Розроблено наукові засади чистового торцевого фрезерування плоских поверхонь інструментом з надтвердих матеріалів з метою забезпечення стабільно високих показників якості обробки шляхом визначення впливу основних факторів геометричного, кінематичного, динамічного походження та керування параметрами якості оброблюваних плоских поверхонь на базі структурного математичного моделювання технологічної оброблювальної системи. Запропоновано цілісну систему структурного моделювання чистової обробки багатолезовим інструментом, яку побудовано за принципом розробки окремих, порівняно простих структурних моделей конструкцій та робочих процесів з подальшим ускладненням їх шляхом врахування випадкових складових та об'єднанням одержаних моделей в замкнуту структуру з прямими та зворотними зв'язками. Кожна з постих моделей описує повну конструктивну особливість технологічної оброблювальної системи, робочий процес або характерне явище, яке має місце під час обробки. Загальну структурну модель побудовано за блоково-модульним принципом. Використання математичного моделювання дають змогу встановлювати характеристики мікропрофілю обробленої поверхні в різних напрямках. За результатами експериментальних досліджень процесу чистової обробки плоских поверхонь на вертикально-фрезерних верстатах інструментом, оснащеним надтвердим матеріалом, підтверджено адекватність розробленого комплексу структурних моделей. Розроблено технічні розв'язки та рекомендації щодо забезпечення якості обробки плоских поверхонь.

  Скачати повний текст

Розроблено загальну теорію проектування торцевих фасонних фрез. Розроблено основні принципи формоутворення поверхні деталі під час обробки торцевими фрезами. Визначено вихідні інструментальні поверхні у процесі обробки даними інструментами фасонних циліндричних поверхонь, а також поверхонь обертання та гвинтових поверхонь постійного кроку. Вирішено задачу визначення геометричних параметрів різальної частини торцевих фасонних фрез з циліндричною задньою поверхнею, з задньою поверхнею обертання, затилованих за архімедовою спіраллю та по колу. На основі аналізу імовірних положень і форм передніх і задніх поверхонь розроблено теорію профілювання торцевих фасонних фрез. Встановлено вплив конструкційних параметрів фрез на геометрію вздовж різальної кромки. Розроблено рекомендації щодо вибору конструкційних характеристик, які забезпечують раціональні геометричні параметри інструмента. Нові конструкції й алгоритми профілювання торцевих фасонних фрез впроваджено на підприємстві "Механік".

  Скачати повний текст

Розроблено сукупність рівнянь, які дають можливість проаналізувати основні кінематичні параметри торцевого фрезерування ступінчастими фрезами косокутного різання. Визначено геометричні та кінематичні умови забезпечення підвищення працездатності торцевих фрез для чистової обробки плоских поверхонь деталей. Експериментально досліджено особливості впливу геометрії різальних частин ножів фрез на сили різання, знос ножів та шорсткість оброблених поверхонь чавунних та стальних загартованих деталей. Запропоновано: замість одноступінчастих торцевих фрез проектувати для чистової обробки плоских поверхонь деталей торцеві ступінчасті фрези косокутного різання, що за рахунок збільшення кількості ножів, які беруть участь у різанні, а також використання косокутної геометрії ножів, дозволяє підвищити продуктивність і якість обробки.

  Скачати повний текст

Розроблено аналітичну модель процесу врізання косокутного безвершинного ножа торцевої фрези в заготовку, що враховує перехідні явища, з метою визначення геометричних параметрів фрези та режимів її роботи за умови мінімізації динамічного перевантаження ножа. Розвинуто модель багатоножового чорнового торцевого фрезерування для визначення сумарних значень сили різання та оцінювання стабільності процесу обробки за критерієм коефіцієнта нерівномірності. Ця модель передбачає врахування похибки розташування ножів фрези і елементів режимів різання, а також перехідних процесів під час врізання та виходу ножів. За результатами експериментальних досліджень визначено значення коефіцієнта та показників ступеня узагальненої степеневої залежності складових сили різання для випадку чернового косокутного безвершинного торцевого фрезерування надтвердими матеріалами (НТМ) і визначено характер впливу на них режимів різання та геометрії інструменту. Завдяки використанню розроблених математичних моделей і аналітичних залежностей досягнуто підвищення продуктивності чорнової обробки торцевими фрезами з НТМ у 2 - 4 раза у порівнянні з твердосплавним інструментом, за рахунок впровадження раціональних схем зняття припуску. Їх зносостійкість не змінюється завдяки обгрунтуванню режимів різання та геометрії інструменту.

  Скачати повний текст

Наведено нову комбіновану схему обробки плоских поверхонь торцевими фрезами з регулюванням положення профілюючого ножа, на підставі якої розроблено спосіб фрезерування, за яким найбільшу частину припуску видаляють різальними ножами нерухомо закріпленими відносно корпусу фрези, що рухається за коловою траекторією; чистовий припуск видаляють різальними ножами, розташованими в радіальному напрямку на найменшій відстані від осі фрези з найбільшим вильотом і які рухаються за прямолінійною траекторією, перпендикулярною до вектора повздовжньої подачі заготовки. Запропоновано інструмент, що реалізує комбіновану схему обробки. Показано, що з її використанням підвищується якість обробки в напрямку, перпендикулярному до вектора повздовжньої подачі заготовки. За результатами аналізу силового навантаження ножів торцевої фрези встановлено раціональні конструктивні параметри фрез з комбінованими схемами різання для підвищення якості обробки. Визначено геометричні та кінематичні умови забезпечення підвищення якості обробки чистовими косокутними торцевими фрезами з комбінованими схемами різання. Експериментально досліджено особливості впливу режимів різання на сили різання, шорсткість оброблених поверхонь чавунних та стальних загартованих деталей.

  Скачати повний текст

Розроблено спосіб комбінованого торцевого фрезерування, що полягає в попередньому пластичному деформуванні оброблюваного матеріалу поверхні заготовки та наступному зрізанні припуску зміцненого шару інструменту, оснащеним надтвердими матеріалами. Визначено методику розрахунку оптимального режиму комбінованої обробки засобами обчислювальної техніки.

  Скачати повний текст