Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Анализ методов обработки титановых сплавов 8
1.1. Проблемы и причины плохой обрабатываемости титановых сплавов резанием 8
1.2. Методы обработки титана и его сплавов 12
1.2.1. Высокоскоростная лезвийная обработка 12
1.2.2. Современные методы повышения производительности 18
1.2.3. Резание с нагревом материала срезаемого слоя 22
1.2.4. Криогенная обработка 26
1.2.5. Резание с вибрациями 29
1.2.6. Электро-физико-химические методы обработки (ЭФХМО) 32
1.3. Влияние смазочно-охлаждающей технологической среды (СОТС) на производительность 35
1.4. Обработка тел вращения многолезвийным инструментом 36
1.5. Постановка задач исследования 40
ГЛАВА 2. Кинематико-геометрическая модель обработки тел вращения при относительном движении резания по окружности вокруг центра вращения инструмента (резца) 43
2.1 Анализ кинематических схем обработки деталей вращения 43
1. Расчёт высоты остаточных микронеровностей образующихся при обработке валов с использованием схемы фрезоточения 50
2. Расчёт высоты остаточных микронеровностей образующихся при обработке валов методом фрезоточения 57
3. Расчёт высоты остаточных микронеровностей образующихся при обработке валов методом окружного фрезерования 65
4. Расчёт высоты остаточных микронеровностей образующихся при обработке валов методом охватывающего фрезерования 69
Вывод по главе 74
ГЛАВА 3. Эксперементальные исследования процесса высокоскоростной обработки валов методом фрезерования и фрезоточения 16
3.1. Определение шероховатости обработанной поверхности 77
3.1.1 Выбор оснастки 78
3.1.2 Разработка плана проведения эксперимента 78
3.2 Экспериментальное определение температуры на обрабатываемой поверхности детали 90
Вывод по главе 93
ГЛАВА 4. Оценка технико-экономических показателей применения высокоскоростного фрезоточения и фрезерования 94
Вывод по главе 104
Выводы по работе 105
Список литературы 107
Приложение 1 123
- Электро-физико-химические методы обработки (ЭФХМО)
- Расчёт высоты остаточных микронеровностей образующихся при обработке валов с использованием схемы фрезоточения
- Расчёт высоты остаточных микронеровностей образующихся при обработке валов методом охватывающего фрезерования
- Экспериментальное определение температуры на обрабатываемой поверхности детали
Введение к работе
Актуальность темы. Развитие современной техники предполагает применение новых конструкционных материалов, обладающих высокой удельной прочностью, жаропрочностью, коррозионной стойкостью и другими специальными свойствами. Видное место среди них принадлежит сплавам на основе титана, сочетающим в себе комплекс важных физико-механических и химических свойств, выгодно отличающих их от сплавов на основе железа, никеля, алюминия и других металлов.
Замена конструкционных сталей на основе железа и алюминия на титановые сплавы (ТС) способна снизить вес изделия до 2 раз без потери прочности. Особенно это актуально в машино-, авиа-, ракето-, судостроении и энергетическом машиностроении, где общий вес изделия сказывается на экономичности машины.
Несмотря на уникальные свойства, которыми обладают ТС, их широкое применение в промышленности сдерживается целым рядом проблем, возникающих при обработке резанием:
малая производительность из-за низких скоростей резания (30-40 м/мин), образование сливной стружки, наростообразование на режущем инструменте, низкая стойкость режущего инструмента в 10 и более раз (до 1 мин и менее);
высокие температуры резания (800-1000 0С и выше) вызывают высокую химическую активность титана (при температурах выше 500 0С), что приводит к окалинообразованию, охрупчиванию, наводороживанию и короблению обрабатываемой поверхности, изменению структурного состава металла, образованию прижогов и микротрещин, самовоспламенению стружки при малом сечении (t S = 0,05 0,07 мм) и опасности взрыва пыли с концентрацией выше 50г титана на 1 м3 воздуха и её нагревания выше 33 0С;
образование сливной стружки вынуждает применять стружколомы, усложняющие конструкцию инструмента и геометрию режущих пластин;
использование большого количества смазочно-охлаждающих технологических сред (СОТС).
