Разработка сборных фрез со сменными многогранными твердосплавными пластинами, расположенными на винтовой поверхности, для обработки заготовок с фасонным профилем
![Диссертация: Разработка сборных фрез со сменными многогранными твердосплавными пластинами, расположенными на винтовой поверхности, для обработки заготовок с фасонным профилем](https://westud.ru/work/3481889/cover.png)
Сложная форма образующей исходной инструментальной поверхности сборных фасонных фрез определяет переменный (иррегулярный) характер винтовой поверхности, которая формируется режущими кромками пластин, расположенных на одном зубе. Анализ научных работ, патентных документов и технических рекомендаций ведущих фирм-производителей режущего инструмента показал, что вопросы проектирования и изготовления… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ И
- ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
- 1. Л Обзор существующих конструкций и методов проектирования сборных фасонных фрез с СМП, расположенными на винтовой линии
- 1. 2. Обзор существующих конструкций сборных фасонных фрез
- 1. Л Обзор существующих конструкций и методов проектирования сборных фасонных фрез с СМП, расположенными на винтовой линии
- 2. 1. Схемы расположения СМП в корпусе сборных фасонных фрез
- 2. 2. Основные этапы проектирования сборных фасонных фрез с СМП, расположенными на иррегулярной винтовой поверхности
- 2. 3. Система исходных данных для проектирования сборных фасонных фрез с СМП, расположенными на иррегулярной винтовой поверхности
- 2. 4. Анализ схем резания, используемых при обработке сборными фасонными фрезами
- 2. 5. Принятые ограничения на параметры сборных фасонных фрез рассматриваемой конструкции
- 2. 6. Формирование и анализ графа конструкции сборных фасонных фрез с СМП, расположенными на иррегулярной винтовой поверхности
- 2. 7. Моделирование дискретной режущей кромки сборной фасонной фрезы с СМП, расположенными на иррегулярной винтовой поверхности
- 2. 8. Геометрическая модель сборных фасонных фрез
- 3. 1. Разбиение профиля фасонной образующей ИИП на элементарные участки
- 3. 2. Определение числа зубьев фрезы по критерию минимальной высоты остаточных неровностей на обработанной поверхности заготовки
- 3. 3. Определение координат базовых точек режущих пластин в системе координат обрабатываемой детали
- 3. 4. Исследование изменения величин радиальных задних углов и величин относительного перекрытия пластин круглой формы в конструкциях сборных фасонных фрез. ЮЗ
- 3. 5. Определение габаритных размеров корпуса фрезы и радиусов фасонной образующей ИИП фрезы в базовых точках профиля
- 3. 6. Определение положения режущих пластин в корпусе сборной фасонной фрезы с СМП, расположенными на иррегулярной винтовой поверхности
- 3. 7. Исследование изменения значений геометрических параметров режущей части сборных фасонных фрез с учетом формы пластины и ее положения в корпусе
3.8 Блок-схема алгоритма построения модели сборной фасонной фрезы с СМП, расположенными на иррегулярной винтовой поверхности, и определение параметров установки заготовки корпуса фрезы на станке для обработки посадочных мест под режущие пластины.
3.9 Сборные фрезы, оснащенные твердосплавными пластинами с прямолинейными режущими кромками, для обработки участков детали криволинейной формы.
Выводы по главе.^^
ГЛАВА 4. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЗАДАННОЙ ТОЧНОСТИ СБОРНЫХ ФАСОННЫХ ФРЕЗ С СМП, РАСПОЛОЖЕННЫМИ НА ИРРЕГУЛЯРНОЙ ВИНТОВОЙ ПОВЕРХНОСТИ, НА ЭТАПАХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОНСТРУКЦИИ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ.
4.1 Построение и анализ графа точностных параметров сборной фасонной фрезы с СМП, расположенными на иррегулярной винтовой поверхности.
4.2 Определение величины допусков на конструктивные элементы и их взаимосвязь с величинами допусков на размеры, определяющие положение режущей кромки сборной фасонной фрезы на исходной инструментальной поверхности.
Выводы по главе.
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И ЭКСПЛУАТАЦИИ СБОРНЫХ ФАСОННЫХ ФРЕЗ, ОСНАЩЕННЫХ СМП, РАСПОЛОЖЕННЫМИ НА ИРРЕГУЛЯРНОЙ ВИНТОВОЙ ПОВЕРХНОСТИ.
5.1 Порядок моделирования в среде CAD-системы корпуса сборной фасонной фрезы.
