ЕФЕКТИВНЕ ФОРМОУТВОРЕННЯ ПОВЕРХОНЬ ОБЕРТАННЯ ТОРЦЕМ КРУГА

УДК:621.923.42

DOI:10.25140/2411-5363-2017-4(10)-33-43

Автор:

Рудик Андрій Васильович, Чернігівський національний технологічний університет (вул. Шевченка, 95, м. Чернігів, 14027, Україна)

Рудик Владислав Андрійович,

Мова статті: українська

Анотація:

Актуальність теми дослідження. Ефективність процесу шліфування поверхонь обертання при підвищенні продуктивності, покращенні, якості та енергозбереженні є проблемою, актуальною для сучасного машинобудування, яка може бути вирішеною на верстатах з ЧПК при використанні торцевого шліфування заправленим чашковим кругом.

Нові перспективні способи дають можливість керувати геометрією контакту та завантаженням локальних ділянок у межах контакту за рахунок зміни відстані між осями обертання деталі та інструмента.

Постановка проблеми. У наукових роботах, присвячених подібній тематиці, вказувалося, що кутове керування орієнтацією інструмента здатне значно підвищити продуктивність та якість обробки. Інструментом простої геометричної форми можна обробляти різноманітні форми поверхні при простих відносних рухах.

Актуальним є вибір параметрів наладки та програмного забезпечення заточувального верстата з метою ефективного впровадження нових способів шліфування.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Проблему ефективного формоутворення поверхонь, у тому числі обертання, при керуванні взаємною орієнтацією, зазвичай кутовою, досліджували багато вітчизняних учених, серед яких П. Р. Родин, Н. С. Равська, В. І. Кальченко та інші. Крім того, спеціалістами фірми ЮНКЕР (Німеччина) було створено спосіб та ефективне обладнання для обробки ступінчастих валів.

Виділення не вирішених раніше частин загальної проблеми. Однак на ефективність значною мірою впливають його форма круга та кінематика формоутворення. Ці питання у сучасній літературі мають лише часткове обґрунтування та потребують створення нового обладнання.

Постановка завдання. Метою цієї роботи є визначення параметрів обробки при керуванні контактом за рахунок зміни міжосьової відстані. На цій базі теоретично дослідити створені нові високоефективні способи шліфування поверхонь обертання торцем абразивного інструмента чашкової форми.

Виклад основного матеріалу. Для точного формоутворення ділянки поверхні деталі необхідно у точці контакту витримати рівність нахилу дотичних, відповідність діаметральних розмірів та накласти умови на радіуси кривизни деталі в осьовій площині та інструмента. Для обробки впалої ділянки профілю деталі у напрямку осьової подачі такими умовами є менші значення радіуса кривизни інструмента, що наближається до необхідного значення відповідної ділянки заготовки.

Ці вимоги можна забезпечити раціональним вибором діаметральних розмірів, зміною значень кута, що характеризує конус заправленого торця, відносних поздовжньої та поперечної подач. З використанням матриць перетворення координат побудовані математичні моделі поверхні круга, обробки та формоутворення на верстаті деталі з урахуванням значень поздовжньої та поперечної подач.

Висновки. Отримана система рівнянь та робочих програм, складених у пакеті програм MathCAD, дозволяють у зручному для практичного використання вигляді з урахуванням усіх кінематичних складових визначати режимні параметри та товщину зрізів з метою навантаження інструмента до граничного рівня, який визначається різальною здатністю.

Матеріали теоретичних досліджень, розрахунків та їх порівняння доводять можливість значного збільшення ефективності обробки шліфуванням поверхонь обертання заправленим на конус торцем круга.

Результати роботи можуть бути впровадженими на існуючому обладнанні після незначної модернізації, а моделювання – для оцінки теплової напруженості даних способів.

Ключові слова:

формоутворення, лінія контакту, кривизна поверхні, моделювання обробки, точність, продуктивність, якість, ефективність, профіль деталі

Список використаних джерел:

1. Решетов Д. Н. Точность металлорежущих станков / Д. Н. Решетов, В. Т. Портман– М. : Машиностроение, 1986. – 336 с.

2. Кальченко В. И. Шлифование криволинейных поверхностей крупногабаритных деталей / В. И. Кальченко. – М. : Машиностроение, 1979. – 160 с.

3. Основи формоутворення поверхонь при механічній обробці : навч. посіб. / Н. С. Равська, П. Р. Родін, Т. П. Ніколаєнко, П. П. Мельничук. – Житомир : ЖІТІ, 2000. – 332 с.

4. Рудик А. В. Шліфування впалих поверхонь обертання конічною поверхнею абразивного інструмента А. В. Рудик, В. А. Рудик // Вісник Чернігівського державного технологічного університету. – 2013.– Вип. 1 (63). – С. 54–59.

5. Рудик А. В. Формоутворення поверхонь обертання торцем круга чашкової форми / А. В. Рудик, В. А. Рудик // Вісник Херсонського національного технічного університету. – 2016.– Вип. 1 (56). – С. 77–83.

6. Пат. 117066 Україна МПК (2017) В 24 В 5/04 Рудик А. В., Рудик В. А. Спосіб шліфування ступінчастих поверхонь обертання конічними поверхнями абразивного інструмента – заявл. на патент України №u201700546 В24В 5/04, пріоритет от 20.01.2017 ; власник патенту ЧНТУ.

7. Пат. №92147 Україна МПК (2014) В24В 5/04 Спосіб шліфування впалих поверхонь обертання конічною поверхнею торця абразивного інструмента / А. В. Рудик, В. А. Рудик. – заявл. на патент України №u201310754 В24В 5/04, пріоритет від 06.09.2013 ; власники патенту Рудик А. В., Рудик В. А.

8. Рудик А. В. Продуктивність високоефективного поздовжнього та глибинного шліфування поверхонь обертання периферією та торцем орієнтованим абразивним інструментом / А. В. Ру­дик, В. І. Венжега // Вісник Чернігівського національного технологічного університету. – 2014. – Вип. 72. – С. 76–80.

9. Вибір режимів ефективного шліфування поверхонь обертання / А. В. Рудик, О. С. Слєднікова, А. П. Подзолкіна, О. Л. Куций // Технічні науки та технології. – 2016. – № 4 (6). – С. 62–70.

10. Круглое шлифование с ЧПУ / Проспект фирмы “Junker maschinen” на станке “Quickpoint 1001” и “Quickpoint 1002”. Erwin Junker. Maschinen fabrik Gmbh, Junkerstraβe 2. Postfach 25. D 7618 Nordrach. Germany, 1991. – 16 c.

11. Ефективне шліфування ступінчатих поверхонь на верстаті з ЧПК моделі ВЗ208Ф3 / А. В. Рудик, Г. В. Пасов, В. І. Венжега, В. А. Рудик // Матеріали VI Міжнародної науково-практичної конференції «Комплексне забезпечення якості технологічних процесів та систем» (24-26 квітня. 2017, м. Чернігів). – Чернігів : ЧНТУ, 2017. – С. 60–62.

Завантажити