Основными способами борьбы с вышеперечисленными проблемами является снижение режимов резания и применение большого количества СОТС, что, в конечном итоге, сказывается на производительности, себестоимости изготавливаемой продукции и состоянии окружающей среды.
Разработка, изучение и внедрение прогрессивных способов обработки металлов резанием, в частности ТС, является одной из актуальных задач всей отрасли машиностроения.
Более 50 % выпускаемой продукции машиностроительных предприятий относятся к деталям типа тел вращения или имеют их конструктивные элементы. Обработка деталей такого типа осуществляется методом точения. Преимущества данного способа:
простая кинематическая схема, легко реализуемая на практике;
легкая и быстрая наладка оборудования и инструмента;
высокое качество и точность обрабатываемой поверхности.
Но наряду с преимуществами существуют серьёзные недостатки, которые заставляют задуматься об альтернативном способе обработки:
образование сливной стружки снижает стойкость инструмента, качество и точность обрабатываемой поверхности, затрудняет автоматизацию процесса;
наличие высоких температур ухудшает процесс обработки;
в процессе обработки возникают большие силы резания;
применение станков большой мощности;
Стремление избавиться от перечисленных недостатков привело к созданию новых схем обработки тел вращения с применением многозубых лезвийных инструментов (фрез).
Из основных критериев оценки эффективности резания следует, что наиболее производительными являются:
– силовое резание, протягивание, точение по методу Колесова;
– способы с компенсацией сил резания и применением многолезвийного инструмента;
– высокоскоростное резание (ВСР).
Исследованием ВСР занимались К. Саломон, В.Ф. Бобров, А. Командури, и др. Установлено, что применение ВСР способно повысить производительность обработки, стойкость режущего инструмента и качество обработанной поверхности (Ra 1,25-0,63 мкм), однако проведенные исследования касаются обработки плоских поверхностей деталей корпусного типа.
Изучением обработки тел вращения с применением фрезерного инструмента занимались Г. Шпура, Т. Штеферле, В.А. Полетаев, В.Н. Воронов, В.С. Иванов и др. Авторы в своих работах рассматривают вопросы, связанные с: изучением кинематических схемам обработки, стойкостью режущего инструмента, возможностью реализации схем на практике, динамической моделью, стружкообразованием. Но исследования проводились на обычных режимах обработки с использованием конструкционных сталей.
Вышеизложенное делает актуальным проведение исследований, связанных с разработкой комбинированного метода обработки деталей типа тел вращения с использованием в качестве режущего инструмента фрез и высоких скоростей резания для повышения производительности и качества обработки деталей типа тел вращения из труднообрабатываемых материалов.
Цель работы: повышение производительности и качества обработки деталей типа тел вращения из труднообрабатываемых материалов методом высокоскоростного фрезерования и фрезоточения.
Методы и средства исследований. Теоретическими основами решения поставленных задач явились методы технологии машиностроения, процессов механической и физико-технической обработки, теории вероятности и математической статистики, методы проведения экспериментальных исследований, методы математического моделирования.
Экспериментальные исследования проводились с использованием многоцелевого станка модели 2206ВМФ4, пирометра мод. DT-8859, профилографа-профилометра модели «Калибр 42», микроскопа ЭПИГНОСТ. Обработка результатов измерений осуществлялась с помощью программ Grafula, Mathcad, Microsoft Excel.
Научная новизна:
построена кинематико-геометрическая модель формирования профиля деталей типа тел вращения из труднообрабатываемых материалов методом высокоскоростного фрезерования и фрезоточения, учитывающая кинематику процесса, режимы резания и геометрию режущего инструмента, обеспечивающая заданные параметры качества поверхности в сочетании с высокой производительностью;
разработана эффективная технология обработки деталей типа тел вращения из труднообрабатываемых материалов методом высокоскоростного фрезоточения и фрезерования, которая в сравнении с базовой обладает повышенной производительностью и более высоким качеством поверхности, что подтверждает проведенный анализ базовой и новой технологии на основе построения граф-структуры технологического процесса;
выявлены закономерности стружкообразования, определены значения коэффициента усадки стружки, исследованы температуры на обрабатываемой поверхности детали и установлено их влияние на производительность и качество обрабатываемой поверхности.