5.2 Выбор стратегии обработки пазов под режущие пластины в корпусе сборной фасонной фрезы.
5.3 Особенности эксплуатации сборных фасонных фрез с СМП.
Выводы по главе.
Список литературы
- Андреев В. Н. Совершенствование режущего инструмента. — М.: Машиностроение, 1999. — 240 е., ил.
- Беллман Р. Введение в теорию матриц. М.: Наука, 1969 г. — 368 е., ил.
- Борисов С. В. Автоматизированное проектирование фасонных концевых фрез с винтовыми стружечными канавками. // Автоматизация проектирования, 1998, № 4.
- Борисов С. В. Разработка фасонных концевых фрез с винтовыми стружечными канавками на криволинейной поверхности вращения: Дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. — М.: МГТУ «Станкин», 1998. — 255 с.
- Боровой Ю. Л. Исследование инструментов (резцов и фрез) для обработки колесных пар и цельнокатаных колес: Дис. на соиск. уч. степ. канд. тех. наук. — М., 1960. — 360 с.
- Василькович В. А. Повышение работоспособности фрез формированием технологической винтовой линии сменными многогранными пластинами: Дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. — Тюмень, 2005. — 199 с.
- Веселов А. И. Повышение эффективности проектирования сборных фрез для обработки поверхностей сложного профиля на основе математического моделирования: Дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. — М., МГТУ «Станкин», 2000.
- Высокопроизводительная обработка металлов резанием. М., Полиграфия, 2003. —301 е.: ил.
- Горанский Г. К., Бендерева Э. И. Технологическое проектирование в комплексных автоматизированных системах подготовки производства. — М.: Машиностроение, 1981. —456 с.
- Гордон В. О., Семенцов-Огиевский М. А. Курс начертательной геометрии: Учеб. пособие / Под ред. Иванова Ю. Б. — Изд-е 23, стереотип. — М.: Наука, 1988. — 272 е., ил.
- Горелик В.А., Ушаков И. А. Исследование операций. — М.: Машиностроение, 1986 — 288 с.
- Горохов А. А. Методика проектирования и изготовления сборных дисковых фрез на основе математического моделирования. Дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. — Курск, 2000. — 198 с.
- ГОСТ 17 734–88. Станки фрезерные консольные. Нормы точности и жесткости. — М.: Изд-во стандартов, 1988.
- ГОСТ 19 024–80. Пластины сменные многогранные. Классификация. Система обозначений. Формы. — М.: Изд-во стандартов, 1981.
- ГОСТ 27 301–87. Пластины режущие сменные многогранные твердосплавные с радиусом при вершине с односторонним тороидальным отверстием. Конструкция и размеры. М.: Стандартинформ, 2006.
- ГОСТ 28 719–90. Фрезы насадные торцово-цилиндрические с винтовыми зубьями со сменными твердосплавными пластинами. Технические условия. — М.: Изд-во стандартов, 1992.
- ГОСТ 28 436–90. Фрезы концевые с механическим креплением многогранных твердосплавных пластин. Технические условия. — М.: Изд-во стандартов, 1991.
- ГОСТ 9305–93 Фрезы фасонные полукруглые выпуклые, вогнутые и радиусные. Технические условия. — М.: Изд-во стандартов, 1994.
- ГОСТ 9726–89. Станки фрезерные вертикальные с крестовым столом. Терминология. Основные размеры. Нормы точности и жесткости. — М.: Изд-во стандартов, 1991.
- Григорьев С. В. Формообразование винтовых зубьев на коническом инструменте: Автореферат дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. — М.: МГТУ «СТАНКИН», 1998. — 20 с.
- Григорьев С. Н., Гречишников В. А., Маслов А. Р., Схиртладзе А. Г. Современные инструментальные материалы: Учебное пособие. — М.: МГТУ «Станкин», 2011. — 103 с.
- Гречишников В.А. Моделирование систем инструментального обеспечения автоматизированных производств. — М.: Машиностроение, 1988. — 60 с.
- Гречишников В. А. Повышение эффективности проектирования и эксплуатации инструмента для механообработки на основе системного моделирования: Дис. на соиск. уч. ст. докт. техн. наук. — М.: Мосстанкин, 1989. —504 с.
- Гречишников В. А. и др. Математическое моделирование в инструментальном производстве / Гречишников В. А., Колесов Н. В., Петухов Ю. Е.М.: МГТУ «Станкин», 2003. — 113 с.
- Допуски и посадки. Справочник: В 2 т. / Мягков В. Д., Палей М. А., Романов А. Б., Брагинский В. А. — 6-е изд., перераб. и доп. — Л.: Машиностроение, 1982. — Т. 1. 543 е., ил.
