Розробка чистових косокутних торцевих фрез з комбінованими схемами різання

2. За результатами аналізу силового навантаження ножів торцевої фрези встановлені раціональні конструктивні параметри фрез з комбінованими схемами різання для підвищення якості обробки.

3. Визначені геометричні та кінематичні умови забезпечення підвищення якості обробки чистовими косокутними торцевими фрезами з комбінованими схемами різання.

4. Експериментально досліджені особливості впливу режимів різання на сили різання, шорсткість оброблених поверхонь чавунних та стальних загартованих деталей.

Практичне значення одержаних результатів. Практичне значення одержаних в роботі результатів полягає в наступному: розроблено та виготовлено конструкцію торцевої ступінчастої фрези з косокутною геометрією ножів і з комбінованою схемою різання; при обробці чавунних і стальних загартованих деталей досягнуто підвищення якості обробки по ширині фрезерування за рахунок використання спроектованої фрези з ножами, оснащеними НТМ, з комбінованою схемою різання; розроблено рекомендації щодо вибору конструктивних і геометричних параметрів чистової косокутної торцевої фрези з комбінованою схемою різання для обробки чавунних і стальних загартованих деталей та запропоновано рекомендації щодо вибору раціональних режимів експлуатації фрези. Сконструйована чистова косокутна торцева фреза з комбінованою схемою різання впроваджена у виробництво на ВАТ фірма “Беверс” (м. Бердичів) при обробці корпусних та плоских деталей верстатів, а також в учбовому процесі на кафедрі “Технологія машинобудування і конструювання технічних систем” Житомирського інженерно-технологічного інституту.

Особистий внесок здобувача. Автором дисертації особисто розроблена нова конструкція чистової торцевої фрези з комбінованою схемою різання з косокутною геометрією ножів та проведена експериментальна частина роботи, запропонована методика розрахунку основних кінематичних параметрів процесу обробки торцевими ступінчастими фрезами з рухомим в процесі обробки ножем. Проведені експериментальні та виробничі дослідження підтвердили підвищення якості обробки розробленою конструкцією чистової торцевої фрези порівняно із фрезами стандартних конструкцій. В науково-дослідній роботі автор брав активну участь як в теоретичній, так і в експериментальній частинах.

Апробація результатів роботи. Основні результати роботи доповідалися і були схвалені на: міжнародній науково-технічній конференції «XXVI JUPITER CONFERENCE» (Белград, 2000), 15-й Щорічній міжнародній науково-технічній конференції «Прогрессивные технологии в машиностроении» (ТЕХНОЛОГИЯ 2000)  (Одеса, 2000), міжнародній науково-технічній конференції «MECHANIKA 2000» (Ржешов, 2000), 2-й міжнародній науково-технічній конференції «Процеси механічної обробки, верстати та інструмент» (Житомир, 2001), міжнародній науково-технічній конференції «TOOLS 2002» (Братислава, 2002), міжнародній науковій конференції «Современные проблемы механики и физико-химии процессов резания, абразивной обработки и поверхностного пластического деформирования» (Киев, 2002), 1-му міжнародному колоквіумі молодих вчених «Інструмент» (Київ, 2002).

Публікації. По темі дисертації опубліковано 12 наукових робіт, в тому числі 10 статей в провідних фахових виданнях, 1 деклараційний патент України на винахід.

Структура і обсяг роботи. Робота складається із вступу, чотирьох розділів, висновків, списку використаних джерел та додатків. Зміст викладено на 172 сторінках, що включають в себе 140 сторінок основного тексту, 106 рисунків і 23 таблиць, список використаної літератури з 92 найменувань.

 

 

В першому розділі подано аналіз опублікованих за останні роки вітчизняних і зарубіжних рішень (у тому числі патентів та авторських свідоцтв) по удосконаленню конструкції чистових

торцевих фрез. Умовно всі чистові торцеві фрези було розподілено на дві основні групи:

- інструмент з регулюванням різальних ножів в процесі обробки;

- інструмент з нерухомо закріпленими різальними ножами.

Для подальшого використання за базовий був обраний інструмент з регулюванням різальних ножів в процесі обробки. Серед напрямків удосконалення базового інструменту можна виділити декілька основних:

- застосування прогресивних схем зрізування припуску;

- спірально-ступінчасте розташування різальних ножів;

- застосування ножів з радіусною каліброваною кромкою і можливістю регулювання торцевого биття.

Розглянуті процеси фінішної обробки плоских поверхонь розроблені недостатньо. Має місце суперечливість існуючих рекомендацій щодо застосування та умов експлуатації чистових торцевих фрез, використання яких дозволяє підвищити якість обробки плоских поверхонь деталей.

На кафедрі технології машинобудування і конструювання технічних систем ЖІТІ було запропоновано застосування комбінованої схеми різання, в якій поряд з нерухомо закріпленими відносно корпуса фрези ножами існує профілюючий різальний ніж з необхідною геометрією і можливістю руху в процесі обробки, в напрямку перпендикулярному до вектора подачі заготовки для забезпечення високої якості обробки по ширині торцевого фрезерування.

Тому було виділено ряд пріоритетних напрямків, за якими проводились подальші дослідження, а саме необхідно було:

- розробити конструкцію чистової косокутної торцевої фрези, оснащеною НТМ, з комбінованою схемою різання;

- виконати силовий аналіз для фрези з комбінованою схемою обробки;

- дослідити вплив похибок верстата на формоутворення поверхні;

- визначити вплив режимів різання на експлуатаційні показники оброблених поверхонь та встановити їх раціональні значення при обробці стальних загартованих та чавунних деталей;

- практично підтвердити доцільність використання розробленої конструкції чистової косокутної торцевої фрези з комбінованою схемою різання і рекомендованих параметрів проведення експериментальних досліджень для фінішної обробки деталей із чавунів і загартованих сталей;

В другому розділі запропонована комбінована схема різання з регулюванням положення профілюючого різального ножа в процесі обробки.

Удосконалення схеми плоского фрезерування