Практическая ценность и реализация результатов работы
Практическая ценность работы заключается:
в определении производительных схем обработки;
в возможности назначения рациональных режимов резания исходя из начальных условий процесса резания (схема резания, тип и геометрия режущего инструмента, качество обрабатываемой поверхности);
в разработке практических рекомендаций для внедрения рассматриваемой технологии на производстве с приведением технико-экономических расчётов, результаты переданы для внедрения на ОАО «Завод металлоконструкций» (ЗМК), ЭПО «Сигнал», ОАО «356 Авиационный ремонтный завод» (АРЗ).
Предложена новая технология обработки деталей типа тел вращения для авиационного машиностроения из труднообрабатываемых материалов на базе ЭПО «Сигнал», которая в сравнении с базовой обладает повышенной производительностью.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ, из них: 3 в изданиях, рекомендованных перечнем ВАК РФ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы из 135 наименований. Объем диссертации 140 страниц, в том числе 83 рисунка, 25 таблиц и 3 приложений.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались на 5 конференциях различного уровня: всероссийские: «Инновации и актуальные проблемы техники и технологий» (Саратов, 2009), «Совершенствование техники, технологий и управления в машиностроении» (Саратов, 2009); региональные: «Молодые ученые – науке и производству» (Энгельс, 2008), «Синтез инноваций: направления и перспективы» (Энгельс, 2009), а также на внутривузовских конференциях заседаниях кафедры «» ЭТИ СГТУ в 2008-2011 гг.
На защиту выносятся:
-
Кинематико-геометрическая модель формирования профиля деталей типа тел вращения из труднообрабатываемых материалов методом высокоскоростного фрезерования и фрезоточения, обеспечивающая заданные параметры качества поверхности в сочетании с высокой производительностью.
-
Технология обработки деталей типа тел вращения из труднообрабатываемых материалов методом высокоскоростного фрезоточения и фрезерования, которая в сравнении с базовой обладает повышенной производительностью и более высоким качеством поверхности.
-
Результаты экспериментально-аналитических исследований процесса стружкообразования, температур на обрабатываемой поверхности детали и их влияние на производительность и качество.
-
Практическая реализация метода высокоскоростного фрезоточения и фрезерования в условиях машиностроительного производства.
Электро-физико-химические методы обработки (ЭФХМО)
Проведённые исследования Д. Кумабэ показали, что для повышения качества обрабатываемой поверхности криогенная обработка является высокоэффективной при обработке металлов резанием с объемноцентрированной кубической решёткой (ОЦК) и практически бесполезна для металлов с гранецентрированной кубической решёткой (ГЦК). Из этого следует, что используя низкотемпературное охлаждение для обработки ТС с Р — структурой необходимо охлаждать непосредственно обрабатываемую заготовку. Это вызвано тем, что ТС р — структуры имеет ОЦК решётку. В то время как при резании ТС с а - структурой целесообразно охлаждать режущий инструмент из-за наличия у неё гексагональной плотноупакованной (ГПУ) решётки, т. к. механизм действия низких температур на такой тип решетки не известен [82, 133]. Исследования Солоненко и Кривонос показали преимущества криогенной обработки при обработке металлов резанием [117 - 126]. Идея использования вибраций для улучшения операций резания впервые была выдвинута русским исследователем В. Л. Татариновым в 1910 г. Первые работы по промышленному применению метода были сделаны во ВНИИ (1953 г.) Г. М. РЫБКИНЫМ И Б. И. Самойловым и по вибрационному сверлению -НИИСельхозмаше (1956 г.) М. Н. Улитиным, М. Г. Курицыным и С. А. Черничкиным. Виброрезание заключается в положительном использовании вибраций. Оно обеспечивает эффективное и надежное дробление стружки, образующейся в зоне резания, что является одним из основных условий для осуществления высокопроизводительной обработки на универсальном оборудовании и автоматизации операций механической обработки. Этот метод также позволяет повысить эффективность обработки труднообрабатываемых материалов.
