Теоретическое исследование кривизны обработанной поверхности при косоугольном фрезеровании сборными фрезами

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Ведение. В статье рассматриваются методы обработки крупных деталей, имеющих криволинейные выпуклые поверхности с прямолинейной направляющей, на многокоординатных обрабатывающих центрах с ЧПУ по методу касания с дискретным движением подачи инструмента вдоль профиля детали. Показано, что основным недостаткам данного метода является более низкая производительность, что связано с наличием дискретного перемещения инструмента между циклами его возвратно-поступательных движений, где величина дискретного перемещения инструмента при заданной точности обработки зависит от величины кривизны обрабатываемой поверхности. Для повышения производительности обработки предлагается использовать сборные дисковые фрезы, оснащённые сменными многогранными пластинами с прямолинейными режущими кромками. Их установка в корпусе фрезы с отличными от нуля углами наклона главной режущей кромки в сочетании с дополнительным поворотом фрезы при обработке вдоль направления поступательного движения подачи позволяет получать вогнутую поверхность и обеспечить более плотное прилегание производящей поверхности инструмента и обработанной поверхности детали. Целью работы является снижение погрешности аппроксимации профиля обрабатываемой детали при её обработке по методу касания с дискретным движением сборных дисковых фрез вдоль профиля и обеспечение вследствие этого возможности увеличения шага перемещения инструмента вдоль формируемого профиля для повышения производительности обработки. Метод исследования: геометрическая теория проектирования металлорежущих инструментов. Результаты и обсуждение. Установленные в работе закономерности позволили создать метод определения угла наклона главной режущей кромки СМП фрезы и углов поворота фрезы вдоль направления поступательного движения подачи при построчной обработке протяженных участков деталей с криволинейным профилем на многокоординатных станках с ЧПУ. Это позволяет за счет поворота фрезы обеспечить наилучшее прилегание ее производящей поверхности к обработанной поверхности в точке их контакта, обеспечить снижение погрешности аппроксимации обрабатываемого профиля и повысить производительность обработки за счет возможности увеличения шага перемещения инструмента.

Об авторах

В. В. Куц

Email: kuc-vadim@yandex.ru
доктор техн. наук, доцент, Юго-Западный государственный университет, ул. 50 лет Октября, 94, г. Курск, 305040, Россия, kuc-vadim@yandex.ru

С. А. Чевычелов

Email: tschsa@yandex.ru
канд. техн. наук, доцент, Юго-Западный государственный университет, ул. 50 лет Октября, 94, г. Курск, 305040, Россия, tschsa@yandex.ru