- Дружинский И. А. Сложные поверхности: Математическое описание и технологическое обеспечение: Справочник. — Л.: Машиностроение, 1985. —236 с., ил.
- Емельянов С. Г., Куц В. В. Корректировка положения сменных многогранных пластин при проектировании сборных дисковых фрез // СТИН.2000. — № 4. — с. 11—12.
- Жарков И. Г. Вибрации при обработке лезвийным инструментом. — Л., Машиностроение, 1986, — 184 с.
- Заявка на изобретение 2 010 146 308 от 15.11.2010. Сборная фасонная фреза. Гречишников В. А., Чулин И. В.
- Звягольский Ю. С., Солоненко В. Г., Схиртладзе А. Г. Технология производства режущего инструмента: Учеб. пособие. М.: Высш. шк., 2010. — 334 е., ил.
- Иноземцев Г. Г. Проектирование металлорежущих инструментов. — М.: Машиностроение, 1984. — 272 е., ил.
- Исаев А. В., Гречишников В. А., Маркош Ш. Проектирование сборных фрез для обработки фасонных поверхностей. // СТИН. — 2007. — № 2. — с. 13—16.
- Исаев А. В., Гречишников В. А. Применение режущих пластин с прямолинейной кромкой для обработки криволинейных участков профиля. // СТИН. — 2010. —№ 1. — с. 26—29.
- Исаев А. В., Козочкин М. П., Порватов А. Н. Информационно-измерительная система для контроля вибраций при металлообработке. // Метрология. — 2011. — № 8. — с. 18—25.
- Исаев А. В., Козочкин М. П., Порватов А. Н. Вибродиагностика при металлообработке с помощью информационно-измерительных систем. // Станочный парк. Ежемесячный специализированный журнал. — 2012. — № 3 (92). — с. 23—29.
- Исаев А. В., Козочкин М. П., Сабиров Ф. С., Порватов А. Н. Применение методов диагностики при отладке новых технологических процессов. // Станочный парк. Ежемесячный специализированный журнал. — 2011. — № 12(89). —с. 19—25.
- Каталог вращающегося инструмента Ceratizit. 2004.
- Каталог инструментов ISCAR. 2010.
- Каталог инструментов LMT Fette Tools электронный ресурс.: — Режим доступа: http://www.lmtfettetools.com
- Каталог инструментов Pramet. Фрезерование. 2009.
- Каталог режущего инструмента Sandvik Coromant. 2008.
- Каталог инструментов SECO. 2006.
- Каталог инструмента TaeguTec. 2011.
- Каталог инструмента Walter. 2008.
- Каталог фрез Скиф-М. электронный ресурс.: — Режим доступа: http ://www. skif-m.org/cataloguer.htm
- Киселев А. С. Исследование твердосплавных фрез для обработки деталей со сложным профилем: Дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. — М., Московский станкоинструментальный институт, 1970.
- Козочкин М. П. Особенности вибраций при резании материалов // СТИН. — 2009, —№ 1. —с. 29—35.
- Косов М. Г., Феофанов А. Н. Расчет точности технологического оборудования на ЭВМ. Учебное пособие. — М.: Мосстанкин, 1989. — 65 с.
- Косовский В. JI. Справочник фрезеровщика. — 4-е изд., стер. — М.: Высшая школа. — 2001. — 400 е., ил.
- Куц В. В. Повышение эффективности расчета сборных дисковых фрез для обработки шеек коленчатых валов на основе компьютерно-ориентированного моделирования: Дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. — М., МГТУ «Станкин», 2000. — 185 с.
- Ланкастер П. Теория матриц. — М.: Наука, 1980. — 272 е., ил.
- Ларин М. Н. Высокопроизводительные конструкции фрез и их рациональная эксплуатация. — М.: Машгиз, 1957. — 272 е., ил.
- Ласточкин С. С. Проектирование дискового инструмента для винтовых поверхностей деталей в автоматизированном поисковом режиме: Дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. — М., Мосстанкин, 1983. — 199 с.
- Ласточкин С. С., Катаев А. В. Система автоматизированного проектирования дисковых фасонных фрез. // Высокоэффективные процессы обработки резанием конструкционных материалов. Сб. ст. М.: МДНТП, 1986. с. 53—58.
- Лашнев С. И., Юликов М. И. Расчет и конструирование металлорежущих инструментов с применением ЭВМ. — М.: Машиностроение, 1975. — 392 е., ил.