Как показывают лабораторные испытания и опыт производственного внедрения, задание вибраций оптимальных параметров уменьшает интенсивность износа инструмента из-за снижения действующих сил, температуры и повышения эффективности применения СОТС, т. е. увеличивает стойкость инструмента и повышает качество поверхности. Применение вибраций также резко сокращает поломки инструмента и тем самым увеличивает срок их службы.
Применение высокочастотных вибраций позволяет повысить стойкость режущего инструмента из быстрорежущей стали Р18 в 3 - 4 раза и на аналогичную величину снизить стойкость инструмента из твёрдого сплава Т15К6(рис. 1.19) [26].
Наложение вибраций при резании заменяет непрерывное взаимодействие рабочих поверхностей инструмента с обрабатываемым материалом прерывистым и тем самым повышает эффективность воздействия окружающей среды путем более надежного периодического омывания режущего клина инструмента СОТС. Переход на обработку резанием с вибрациями в ряде случаев обеспечивает повышение виброустойчивости системы и тем самым позволяет осуществить замену быстрорежущего инструмента твердосплавным, т.е. і повысить производительность обработки.
Рассмотрение экспериментальных данных по использованию резцов с заточкой вершины по радиусу показывает, что чистота поверхности в зависимости от режимов резания и вибраций колеблется в пределах 2 — 4-го классов. Установление самых различных случайных режимов вибраций приводит к резкому ухудшению чистоты поверхности, однако использование оптимальных режимов вибраций ведет к сохранению чистоты поверхности, получаемой при обычном точении, или незначительному ее понижению. Например, в производственных условиях для режима резания п = 1250 об/мин, s0 = 0,3 мм/об, при вибрациях с частотой f = 20 гц, 2АХ = 0,325 мм получена чистота поверхности Rz = 39,8 мк, т.е. 4-го класса; в тех же условиях, но без вибраций получена Rz = 36 мк, т.е. того же класса. Аналогичные результаты достигнуты и на других режимах резания. Для освоения точения с вибрациями применительно к получистовым операциям, т.е. для получения чистоты 5 и 6-го классов, были использованы резцы с заточкой вершины резца не по радиусу, а с фаской, т. е. резцы типа В. А. Колесова [100]. Применение вибраций снижает мощность затрачиваемую на процесс резания на 15 — 50 % [81, 100].
Сообщение вынужденных колебаний малой амплитуды режущим инструментам способно интенсифицировать процесс обработки труднообрабатываемых материалов [32, 86].
Стоит отметить, что при ВСО возникает высокая частота вынужденных колебаний технологической системы [88], которая оказывает положительное воздействие на процесс обработки. В отличие от вибрационного резания данный тип вибрации является не управляемым и зависит от класса точности применяемого оборудования и метода обработки.
Расчёт высоты остаточных микронеровностей образующихся при обработке валов с использованием схемы фрезоточения
Из полученных расчётов следует, что при выполнении обработки валов с ротационным резанием необходимо придерживаться следующих рекомендаций: назначать минимальную величину подачи Sz, при выборе инструмента режущая пластина должна иметь минимальный задний угол а и максимально отрицательный передний угол у, тогда шероховатость Rz будет принимать минимальные значения, т. е. Rz — 0. Изменение радиуса детали Rд не оказывает существенного влияния на высоту остаточных микронеровностей.
