Введение к работе
Актуальность работы. Дисковые фасонные затылованные фрезы - широко распространенный режущий инструмент для обработки поверхностей фасонного профиля в разных отраслях промышленности, как правило, в условиях единичного и мелкосерийного производства
Основное преимущество дисковых фрез данного типа - сравнительная простота их эксплуатации при получении поверхностей разнообразного профиля
При обработке таких поверхностей используются широко распространенные универсальные фрезерные станки Перетачивание затылованных фрез по передней поверхности, особенно при ее плоской форме, также относительно просто может осуществляться на распространенных универсально-заточных станках При этом обеспечивается значительное число переточек при сохранении требуемой формы кромки фрезы, а, следовательно, и размеров профиля обрабатываемых деталей
Вместе с тем, при перетачивании затылованных фрез по передней поверхности форма кромки фрезы может меняться даже при идеально точно выполненной новой фрезе и при точно выдержанной геометрии фрезы при переточке При этом точность обрабатываемой поверхности может оказаться неудовлетворительной, в результате чего при переточках теряется основное преимущество затылованных фрез -постоянство формы и размеров профиля обрабатываемых деталей, что снижает возможное количество переточек, и, как следствие, ресурс работы фасонных фрез
В связи с указанным выше, сохранение и повышение точности фрез при перетачивании является актуальной научной и практической задачей
Целью работы является повышение точности профиля деталей, обработанных затылованными переточенными дисковыми фрезами, за счет обоснованного выбора геометрии режущей части и конструктивных параметров инструмента при изготовлении и переточке
Для достижения поставленной цели в работе были решены следующие задачи
- разработан метод расчета погрешностей формы и размеров поверхности,
обработанной фрезой, затылованной резцом и шлифовальным кругом, при любой
степени ее сточенности,
- выявлены факторы, влияющие на погрешности обработанной поверхности при
перетачивании фрезы, и установлена степень их влияния,
- получены рекомендации для повышения точности фрез при перетачивании
Методы исследования. В работе использованы основные положения теории
проектирования режущих инструментов и теории огибающих поверхностей При проведении исследований применялись средства дифференциальной геометрии, матричного исчисления, численные методы, алгоритмические языки программирования, системы madcad 13, Tfex-3D 10 0 и др
Научная новизна работы состоит
в математических зависимостях, учитывающих влияние диаметра и числа зубьев фрезы, размеров профиля, степени стачивания, переднего и заднего углов, угла наклона передней поверхности, способа перетачивания, направления затылования, а также геометрии и установки затылующих инструментов на точность профиля обрабатываемой детали
в теоретическом обосновании и экспериментальном подтверждении возможности минимизации погрешности профиля детали, обработанной затылованной фрезой с заданной степенью сточенности, на протяжении всего периода эксплуатации инструмента, за счет целенаправленного выбора параметров конструкции, способов затылования и переточки фрезы
в установленных взаимосвязях между допусками на геометрические и конструктивные параметры нового и переточенного инструмента, и величиной стачивания зуба фрезы, параметрами конструкции, включающими диаметр фрезы, размеры профиля зуба в плоскости передней поверхности, передний угол уа, угол наклона передней поверхности Ха, при учете комплексного взаимного влияния указанных действующих факторов
Практическая ценность работы заключается в
методике, обеспечивающей возможность оценки на стадии технологической подготовки изменения точности профиля детали, обрабатываемой фасонными затылованными фрезами после перетачивания на протяжении всего периода их эксплуатации,
рекомендациях по минимизации погрешностей профиля детали, обрабатываемой фасонными затылованными фрезами при увеличении количества их переточек, за счет обоснованного выбора геометрии режущей части и конструктивных параметров затылования и переточки фрезы,
рекомендациях по назначению допусков на конструктивные параметры затылованных фрез
Реализация результатов работы. Результаты работы внедрены на заводе ОАО «Стаикоагрегат» в виде рекомендаций и расчетов перетачивания дисковой фасонной фрезы при обработке деталей с полукруглым профилем, на кафедре ИТТФ МГТУ «Станкин» в виде лабораторной работы «Исследование геометрии дисковых затылованных фрез» по курсу «Математическое моделирование инструментальной техники»
Апробация работы. Основные положения работы докладывались на международных конференциях в г Ярославле (ЯГТУ), г Нальчике (НГТУ) и конференции ИММ РАН в СТАНКИНЕ, а также на заседаниях кафедры ИТТФ МГТУ «Станкин» (2005-2007г)
Публикации. Результаты работы опубликованы в 6-х статьях, в том числе в 3-х журналах, входящих в издания рекомендованные ВАКом
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы из 80 наименований, четырех приложений Общий объем диссертации 201 страницу, включая 89 рисунков и 64 таблиц
