных научных трудов.
В данной работе рассматривалась стабильность базирования осевого режущего инструмента на примере спирального сверла. Проанализированы действующие силы и моменты сил на рабочей поверхности инструмента: режущем конусе, ленточках, щка* ’нфемь1чке, а также возможная смена схемы базирования при совмещении основных баз сверла - конуса Морзе со вспомогательными базами станка или приспособления, что может привести к неопределенности базирования хвостовой части.
Неопределенность базирования ведет не только к неустойчивому положению баз РИ, но и к изменению его координации относительно обрабатываемой детали, а значит способствует снижению качества обработки.
Устойчивость базирования в рабочем процессе определяется правильным выбором комплекта баз с учетом динамики процесса на исполнительных поверхностях.
Отсюда следует:
- с целью повышения качества работы пары, механизма и машины в целом необходимо создавать условия устойчивого положения базовых поверхностей деталей;

- при разработке конструкций деталей следует предварительно проанализировать работу механизма с учетом воздействия на базы отдельных деталей сил и моментов, возникающих на исполнительных поверхностях как в статике, так и в динамике; после этого скорректировать (при необходимости) форму, расположение и размеры базовых поверхностей таким образом, чтобы исполнительные поверхности могли выполнять свое служебное назначение в заданных эксплуатацией пределах.
На основе разработанных методик проведен анализ координации деталей и узлов машин и выявлена связь динамики рабочего процесса на исполнительных поверхностях с положением базовых поверхностей деталей. Проведен анализ схемы базирования спирального сверла с хвостовиком конуса Морзе. Определены теоретические положения по исследованию векторного силового поля исполнительной поверхности детали, РИ. На основании приведенных теоретических положений по стабильности базирования РИ на примере спирального сверла предложен метод выбора главной базы детали - установочной или двойной направляющей по наиболее нагруженной части исполнительной поверхности.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.
Для поднятия жизнеспособности отечественного машиностроения в условиях рыночной экономики необходимо решать первостепенную задачу - обеспечение высокого качества машиностроительной продукции.
Это возможно лишь с достижением мирового уровня технической культуры производства. Важнейшим параметром качества машиностроительной продукции при ее производстве является точность изготовления отдельных деталей и сборки изделий. Точность размерная, геометрическая, относительного положения деталей является параметром наиболее трудно достигаемым. Она требует тщательно отработанного на высоком техническом уровне производственного цикла с высокой технической культурой производства на всех его стадиях, от металлургического этапа до реализации готовой продукции.
Техническая культура производства призвана обеспечить определенный диапазон параметров качества и прежде всего точности. Для этого требуется отработка каждой операции этапа цикла в отдельности с регламентацией условий функционирования рабочего места в определенном режиме или даже в специальном помещении.
Для разработки условий функционирования машиностроительного производства с высоким уровнем его технической культуры, которая должна внедрится на определенном техническом объекте, необходима подготовка, в первую очередь, научных и педагогических кадров, владеющих научными и практическими знаниями вопросов достижения точности при конструкторских расчетах, проектировании и изготовлении машиностроительной продукции.
Платформой для постановки и решения всех вопросов точности в изготовлении как отдельных деталей, так и целого изделия, является знание вопросов базирования, т.е. взаимной координации отдельных деталей,
Момент импульса или момент количества движения Ы= ггп V (где г и V — векторы , V =а>г) при вращении тела сверла вокруг оси совпадает с направлением угловой скорости со при ускоренном движении: при замедленном движении направление вектора со изменяется на противоположное, как и вектора углового ускорения е Таким образом, при изменении линейной скорости V (увеличении или уменьшении) изменяется направление векторов со и £, а значит и направление действующих моментов инерции вращательного движения 1е и моментов импульса I со = N Не исключены прецессионные колебания оси сверла при появлении внешних моментов.
Изменение направления действующих на сверло моментов в динамике процесса резания связано также с несимметричностью тела сверла, включая режущую часть Действие элементарных сил ЛРьЛРтс , АР/ ПО отдельным сечениям поперечной кромки, режущего конуса, углам и ленточкам изменяется с изменением симметричности их расположения относительно оси сверла.Плоскость действия моментов этих сил в таком случае окажется неперпендикулярной к оси сверла. Направления векторов моментов отклонятся от геометрической оси сверла, что приведет к его уводу . Уводу оси сверла способствует также разность между силами Ру, действующими на двух режущих кромках лезвий сверла, если принять схему координации РИ по [9].
Из анализа динамики на исполнительных поверхностях РИ вытекают определенные требования к его базовым поверхностям
Распространенным видом базовой поверхности спиральных сверл является конус Морзе определенного номера (от № 1 до № 6) На такой конусной поверхности располагается комплект из трех баз: главная основная база — двойная направляющая (четыре опорные точки), опорная база (одна точка), лишающая сверло перемещения вдоль оси; опорная база, лишающая сверло поворота относительно патрона (рис 2.10а).