- Лисовский К. Ю., Марков А. С. Базы данных. Введение в теорию и методологию.— М.: Финансы и статистика, 2006 г. — 512 с.
- Лоладзе Т. Н. Прочность и износостойкость режущего инструмента. — М.: Машиностроение, 1982. — 320 с.
- Лукина С. В. Повышение эффективности проектирования сборного режущего инструмента на базе установленных взаимосвязей конструктор-ско-технологических и экономических решений: Дис. на соиск. уч. степ, д-ра техн. наук. — М., 1999. — 260 с.
- Малыгин В. И. Повышение эффективности сборных режущих инструментов методами сложного неоднородного моделирования и неразрушающей активной экспресс-диагностики: Дисс. на соиск. уч. степ, д-ра техн. наук. — М.: Мосстанкин, 1995. — 315 с.
- Меркулов Л. П. Профильные твердосплавные фрезы для обработки деталей из алюминиевых сплавов. // Всесоюзное совещание по фрезам 19—23 июля 1966, г. Сестрорецк— 1966.
- Мигунов В.В. Аппроксимация линий сопряженными дугами окружностей в графических системах автоматизированного проектирования. // Сборник трудов Международной конференции по вычислительной математике МКВМ-2004. — Академгородок, Новосибирск, — 2004.
- Надежность режущего инструмента. // Материалы III Всесоюзного научно-технического семинара. — Донецк: Донецкий политехнический институт. — 1984. — 160 е., ил.
- Новые конструкции режущих инструментов. // Сборник научно-исследовательских работ. Под общ. ред. Семенченко И. И. — М.: Маш-гиз, 1952. — 104 е., ил.
- Норден А. П. Теория поверхностей. — М.: Гос. изд-во тех.-теор. лит-ры, 1956.— 260 е., ил.
- Ope О. Графы и их применение. — М.: Мир, 1965. — 175 е., ил.
- Пат. № 2 420 624 РФ, МПК Е01В05/00. Железнодорожный рельс, способ обработки гиперболических рельсов и фреза для реализации способа / Емельянов С. Г., Чевычелов С. А (РФ). Заявл. 18.02.2008, опубл. 27. 08. 2009.
- Пат. № 51 358 РФ, МПК В23С5/12, В23С5/20. Фреза сборная фасонная для обработки валов с равноосным контуром / А. Н. Шитиков, В. В. Куц, С. Г. Емельянов (РФ). Заявл. 21.06.2005, опубл. 10.02.2006. — Бюл. № 4.
- Петухов Ю. Е. Проектирование производящей инструментальной и исходной поверхностей на основе методов машинного моделирования: Дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. — М., Станкин, 1984. —240 с.
- Петухов Ю. Е. Проектирование инструментов для обработки резанием деталей с фасонной винтовой поверхностью на стадии технологической подготовки производства: Дис. на соиск. уч. ст. д-ра техн. наук. — М., МГТУ «Станкин», 2004. — 393 с.
- Петухов Ю. Е. Формообразование численными методами. — М.: Янус-К, 2004. —200 е., ил.
- Повышение работоспособности сборных фрез формированием винтовой линии сменными режущими пластинами / Артамонов Е. В., Василькович В. А., Киреев В. В., Шрайнер В. А.- Под общей ред. M. X. Утешева. — Тюмень, Вектор Бук, 2009 — 136 с., ил.
- Подураев В. Н. Обработка резанием с вибрациями. — М.: Машиностроение, 1970, —351 с.
- Привалов И. И. Аналитическая геометрия. — Изд-е 30, стереотип. — М.: Наука, 1966. — 272 е., ил.
- Работоспособность инструментальных твердых сплавов и обрабатываемых материалов / Артамонов Е. В., Василега Д. С., Остапенко М. С., Шрайнер В. А.- под общей ред. М. X. Утешева. — Тюмень, Вектор Бук, 2008. — 160 е., ил.
- Режущий инструмент: Учебник для вузов / Под ред. Кирсанова С. В. — 2-е изд. доп. — М.: Машиностроение, 2005. — 528 е., ил.
- Резание материалов. Учебник для студентов высших учебных заведений. Под общ. ред. Кирсанова С. В. — М.: Машиностроение, 2007. — 304 е., ил.
- Руководство по курсовому проектированию металлорежущих инструментов: Учеб. пособие для вузов по специальности «Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты». Под общ. ред. Кирсанова Г. Н. — М.: Машиностроение, 1986. — 288 е., ил.
