Розробка чистових косокутних торцевих фрез з комбінованими схемами різання

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

«КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ»

 

ГРОМОВИЙ ОЛЕКСІЙ АНДРІЙОВИЧ

 

УДК 621. 914

 

 

Спеціальність 05. 03. 01 – Процеси механічної обробки, верстати та інструменти

 

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

 

Київ – 2002

 

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Житомирському інженерно-технологічному інституті на кафедрі технології машинобудування і конструювання технічних систем Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник: кандидат технічних наук, доцент Мельничук Петро Петрович, Житомирський інженерно-технологічний інститут, ректор, завідувач кафедри технології машинобудування і конструювання технічних систем.

Офіційні опоненти: член-кореспондент НАН України, доктор технічних наук, професор РОДІН Петро Родіонович, Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут”, м. Київ, професор кафедри інструментального виробництва кандидат технічних наук, старший науковий співробітник, КРИВОШЕЯ Анатолій Васильович, Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля НАН України, м. Київ, старший науковий співробітник.

Провідна установа

Запорізький національний технічний університет, кафедра “Металорізальні верстати і інструменти”, Міністерство освіти і науки України, м. Запоріжжя.

Захист відбудеться 25 листопада 2002 р. о 15 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д. 26. 002. 11 при Національному технічному університеті України “Київський політехнічний інститут” за адресою: 03056, м. Київ, пр. Перемоги, 37, навчальний корпус № 1, ауд. 214.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного технічного університету України “Київський політехнічний інститут” за адресою: 03056, м. Київ, пр. Перемоги, 37.

Автореферат розісланий 25 листопада 2002 р.

 

 

Актуальність теми. Корпуси механізмів, приладів, апаратів, а також опори, рами, станіни складають більше 13% масиву продукції машинобудування і металообробки. Матеріалом цих деталей є чавуни (близько 60%) і загартована сталь (до 20%). В технологічних процесах виготовлення деталей від 10% до 50% деталей повинні мати шорсткість оброблених поверхонь   не більше 1, 6 мкм.

Останнім часом чистова обробка плоских поверхонь все частіше виконується торцевим фрезеруванням, як правило, стандартними торцевими фрезами, які мають ряд недоліків. Усунення цих недоліків є важливою задачею, яка може вирішуватись в кількох напрямках. Одним з напрямків вирішення поставленої задачі є проектування більш досконалих конструкцій фрез з комбінованими схемами різання, які б відповідали поставленим вимогам та враховували накопичений досвід та результати сучасних наукових досліджень, з метою подальшого застосування таких фрез на виробництві.

При розробці спеціальних торцевих фрез з комбінованими схемами різання основною метою є встановлення раціональних конструктивних параметрів фрез та режимів експлуатації. Крім цього, застосування чистових торцевих фрез з комбінованими схемами різання викликає необхідність вивчення особливостей кінематики обробки.

Дослідження та вирішення розглянутих питань, які направлені на підвищення якості чистової обробки плоских поверхонь деталей, є актуальною задачею і має велике значення на сучасному етапі розвитку інструментального виробництва та машинобудування в цілому.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертація є складовою частиною досліджень, що виконувались в Житомирському інженерно-технологічному інституті за пріоритетним напрямком «Новітні технології та ресурсозберігаючі технології в енергетиці, промисловості та агропромисловому комплексі» згідно з Законом України «Про пріоритетні напрямки розвитку науки і техніки» від 11 липня 2001р. №2623-III (науково-дослідна робота «Розробка прогресивного багатолезового інструменту для чистової обробки плоских протяжних поверхонь на вертикально-фрезерних верстатах» РК №0102V005622).

Мета і задачі дослідження. Метою дисертації є підвищення якості обробки плоских поверхонь чавунних та стальних загартованих деталей за рахунок використання нових конструкцій, в яких застосовані ступінчасті схеми різання, косокутна безвершинна геометрія різальних ножів, комбінування рухів різальних ножів в процесі обробки.

Для досягнення поставленої мети запропоновано вирішення наступних завдань:

виконання аналізу особливостей конструкцій, експлуатації та працездатності торцевих фрез, особливостей конструктивних елементів ступінчастих фрез з регулюванням розташування різальних ножів і їх впливу на характер процесу різання;

розробка на основі теоретичного аналізу удосконалених конструкцій торцевих фрез з регулюванням розташування різальних ножів;

дослідження впливу режимів різання розроблених конструкцій фрез на характер фрезерування;

виконання аналізу кінематики процесу фрезерування торцевими ступінчастими фрезами з регулюванням розташування різальних ножів;

дослідження впливу режимів різання на експлуатаційні показники оброблених поверхонь та визначення їх раціональних значень при обробці стальних загартованих та чавунних деталей;

виконання виробничих досліджень та розробка рекомендацій щодо впровадження результатів роботи на машинобудівних підприємствах.

Об’єкт і предмет дослідження. Об’єктом дослідження є чистові косокутні торцеві фрези, оснащені НТМ (надтвердими матеріалами), з комбінованими схемами різання. Предметом дослідження є визначення раціональних конструктивних параметрів чистових косокутних торцевих фрез, оснащених НТМ, з комбінованими схемами різання та режимів їх експлуатації.

Методи досліджень. Теоретичні та експериментальні дослідження, розробка практичних рекомендацій проводились на основі використання положень технології машинобудування, теорії різання металів, засобів математичного і комп'ютерного моделювання на ЕОМ. Експериментальні дослідження проводились з використанням сучасної вимірювальної апаратури.

Наукова новизна одержаних результатів.

1. Вперше теоретично обгрунтована та запропонована нова комбінована схема обробки плоских поверхонь торцевими фрезами з регулюванням положення профілюючого ножа, на основі якої розроблено новий спосіб фрезерування, за яким найбільшу частину припуску видаляють різальними ножами нерухомо закріпленими відносно корпусу фрези, що рухається за коловою траєкторією;