Из анализа выше рассмотренной схемы обработки видно, что для осуществления качественного дробления стружки при обработке ТС необходимо применять многолезвийный инструмент (резцовые головки, фрезы) и в процессе обработки число оборотов инструмента Пи должно быть больше числа оборотов детали пд, т. е. пи » пд. Для того, что бы узнать как изменится производительность процесса проведем численное моделирование используя формулу 2.13. Полученные данных занесем в таблицу 2.3. Параметры у = 5 град., а = 5 град., назначаем, используя справочные данные, рекомендуемые для обработки ТС [43], значение шероховатости Ra берется в соответствии с чистовыми параметрами обработки (табл. 2.1), диаметр детали Бд = 50мм, число режущих элементов Z и диаметр резцовой головки D рГ =50 мм назначается произвольно. Расчетным параметром является число оборотов детали Пд.
Анализ данных (табл. 2.3) показал, что с увеличением числа оборотов резцовой головки пР.г., возрастает число оборотов детали пд. Увеличение числа режущих элементов Z позволяет увеличить минутную подачу резцовой головки SMp.r., в результате чего возрастает производительность процесса. Полученные значения чисел оборотов детали пд находятся в не диапазона технических возможностей станка со ступенчатой коробкой передач. Т. к. с изменением числа режущих элементов Z и числа оборотов резцовой головки п Рг изменяется число оборотов детали, то дальнейшее увеличение этих параметров позволит приблизиться к стандартным значениям чисел оборотов шпинделя станка. Недостатком рассмотренной схемы (рис. 2.9) является не возможность обработки ступенчатых валов.
Рассмотренную схему обработки (рис. 2.9) Ермаков Ю. М. называет фрезоточением [46]. Из названия следует, что данная схема обработки сочетает в себе процессы присущи точению и фрезерованию. Из теории резания известно [41], что для осуществления токарной обработки необходимо произвести установку резца таким образом, чтобы вершина режущего лезвия находилась на одной линии с осью вращения обрабатываемой детали. Отличительной особенностью фрезерования является прерывистость процесса резания за счет совершения режущим инструментом вращательных движений.
Но в источнике [105] говорится, что при фрезеровании скорость резания определяется скоростью вращения режущего инструмента VH, а круговая подача скоростью вращения детали Уд. Тогда как при фрезоточении наоборот, что так же является отличительной особенностью точения от фрезерования.
Фирма Sandvik Coromant занимающаяся разработкой и выпуском металлорежущего инструмента предложила свой вариант обработки валов с использованием в качестве режущего инструмента торцевой фрезы (рис. 2.12). Такая схема обработки называется Turn-milling, что в переводе означает фрезоточение. Преимуществом данной схемы является возможность обработки ступенчатых валов простой и сложной формы, и применения зачистных пластин, способных повысить качество обрабатываемой поверхности и производительность процесса [50]. где: є — межцентровое расстояние; RM и Rfl - радиус инструмента и детали соответственно; DH и D% — диаметр инструмента и детали соответственно;
Глубина резания регулируется перемещением фрезы в осевом направлении. Скорость резания определяется скоростью вращения режущего инструмента VH, а круговая подача скоростью вращения детали Уд,
Исходя из выше рассмотренной схемы обработки (рис. 2.9) следует, что при выполнении условия Уи » Уд будет происходить качественное дробление стружки. В то же время на обрабатываемой поверхности будут образовываться выступы от высоты, которых будет
Определим параметры, оказывающие влияние на высоту остаточных микронеровностей образующихся при обработке валов, с использованием схемы фрезоточения.
В процессе резания инструмент может находиться в двух положениях рис. 2.13. Позиция 1 (рис. 2.13а) используется при обработке закрытых поверхностей, где не используется подача инструмента вдоль оси вращения заготовки.
При этом в процессе резания происходит постепенное перемещение фрезы в сторону оси вращения заготовки, т. е. расстояние между осями вращение инструмента и заготовки є уменьшается. При уменьшении межосевого расстояния є увеличивается ширина фрезерования В обрабатываемой поверхности (рис. 2.14), которая достигает максимального значения при выходе осей вращения инструмента и заготовки на одну линию, т.е. є = 0 (рис. 2.136) и лимитируется диаметром фрезы. Таким образом, при обработке поверхностей закрытого типа шириной, равной диаметру фрезы, потребуется минимум два прохода.
