Введение к работе
Актуальность работы
Развитие машиностроительной промышленности в современных условиях характеризуется усилением конкуренции на мировых рынках. Основной задачей предприятий в таких условиях становится выпуск высококачественной продукции при жесткой экономии материальных, информационных и временных ресурсов. Повышение качества изделий невозможно без совершенствования методов обработки и конструкций режущего инструмента.
Изделия с винтовыми поверхностями получили широкое распространение в автомобилестроении, станкостроении, инструментальном производстве и медицине. Это червячные и винтовые пары рулевого управления автомобилей, ходовые винты станков, многочисленные осевые режущие инструменты с цилиндрической и конической винтовой передней поверхностью, конические бор-фрезы, применяемые в стоматологии. Обработка этих изделий выполняется режущими инструментами со сложной формой на многокоординатных (обычно 5-ти координатных) станках с числовым программным управлением специально спрофилированным инструментом, требующим больших материальных и временных затрат на правку. Существенным упрощением явилось бы использование шлифовальных кругов стандартного профиля для получения винтовых канавок. Однако их применение затруднено из-за отсутствия математического аппарата, позволяющего спроектировать профиль винтовой канавки для обработки шлифовальным кругом стандартного профиля и определить технологически параметры установки шлифовального круга относительно заготовки.
Кроме того большие трудности, несмотря на использование станков с ЧПУ, возникают при изготовлении сферического участка концевых фрез связанные с переменным шагом винтовой канавки и сложностью заточки заднего угла. В то же время на многих предприятиях отсутствуют заточные станки с ЧПУ, но есть универсальные заточные станки.
Таким образом, для совершенствования производства концевых фрез со сферическим торцем необходимо, с одной стороны, перейти к использованию шлифовальных кругов стандартного профиля, а с другой стороны, разработать технологическую оснастку для заточки и переточки режущих кромок и заднего угла сферического участка на универсальных заточных станках. Решение этих задач безусловно актуально.
Целью работы является: совершенствование процессов профилирования винтовых канавок и обработки концевых фрез со сферическим торцем, за счет использования шлифовальных кругов стандартного профиля и специальной технологической оснастки для заточки и переточки режущих кромок и заднего угла сферического участка на универсальных заточных станках.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
-
Разработать математический аппарат для профилирования винтовых канавок, с целью их обработки шлифовальным кругом стандартного профиля.
-
Разработать математический аппарат для определения технологических параметров установки шлифовального круга стандартного профиля относительно заготовки концевой фрезы на станке с ЧПУ.
-
Разработать технологическую оснастку для заточки и переточки режущих кромок и заднего угла сферического участка на универсальных заточных станках на основе математического моделирования.
-
Провести графическое моделирование процесса обработки винтовой канавки концевой фрезы на цилиндрическом участке шлифовальным кругом стандартного профиля.
-
Провести экспериментальную проверку соответствия профиля изготовленных инструментов результатам графического моделирования винтовой канавки концевой фрезы.
-
Провести промышленную апробацию метода профилирования и обработки винтовых стружечных канавок на цилиндрическом участке кругом стандартного профиля на станках с ЧПУ.
Научная новизна заключается:
-
-
В математическом аппарате, позволяющем так спрофилировать винтовые канавки концевых фрез со сферическим торцем, чтобы их было можно обработать шлифовальным кругом стандартного профиля;
-
В математическом аппарате, позволяющем определить технологические параметры установки шлифовального круга стандартного профиля относительно заготовки концевой фрезы на станке с ЧПУ;
-
В математическом аппарате, учитывающем угол наклона винтовой линии на сферическом участке и позволяющем произвести заточку и переточку режущих кромок и заднего угла.
Практическая ценность работы заключается:
– В методе обработки винтовых стружечных канавок концевых фрез шлифовальными кругами стандартного профиля (Патенты РФ №67011, №74324).
– В рекомендациях по расчету и пакете прикладных программ объединяющих проектный расчет инструмента с моделированием обработки (Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ РФ №2010612270).
– В конструкции приспособления для заточки и переточки концевых инструментов со сферическим торцем на универсальных заточных станках (Патент РФ №60890).
Реализация результатов работы: Результаты работы, в виде пакета прикладных программ, технологической оснастки для универсальных заточных станков и методики обработки винтовых канавок концевых фрез со сферическим торцем шлифовальными кругами стандартного профиля внедрены в департаменте главного технолога ОАО КАМАЗ, ОАО «Камазинструментспецмаш», ООО ПО «Начало», ОАО «КАМАЗ-Дизель».
Используется при чтении лекций и проведении лабораторных работ по курсу «Основы теории режущего инструмента» в ГОУ ВПО ИНЭКА.
Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены и обсуждены на ВНПК «Ресурсосберегающие технологии в машиностроении» (г. Бийск, 2006), МНТК «Проблемы формообразования деталей при обработке резанием» (г. Тула, 2007), МНТК «Научная сессия ученых АГНИ» (г. Альметьевск, 2007).
В полном объеме диссертация докладывалась на расширенных заседаниях кафедры «ТМ, МСиИ» ГОУ ВПО ИНЭКА; «Технология производства двигателей» КГТУ им. Туполева.
Похожие диссертации на Совершенствование процессов профилирования винтовых канавок и обработки концевых фрез со сферическим торцем
-
