Введение к работе
А ігтуальпость проблемы
Для современного уровня развития техники характерно усложнение используемых форм рабочих поверхностен детален с одновременным повышением требовании к точносін их обработки.
Особое значение эта тенденция приобретает в авиации, где широко используются криволинейные поверхности в соответствии с аэродннами- ь ческнми требованиями. Усложнение геометрической формы поверхности самолета и повышение точности ее исполнения позволяют получить новые свойства, расширить функциональные возможности, увеличить надежность, ресурс и улучшить эксплуатационные характеристики. Однако процессы механической обработки детален сложной формы сопряжены с вы- і сокхґі трудоемкостью и большой долей ручных доводочных операции. Например, трудоемкость обработки сложных поверхностей при изготовлении деталей и оснастки современного самолета достигает 60% общей трудоемкости при доле ручных доводочных операций 40 - 50%. Особое значение приобретает дальнейшее развитие технологии механической обработки: ее < требуют до S0/o всех изготавливаемых детален, на нее приходится почти 40% общей трудоемкости изготовления машин. Повышение эффективности производства таких деталей требует широкого использования станков и комплексов с ЧПУ. v
В настоящее время сложные поверхности обрабатываются методом построчного огибания па металлорежущих станках, имеющих до 5 - 6 и более одновременно управляемых от системы ЧПУ координат. Это обуславливает значительный обт.ем работ по подготовке программ. Так количество человско-часоч на подготовку программной обработки пространственных обводов может быть намного больше затрат времени на выполнение самого процесса обработки. Для снижения числа управляемых координат до трех часто используется метод, построчного огибания обрабатываемой поверхности шзроьыми, торовыми и другими'фасонными фрезами! Однако, в связи с появлением межстрочных гребней, при этом снова требуется трудоемкая ручная доводка поверхности детали. Разработка более эффективных способов формообразования, соответствующих копструк'ций и устройств для их реализации является актуальной задачей, связзі.ноіі с решением проблем производства. Таким образом, п области многокоординатном обработки необходимы дальнейшее развитие и исследование мето-
4 дов формообразования, направленные на повышение эффективности производства деталей со сложными поверхностями.
Целью диссертационно» работы является повышение эффективности обработки плоских и криволинейных поверхностей на основе воспроизводства их контуров методом сложения вращений вокруг параллельных и пересекающихся осей.
Методы исследований. Для решения поставленных задач применялись основные положения теории машин и механизмов, кинематики сложного движения твердого тела, теории формообразования, методы аналитической и дифференциальной геометрии, кинематическая интерпретация кривых и поверхностей и технологии машиностроения. При разработке математических моделей использовался аналитический метод исследования сложных криволинейных траекторий и поверхностей.
Научная попити работы состоит в разработке методов формообразования методом сложения вращений вокруг пересекающихся осей, оценки качества плоских, сферических, цилиндрических н конических поверхностей, установлении новых конструктивных и технологических схем формообразования при обработке данных поверхностен, позволяющих повысить эффективность процессов их обработки.
Реализация результати» работы. Способы и устройства обработки плоских и сложных поверхностей, в основном разработаны автором, запатентованы в Российской Федерации, нашли практическое применение па КнААПО (г. Комсо.мольск-на-Лмуре), и АООТ "ОКБ Сухого" г. Москва.
Апробация работы. Результаты работы доложены и обсуждены:
на XVIII Российской научно-технической конференции «Стратегия технического прогресса технологий производства XXI века» (к 65-летню КнААПО) 14-16 июля 1999 г. в г. Комсомольске-на-Амуре;
на Всероссийской научно-технической конференции «Перспективные материалы, технологии, конструкции» 27-29 мая 1999 г. в г. Красноярске;
на V Международном Российско-китайском симпозиуме «Новые материалы и технологии» 27 июля - 1 августа 1999 г. в г. Байкальске;
на выездном семинаре V Международного Российско-китайского симпозиума "Advanced materials and process. Fundamental Problems of De-
5 veioping Advanced Materials and Process of the XXI Century" 3-5 августа 1999 г. в г. Комсомольске-на-Амуре.
Публикации. Основные результаты исследований предлагаемой диссертации отражены в 15 работах, в том числе одной монографии, 7 научно-технических статьях и 7 авторских свидетельствах и патентах.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глаз, списка литературы, содержит 101 страниц машинописного текста, 40 рисунков, 3 таблиц.