Введение к работе
Актуальность темы.
С целью увеличения производительности процесса обработки металлов реза-:е более широкое распространение получают автоматические линии, станки с дбкие производственные системы. В соответствии с этим возрастают требова-эежущему инструменту. Поэтому совершенствование конструкций режущих іентов, качества их проектирования и изготовления является задачей актуаль-гастоящее время в связи с появлением современных инструментальных и кон-онных материалов, применением новых технологий встает вопрос о примене-конструкциях инструментов новых обрабатывающих материалов (твердые
минераллокерамика, сверхтвердые материалы и т. д.).
Применение в конструкциях составных фрез новых инструментальных мате-связано:
с большими трудностями напаивания в гнездах корпуса фрезы;
с непостоянством геометрических параметров при применении в конст-: составных фрез;
с необходимостью иметь в запасе большое количество готовых составных я обеспечения непрерывности обработки детали на станке во время переточки си затупившихся фрез.
Решением этой проблемы является применение конструкций сборных фрез со ми многогранными пластинами (СМП), которые позволяют отказаться от а напайки пластин и закреплять их в корпусе фрезы механическим способом, мнением сборных дисковых фрез необходимо решить вопрос об их проектиро-ри изменении условий обработки. Западные фирмы в своих публикациях оп->т данную область как «ноу-хау». Российские заводы в основном используют онные методы проектирования с применением ЭВМ и на уровне CAD/CAM не связывают проектирование с изготовлением инструмента. Быстрое разви-vl предоставляет большие возможности применения специально разработан-тем автоматизированного проектирования и изготовления режущего инстру-^AD/CAM системы).
Разработка CAD/САМ систем в области металлорежущего инструмента тре-:окой степени математической формализации методов проектирования и мак-гой унификации решения отдельных задач проектирования. На основе выше сказанного решение данной проблемы является задачей ак-й и сформулирована цель работы.
Цель работы.
Целью работы является разработка методики проектирования и изготовления : дисковых фрез на основе математического моделирования, учитывающей : проектирования, конструирования, изготовления, эксплуатации. Это обеспе-:овершенствование конструкций, метода проектирования и технологии изго-
товления и позволит получить высокую эффективность принимаемых решений лизовать на основе созданной математической модели систему автоматизирова проектирования и изготовления (CAD/ САМ системы) сборных дисковых фг. базе персональных компьютеров и станков с числовым программным управлеї ЧПУ).
Автор защищает:
1. Методику проектирования и изготовления сборных дисковых ф]
основе математического проектирования, выполненную в рамках общей геомеї
ской теории формообразования и изготовления, обеспечивающую:
а) получение на стадии изготовления высокой геометрической точності
структивных элементов для обеспечения заданных углов резания СМП в констр
дисковых фрез;
б) сохранение условий формообразования поверхностей режущей части
ной дисковой фрезы на стадии эксплуатации;
в) возможность использования ее для численного анализа независимь
раметров модели.
2. Результаты реализации математического и программного обеспе
проектирования и изготовления сборных дисковых фрез.
Научная новизна.
Разработана методика проектирования и изготовления сборных дис; фрез на основе математического моделирования, учитывающая оценочные параї фрезерования.
Предложен комплексный подход к машинно-ориентированным ме проектирования и изготовления сборных дисковых фрез, оснащенных сменным! гогранными пластинами.
Разработаны алгоритмы и программное обеспечение для проектирої численного моделирования работы и изготовления сборных дисковых фрез.
Методы исследования.
Все исследования выполнены в развитии геометрической теории форлк зования поверхностей режущими инструментами при проектировании сборного румента с привлечением методов векторно-матричной алгебры и дифференциа геометрии, интерактивного метода поиска технических решений. Результатом і дования явилось создание системы автоматизированного проектирования и из ления сборных дисковых фрезы для персональных компьютеров и станков с (CAD/САМ система).
Практическая ценность.
Разработаны математический аппарат и программные средства на с разработанной методики проектирования и изготовления сборных дисковых фрс
[яющие на основе конструктивно-технологических данных детали и технологи-: параметров станков в диалоговом режиме сконструировать фрезу, смоделиро-; работу и оценить:
схему срезания припуска;
изменение углов резания вдоль режущей кромки СМП в процессе обработки;
длину, толщину и ширину срезаемых слоев вдоль режущей кромки СМП в процессе обработки. При получении конструкции сборной фрезы, удовлетворяющей заданным аниям, система в автоматизированном режиме составляет управляющие про-ы для станков с ЧПУ для обработки корпуса фрезы и вставок.
Реализация работы.
Положения работы приняты к промышленному внедрению на ОАО «Гео-г. Щигры, Курская область и ОАО «Белгородский завод фрез», г. Белгород.
Достоверность.
Практическое внедрение в промышленность подтвердило правильность вы-ых в диссертации положений и сделанных выводов.
Апробация работы.
Основные положения работы доложены на четырех научно-технических кон-шях в г. Новосибирске (1998 г.), г. Курске (1998 г.), г. Нижнем Новгороде г.) и одной международной научно-техн. конференция "Машиностроение и фера на рубеже XXI века" в г. Севастополе 8-11 сентября 1998 г.
Публикации.
По теме диссертации опубликовано шесть статей, две в центральной печати матизация и современные технологии», 1999, №6., «Информатика-остроение», 1999, №2).
Структура и объем диссертации.
Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка исполь-зй литературы из 70 наименований и приложений. Работа содержит 198 стра-шинописного текста, 77 рисунков, 15 таблиц, приложения на 31 страницах.