Список литературы

  1. Вэй П.М. Повышение эффективности контурной обработки на станках с ЧПУ путем коррекции траектории и режимов резания: автореф. дис. … канд. техн. наук. – М., 2014. – 22 с.
  2. Petrakov Y., Shuplietsov D. Contour milling programming technology for virtual basing on a CNC machine // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. – 2019. – Vol. 2, N 1 (98). – P. 54–60. – doi: 10.15587/1729-4061.2019.162673.
  3. Petrakov Y., Korenkov V., Myhovych A. Technology for programming contour milling on a CNC machine // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. – 2022. – Vol. 2. – P. 55–61. - doi: 10.15587/1729-4061.2022.255389.
  4. Dumitrache A., Borangiu T., Dogar A. Automatic generation of milling toolpaths with tool engagement control for complex part geometry // IFAC Proceedings Volumes. – 2020. – Vol. 43. – P. 252–257. - doi: 10.3182/20100701-2-pt-4011.00044.
  5. Управление точностью контурной обработки концевыми фрезами / В.А. Тимирязев, М.З. Хостикоев, И.К. Данилов, А.Г. Дацко // СТИН. – 2020. – № 12. – С. 22–26.
  6. A novel gear machining CNC design and experimental research / J. Han, L. Wu, B. Yuan, X. Tian, L. Xia // International Journal of Advanced Manufacturing Technology. - 2017. - Vol. 88. - P. 1711–1722. - doi: 10.1007/s00170-016-8883-y.
  7. Kim H.C., Lee S.G., Yang M.Y. An optimized contour parallel tool path for 2D milling with flat endmill // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. – 2006. – Vol. 31. – P. 567–573. - doi: 10.1007/s00170-005-0228-1.
  8. Operation planning based on cutting process models / M.D. Tsai, S. Takata, M. Inui, F. Kimura, T. Sata // CIRP Annals – Manufacturing Technology. – 1991. – Vol. 40. – P. 95–98. - doi: 10.1016/S0007-8506(07)61942-8.
  9. Engin S., Altintas Y. Mechanics and dynamics of general milling cutters. Part I: Helical end mills // International Journal of Machine Tools and Manufacture. – 2001. – Vol. 41. – P. 2195–2212. - doi: 10.1016/S0890-6955(01)00045-1.
  10. Камсюк М.С. О точности обработки сложноконтурных деталей на станках с ЧПУ, оснащенных поворотными столами // Точность и производительность обработки на станках с ЧПУ. – М.: МВТУ, 1982. – С. 59–86. – (Труды МВТУ им. Н.Э. Баумана; № 376).
  11. Колесов К.Н. Повышение эффективности работы концевых твердосплавных фрез на основе выбора элементов кинематики формообразования и конструктивных параметров инструмента: автореф. дис. … канд. техн. наук. – М., 2011. – 19 с.
  12. Improving efficiency of machining the geometrically complex shaped surfaces by milling with a fixed shift of the cutting edge / A. Skorkin, O. Kondratyuk, N. Lamnauer, V. Burdeinaya // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. – 2019. – Vol. 2, N 1 (98). – P. 60–69. – doi: 10.15587/1729-4061.2019.163325.
  13. Influence assessment of metal-cutting equipment geometrical accuracy on OMV-technologies accuracy / A.G. Koltsov, D.A. Blokhin, E.V. Krivonos, A.N. Narezhnev // 2016 Dynamics of Systems, Mechanisms and Machines (Dynamics), Omsk, 15–17 November. – Omsk, 2016. – P. 7819029. – doi: 10.1109/Dynamics.2016.7819029.
  14. Fussell B.K., Jerard R.B., Hemmett J.G. Modeling of cutting geometry and forces for 5-axis sculptured surface machining // Computer Aided Design. – 2003. – Vol. 35, N 4. – P. 333–346.
  15. Petrakov Y., Shuplietsov D. Programming of adaptive machining for end milling // Mechanics and Advanced Technologies. - 2017. – Vol. 1 (79). - P. 34–40. - doi: 10.20535/2521-1943.2017.79.97342.
  16. Lee S.K., Ko S.L. Development of simulation system for machining process using enhanced Z map model // Journal of Materials Processing Technology. - 2002. - Vol. 3. - P. 608–617. - doi: 10.1016/s0924-0136(02)00761-6.
  17. Calculating the Hausdorff distance between curves / E. Belogay, C. Cabrelli, U. Molter, R. Shonkwiler // Information Processing Letters. - 1997. - Vol. 64, iss. 1. - P. 17–22. - doi: 10.1016/s0020-0190(97)00140-3.
  18. Nosov P.S., Yalansky A.D., Іakovenko V.О. 3D Modelling of rehabilitation corset with use of powershape delcam // Information Technologies in Education, Science and Production. - 2013. - Vol. 1, iss. 2. - P. 222–230.
  19. Отт О.С. Разработка сборных дисковых фрез с кинематическим обкаточным движением для обработки зубчатых колес крупного модуля на станках с ЧПУ: автореф. дис. … канд. техн. наук. – М., 2011. – 23 с.
  20. Ott O.S., Artyukhin L.L. Shaping involute profiles by means of a disk tool // Russian Engineering Research. – 2011. – Vol. 31, N 3. – P. 283–287. – doi: 10.3103/S1068798X11030221.
  21. Отт О.С. Формирование эвольвентных поверхностей деталей дисковым инструментом // Вестник МГТУ «Станкин». – 2010. – № 3 (11). – С. 67–71.
  22. Гречишников В.А., Колесов Н.В., Петухов Ю.Е. Математическое моделирование в инструментальном производстве. – М.: МГТУ «Станкин», 2003. – 113 с.
  23. Golebski R., Boral P. Study of machining of gears with regular and modified outline using CNC machine tools // Materials. - 2021. - Vol. 14. - P. 2913. - doi: 10.3390/ma14112913.
  24. Методология структурно-параметрического синтеза металлорежущих систем / А.Г. Ивахненко, В.В. Куц, О.Ю. Еренков, А.В. Олейник, М.Ю. Сарилов. – Комсомольск-на-Амуре: КнАГУ, 2015. – 282 с. – ISBN 978-5-7765-1175-2.
  25. Куц В.В. Методология предпроектных исследований специализированных металлорежущих систем: дис. … д-ра техн. наук. – Курск, 2012. – 365 с.
  26. Емельянов С.Г., Куц В.В. Математическое моделирование сборных фасонных фрез. – Курск: Курский гос. техн. ун-т, 2008. – 254 с. – ISBN 978-5-7681-0364-4.
  27. Isaev A.V., Grechishnikov V.A. Machining curvilinear sections by means of cutting plates with a linear edge // Russian Engineering Research. – 2010. – Vol. 30, N 4. – P. 413–417. – doi: 10.3103/S1068798X10040222.
  28. Емельянов С.Г., Чевычелов С.А., Хомутов Р.Н. Повышение эффективности чистовой обработки крупномодульных зубчатых колес // Известия Юго-Западного государственного университета. – 2019. – Т. 23, № 3. – С. 8–17. – doi: 10.21869/2223-1560-2019-23-3-8-17.
  29. Емельянов С.Г., Чевычелов С.А., Чистяков П.П. Схемы формообразования гиперболоидными инструментами // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. – 2017. – № 8-1. – С. 133–140.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML


Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».