Підвищення ефективності обробки складнопрофілих фасонних поверхонь на основі фрезерування з постійним зсувом ріжучої крайки

Автор(и)

  • Anton Skorkin Українська інженерно-педагогічна академія вул. Університетська, 16, м. Харків, Україна, 61003, Україна https://orcid.org/0000-0003-3032-8341
  • Oleg Kondratyuk Українська інженерно-педагогічна академія вул. Університетська, 16, м. Харків, Україна, 61003, Україна https://orcid.org/0000-0002-3263-0483
  • Nataliya Lamnauer Українська інженерно-педагогічна академія вул. Університетська, 16, м. Харків, Україна, 61003, Україна https://orcid.org/0000-0002-6779-8761
  • Victoria Burdeinaya Українська інженерно-педагогічна академія вул. Університетська, 16, м. Харків, Україна, 61003, Україна https://orcid.org/0000-0002-0026-1900

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.163325

Ключові слова:

фрезерування, кінематична схема різання, ріжучий інструмент, ріжуча крайка, складна фасонна поверхня, ЧПУ

Анотація

Для підвищення ефективності обробки фрезеруванням складних фасонних поверхонь (СФП), застосовуються в основному методи, пов'язані з поліпшенням властивостей інструментального матеріалу, зміною складу і властивостей поверхневого шару інструменту, нанесенням тонкоплівкових покриттів, зниженням шорсткості робочих поверхонь і поліпшенням умов експлуатації інструменту застосуванням ЗОТС.

Виходячи з вище викладеного в роботі дослідженні та викладені науково обґрунтовані технічні та технологічні рішення, які полягають в розробці нового високоефективного способу обробки складних фасонних поверхонь дисковими радіусними фрезами зі зворотно-гойдальним рухом подачі. Даний метод обробки дозволяє підвищити період стійкості інструменту в 1,7 рази і продуктивність фрезерування в 1,6 рази, за рахунок постійного кінематичного зсуву ріжучої крайки відносно поверхні різання.

Запропоновано математичний апарат способу фрезерування з постійним зсувом ріжучої крайки. Аналіз даного методу за допомогою числових функцій, дозволив встановити аналітичні залежності для визначення товщини і об'єму одиничного зрізаємого шару.

Основний вплив на величину товщини зрізаного шару надає подача на зуб Sz, а на обсяг – кут υ, що визначає нормальні умови різання. Досліджено модель розподілу теплових потоків в ріжучому клині для способу фрезерування зі зворотно-гойдальним рухом подачі, що враховує амплітуду руху, що гойдає заготовки. Встановлено зниження температури до 330,2...395,5 °С, тобто на 80,6...181,6 °С для штампової стали 9ХС і до 193,8 ... 285 °С, тобто 56,6...120,2 °С для стали 45, в порівнянні зі звичайним фрезеруванням. Встановлено, що загальна довжина ріжучої крайки збільшується в 2,4 рази, при цьому температура знижується в 1,5 рази

Біографії авторів

Anton Skorkin, Українська інженерно-педагогічна академія вул. Університетська, 16, м. Харків, Україна, 61003

Кандидат технічних наук

Кафедра машинобудування та транспорту

Oleg Kondratyuk, Українська інженерно-педагогічна академія вул. Університетська, 16, м. Харків, Україна, 61003

Кандидат технічних наук

Кафедра машинобудування та транспорту

Nataliya Lamnauer, Українська інженерно-педагогічна академія вул. Університетська, 16, м. Харків, Україна, 61003

Доктор технічних наук

Кафедра охорони праці, стандартизації та сертифікації

Victoria Burdeinaya, Українська інженерно-педагогічна академія вул. Університетська, 16, м. Харків, Україна, 61003

Кандидат технічних наук

Кафедра охорони праці, стандартизації та сертифікації

Посилання

  1. Petrushin, S. I. (2003). Osnovy formoobrazovaniya rezaniem lezviynymi instrumentami. Tomsk: Izd. TGU, 172.
  2. Tashtoush, G. M., Tashtoush, K. K., Al-Muhtaseb, M. A., Mayyas, A. T. (2010). Reliability Analysis of Car Maintenance Scheduling and Performance. Jordan Journal of Mechanical and Industrial Engineering, 4 (3), 388–393.
  3. Radzevich, S. P. (2001). Formoobrazovanie poverhnostey detaley. Rastan, 592.
  4. Skorkin, A., Kondratyuk, O., Starchenko, O. (2018). Theoretical bases of optimizing a tool idle motion while milling complex surfaces. Innovative Technologies and Scientific Solutions for Industries, 4 (6), 62–70. doi: https://doi.org/10.30837/2522-9818.2018.6.062
  5. Helleno, A. L., Schützer, K. (2006). Investigation of tool path interpolation on the manufacturing of die and molds with HSC technology. Journal of Materials Processing Technology, 179 (1-3), 178–184. doi: https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2006.03.092
  6. Wei, E.-J., Lin, M.-C. (2005). Study on general analytical method for CNC machining the free-form surfaces. Journal of Materials Processing Technology, 168 (3), 408–413. doi: https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2004.11.009
  7. Li, J. G., Yao, Y. X., Wang, P. (2014). Assembly accuracy prediction based on CAD model. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 78 (5-8), 825–832. doi: https://doi.org/10.1007/s00170-014-6182-z
  8. Zhang, Z., Waszink, A., Wijngaard, J. (2000). An instrument for measuring TQM implementation for Chinese manufacturing companies. International Journal of Quality & Reliability Management, 17 (7), 730–755. doi: https://doi.org/10.1108/02656710010315247
  9. Yashchericyn, P. I., Efremov, V. D. (2008). Osnovy rezaniya materialov. Minsk: BGATU, 644.
  10. Shalamov, V. G., Smetanin, S. D., Gatitulin, M. N. (2009). Kinematika rotacionnogo i tradicionnogo rezaniya. Izvestiya Chelyabinskogo nauchnogo centra, 3 (45), 13–17.
  11. Wallner, J., Pottman, H. (2000). On the geometry of sculptured surface machining. Nashville, 417–432.
  12. Toth, P., Vigo, D. (Eds.) (2002). The Vehicle Routing Problem. Society for Industrial and Applied Mathematics, 367. doi: https://doi.org/10.1137/1.9780898718515
  13. Pottmann, H. (1997). General Offset Surfaces. Neural, Parallel & Scientific Computations, 5 (1-2), 55–80.
  14. Reznikov, A. N., Reznikov, L. A. (1990). Teplovye processy v tekhnologicheskih sistemah. Moscow: Mashinostroenie, 288.
  15. Tseng, Y.-J., Joshi, S. (1991). Determining feasible tool-approach directions for machining Bézier curves and surfaces. Computer-Aided Design, 23 (5), 367–379. doi: https://doi.org/10.1016/0010-4485(91)90030-z

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-04-09

Як цитувати

Skorkin, A., Kondratyuk, O., Lamnauer, N., & Burdeinaya, V. (2019). Підвищення ефективності обробки складнопрофілих фасонних поверхонь на основі фрезерування з постійним зсувом ріжучої крайки. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(1 (98), 60–69. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.163325

Номер

Розділ

Виробничо-технологічні системи