Расчёт высоты остаточных микронеровностей образующихся при обработке валов методом охватывающего фрезерования
На практике же в большинстве случаев по причине быстроты и лёгкости проведения контрольной операции из всех представленных параметров при проведении технического контроля готовой продукции ограничиваются контролем только внешних параметров.
Методика проведения эксперимента предусматривала: 1. Выбор оснастки; 2. Разработку плана проведения эксперимента; 3. Проведение экспериментов и получение данных; 4. Получение экспериментальной зависимости высоты остаточных микронеровностей Rz от действия различных факторов; 5. Оценку точности полученных результатов. При проведении эксперимента применялось следующее оборудование: - В качестве металлорежущего станка использовался многоцелевой станок модели 2206ВМФ4 с функцией круговой интерполяции; - Лезвийный инструмент представлял собой фрезу со стандартными четырёхгранными пластинами марки ВК8 в количестве двух штук. Для экспериментального определения шероховатости обработанной поверхности (использовались следующие средства контроля: - Профилометр-профилограф модели «Калибр 42» для измерения шероховатости. В качестве обрабатываемого материала использовался ТС марки ВТ 1-0 (а - сплав). Для проведения экспериментов использовались математические методы планирования экспериментов [42]. Проведённая оценка схем обработки тел вращения методом высокоскоростного фрезерования и фрезоточения выявила наиболее производительные и перспективные схемы обработки. Одной из них является схема окружного фрезерования. Поставленная задача заключалась в получении экспериментальных данных с целью изучения процесса обработки деталей тел вращения из ТС по предлагаемой технологии.
Для этого проводились две серии экспериментов. Первый этап предполагал получения общей информации, касающейся процесса стружкообразования, формирования качества поверхности и влияния скорости резания. Второй этап подразумевал изучения влияния режимов обработки на процесс резания.
Кинематика схемы обработки была смоделирована на многоцелевом станке модели 2206ВМФ4 (рис. 3.3) с применением функции круговой интерполяции. Образец закреплялся неподвижно в трехкулачковый патрон, установленный на угловой плите поворотного стола станка (рис. 3.2). В качестве обрабатываемого материала использовался круглый прокат из титанового сплава ВТ 1-0 твёрдостью HV 150 (ств 510 МПа). Инструмент -концевая фреза. Материал режущей части ВК8. Обработка производилась на режимах приведенных в табл. 3.1 (серия №1) без применения СОТС.
В ходе проведения эксперимента выяснено, что при обработке титанового сплава со скоростью резания 15 м/мин при встречной и попутной схеме подачи инструмента качество обработанной поверхности отличалось незначительно. При увеличении скорости резания при встречной схеме подачи инструмента качество поверхности снижается за счет налипания стружки на обработанную поверхность. При попутном фрезеровании наблюдалась чистая поверхность и происходило надежное удаление стружки из зоны резания и (рис. 3.4). Полученные образцы стружки (рис. 3.5 б, г) при встречной схеме подачи инструмента были сильно деформированы и, с увеличением скорости резания деформация усиливается. При попутной схеме обработки полученная стружка имеет менее деформированное состояние (рис. 3.5 а, в).
Изучение экспериментальных образцов под микроскопом показало, что даже со скоростью 15 м/мин качество обработанной поверхности детали при встречной схеме обработки хуже, чем при попутной (рис. 3.6): происходит налипание обрабатываемого материала в небольшом количестве.
Экспериментальное определение температуры на обрабатываемой поверхности детали
Для определения диапазона экономической эффективности метода фрезоточения рассмотрим данный процесс при переменном значении подачи. Для этого, исходя из условия прочности режущей пластины, назначим подачу в интервале Sz = 0,1 — 0,45 мм/зуб [5]. Проведя аналогичные расчеты, построен график (рис. 4.3) из которого следует, что при обработке валов методом высокоскоростного фрезоточения положительный экономический эффект будет наблюдаться при значении подачи Sz 0,2 мм/зуб.
