Введение к работе
Актуальность темы. Среди всего ассортимента машин трудно найти целие, не содержащее деталей с резьбовыми поверхностями, основная функ-я которых - крепление одних деталей или узлов относительно других или еобразование вращательного движения в поступательное. К качеству резьб едъявляются все возрастающие требования. При всех преимуществах спосо-обработки резьбовых поверхностей пластическим деформированием, реза-е не может быть вытеснено полностью. В настоящее время обработка реза-ем и, в частности, мерными инструментами (метчиками, круглыми плашка-:, резьбоголовками) является наиболее распространённым способом формо-разования наружных и подавляющего большинства внутренних резьб, а так резьбовых поверхностей на сложнопрофильных деталях и из высокопроч-IX (например, закаленных) сталей и сплавов.
В современных условиях преобладающего развития средне- и мелкосе-йного типов машиностроительных производств актуальна задача макси-лыюго сокращения сроков технологической подготовки производства за ?т эффективного использования возможностей САПР, моделирования техно-гических процессов с целью прогнозирования точности и качества обработ-
При решении конкретных задач моделирования технологических промов в основном используются чисто математические модели, описывающие «метрические, кинематические, силовые, деформационные и др. связи в сис-іе заготовка-инструмент-приспособление-станок (ЗИПС). Однако для таких >жных процессов как резьбонарезание мерными инструментами использова-г чисто математического моделирования связано со значительными проблеми, снижающими достоверность моделирования. Поэтому целесообразны :ледования новых принципов компьютерного моделирования технологиче-IX процессов.
Цель и задачи работы. Разработка и апробирование методики логико-гематического моделирования точностных параметров процессов резания рными многозубыми инструментами на примерах резьбонарезания круглы-плашками, резьбонарезными головками и метчиками при представлении лрумента и заготовки матричными математическими моделями с аналити-:ким описанием движений формообразования и логическими (булевыми) фациями над пространственно пересекающимися матрицами.
Автор защищает;
l. Способ логико-математического моделирования резьбонарезания эными инструментами как кинето-статического процесса взаимного движе-і заготовки и инструмента, представляющих собой пространственно замкну-а систему, находящуюся в любой момент времени в состоянии устойчивого ювого равновесия.
-
Методику составления матричных моделей мерных инструментов заготовки под резьбу.
-
Программное обеспечение для кинето-статического моделироваш процессов резьбонарезания мерными инструментами (для скоростей резания ; 20...25 м/мин).
-
Результаты компьютерного моделирования процесса резьбонарезаш (на примере круглой плашки) и экспериментальной проверки достоверное! прогнозирования точности обработки.
Научная новизна. Разработана методика логико-математического моді лирования процессов резьбонарезания мерными инструментами, основанная ь представлении инструмента и заготовки матричными моделями, аналитич< ском описании кинематических и. размерных связей между ними при кинете статическом силовом равновесий абсолютно-жесткой системы заготовк; инструмент в любой момент процесса резания.
Практическая ценность результатов работы заключается в разработк на основе созданной методики компьютерной программы моделирования прс цессов резьбонарезания мерными инструментами для прогнозирования точне сти обработки при технологической подготовке серийного производства.
Достоверность результатов подтверждается корректным использовани ем математического аппарата, в частности, разделов матричного исчисления аналитической геометрии и векторного анализа; основных положений теориі резания и технологии машиностроения; апробированных программных средст компьютерной обработки экспериментальных данных, научных и инженерны: расчетов; а так же экспериментальной проверкой результатов теоретически; расчетов и компьютерного моделирования.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы і результаты проведённых исследований докладывались и обсуждались на науч но-технических конференциях профессорско-преподавательского состав; Тульского государственного университета в 1998 и 1999 гг.
Практическая реализация. Результаты исследований реализованы і программе моделирования процессов резьбонарезания мерными инструментами, которая может быть использована как подсистема САПР для моделирования точности обработки наружных и внутренних резьб инструментами тага метчиков, круглых плашек и резьбонарезных головок с быстрорежущими гребенками (при скоростях резания до 25 м/мин).
Публикации. Основные положения диссертационной работы и результаты исследований изложены в 3 печатных работах.
Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения с основными выводами, списка литературы и приложения.
Работа изложена naj}j станицах, содержит Д_> рисунка и j таблиц, список штературы из^^йаименований, приложения на ^страницах.