- Сборный твердосплавный инструмент / Хает Г. Л., ГахВ.М., Грома-ков К. Г. И др.- под общ. ред. Хаета Г. Л. — М.: Машиностроение, 1989.256 е., ил.
- Семенченко И. И. и др. Проектирование металлорежущих инструментов. / Семенченко И. П., Матюшин В. М., Сахаров Г. Н. — М.: Машгиз, 1962.952 с.
- Справочник инструментальщика / Ординарцев И. А., Филиппов Г. В., Шевченко А. Н. и др.- под общ. ред. Ординарцева И. А. — Л.: Машиностроение, 1987. — 846 е., ил.
- Справочник конструктора-инструментальщика / Под общей ред. Гречиш-никова В. А. и Кирсанова С. В. — 2-е изд., перераб. и доп.— М., Машиностроение, 2006. — 542 е., ил.
- Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. / Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. — 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1986. — 656 е., ил.
- Тамбовцев С. С. Современные конструкции фрез и перспективы их развития. // Новые конструкции и технология производства режущих инструментов. Тез. докл. Всесоюзн. научн.-техн. конф. — М., 1966.
- Теория резания: учеб. / Ящерицын П. И., Фельдштейн Е. Э., Корниевич М. А. — 2-е изд. испр. и доп. — Мн.: Новое знание, 2006. — 512 с.: ил.
- Техническое руководство Dormer (участник группы Sandvik АВ). — 2008.
- Чевычелов С. А. Повышение эффективности проектирования гиперболических фрез компьютерным моделированием репрофилирования рельсов: Автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук. — Орел, 2005.
- Чемборисов Н. А. Повышение эффективности обработки деталей с кана-ловой винтовой поверхностью за счет комплексного моделирования инструмента и технологической операции: Дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. — М.: Мосстанкин, 1994. — 329 с.
- Чемборисов Н. А. Профилирование дисковых режущих инструментов для обработки винтовых поверхностей цилиндрических и конических деталей: Автореф. дис. на соиск. уч. степ, д-ра техн. наук. — Казань: 2003.
- Чулин И. В. Повышение стойкости сборных твердосплавных фрез для обработки железнодорожных остряков. Автореф. дис. на соиск. уч. степ, канд. техн. наук. — М.: МГТУ Станкин, 2011.
- Уилсон Р. Введение в теорию графов. — М.: Мир, 1977. — 207 е., ил.
- Шитиков А. Н. Проектирование сборных фасонных фрез для обработки наружного РК-профиля: Автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук. — Тул. гос. ун-т. — Тула, 2007.
- Шлёнский Я. Ю. Система автоматизированного формирования набора фрез для обработки пространственно сложной поверхности: Автореф.дис. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук. — Иркут. гос. техн. ун-т. — Иркутск, 2007.
- Юрасов С. Ю. Совершенствование геометрических параметров инструментов с коническими винтовыми поверхностями на основе моделирования режущих кромок: Дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. — Казань, 2000, — 198 с.
- Friedman M.Y., Bolselavski М., Meister I. The profile of a helical slot machined by a disk-type cutter with an infinitesimal width, considering undercutting // Proc. 13th Int. Machine Tool Des. Research Conf, 1972, pp. 245—246.
- Kaldor S., Rafael A. M., Messinger D. On the CAD of profiles for cutters and helical flutes-geometrical aspects // Ann. CIRP 37(1), 1988, pp. 53—56.
- Kang S. K, Ehmann K.F., Lin C. A CAD approach to helical groove machining — i. Mathematical model and model solution // Int. J. Mack Tools Manu-fact.Vol. 36. No 1, 1996, pp.141—153.
- Kozochkin M.P., Kochinev N.A., Sabirov F.S. Diagnostics and monitoring of complex production processes using measurement of vibration-acoustic signals. // Measurement Techniques, Springer New York.Vol. 49, No 7, 2006, p. 672—678.
- N. Oancea, I. Рора, V. G. Teodor, V. G. Oancea. Tool profiling for generation of discrete helical surfaces. International journal of advanced manufacturing technology, Volume 50, Issue 1—4, September 2010, pp. 37—46. Published on www.scopus.com
- M. R. Khan, P. Tandon. Mathematical modeling for the design of a generic custom-engineered form mill. International journal of advanced manufacturing technology, Volume 50, Issue 1—4, pp. 1—10, September 2010. Published on www.scopus.com
- M. R. Khan, P. Tandon. Computer-Aided Design and Analysis of a Custom-Engineered Form Milling Cutter // Computer-Aided Design & Applications, 7(2), 2010, pp. 213—219.