Так же проведены расчеты (см. приложение 3) по определению технико-экономических показателей изготовления детали «Корпус 08.130.487; -01» по разработанному техпроцессу.
Для оценки технико-экономических показателей при использовании высокоскоростного фрезоточения в реальных производственных условиях в качестве образца взята деталь «Корпус 08.130.487; -01» с ЭПО "Сигнал" (см приложение 3). Расчеты производительности и себестоимости проводились по ниже приведенным техпроцессам (рис. 4.4) по известной методике [40]. Режимы резания для исследуемого метода обработки рассчитывались по разработанному алгоритму (рис. 4.5). Результаты расчетов показали, что изготовление детали «Корпус 08.130.487; -01» по разработанному техпроцессу (№2) приводит к увеличению производительности на 20% и снижению себестоимости на 26%, что при объеме выпуска деталей в 10000 штук ведет к экономии 657 300 рублей. При использовании ТП № 2 из проката длиной 1м возможно изготовить 24 детали вместо 17 по ТП № 1. Экономия материала составит 1363,2 кг при стоимости 1300 руб/кг позволит сэкономить 1 772 160 рублей. Общая сумма сэкономленных средств составит 2 429 460 рублей.
Проведенные технико-экономические расчеты и сравнительная их характеристика показали: 1. Несмотря на большие первоначальные капиталовложения в оборудование и инструмент, на высокую мощность оборудования при обработке валов фрезоточением производительность может возрастать до 4,5 раз, а себестоимость снижаться до 3 раз по сравнению с токарной обработкой; 2. Для положительного экономического эффекта значение подачи при обработке валов фрезоточением не должно быть меньше 0,17 мм/зуб. 3. При обработке детали методом высокоскоростного фрезоточения годовой экономический эффект может составить от 96 800 до 708 000 руб. В результате выполнения диссертационной работы решена актуальная научно-практическая задача повышения производительности и качества деталей тел вращения из труднообрабатываемых материалов методом высокоскоростного фрезерования и фрезоточения. 1. Построена кинематико-геометрическая модель позволяющая рассчитать высоту остаточных микронеровностей, учитывая кинематику процесса, режимы резания, геометрию режущего инструмента и параметры обрабатываемой заготовки, обеспечивая заданные параметры качества поверхности в сочетании с высокой производительностью. 2. Предложена эффективная технология обработки деталей типа тел вращения из труднообрабатываемых материалов методом высокоскоростного фрезерования и фрезоточения. Изготовление детали «Корпус 08.130.487; -01» ЭПО «Сигнал» с использованием высокоскоростного фрезоточения позволяет повысить производительность в 1,2 раза и снизить себестоимость в 1,3 раза, что подтверждает проведенный анализ базовой и новой технологий на основе построения граф-структуры технологического процесса. 3. Экспериментальные исследования процесса формообразования качественно подтверждают преимущества высокоскоростного фрезерования и фрезоточения. Высота микронеровности на обрабатываемой поверхности не превышает 0,5 - 0,8 мкм. 4. Экспериментально установлено, что применение высокоскоростного фрезерования и фрезоточения позволяет снизить температуру обрабатываемой поверхности детали в 2,5 - 3 раза, что уменьшает тепловую нагрузку на обрабатываемую поверхность детали и снижает риск образования дефектов на ее поверхности. 5. Предложен алгоритм расчета режимов резания и программное обеспечение по определению высоты остаточных микронеровностей в зависимости от принятой схемы обработки. Программное обеспечение передано для использования ОАО «ЗМК», ЭПО «Сигнал», ОАО «356 АРЗ». 6. Приведено экономическое обоснование целесообразности применения высокоскоростного фрезерования и фрезоточения при обработке деталей типа тел вращения из труднообрабатываемых материалов. Предполагаемый годовой эффект составил 2,4 млн. руб.
