Дослідження процесу фрезерування циліндричної поверхні орієнтованим інструментом

Autor: Kalchenko, Volodymyr, Kalchenko, Vitalіy, Sira, Nataliіa, Kuzhelnyi, Yaroslav, Vynnyk, Volodymyr
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Technology audit and production reserves; Том 3, № 1(53) (2020): Industrial and technology systems; 16-18
Technology audit and production reserves; Том 3, № 1(53) (2020): Виробничо-технологічні системи; 16-18
Technology audit and production reserves; Том 3, № 1(53) (2020): Производственно-технологические системы; 16-18
ISSN: 2664-9969
2706-5448
Popis: The object of research is the milling process with the crossed axes of the cylindrical surface and the tool. During the research, general modular three-dimensional models of the tool surface, the processes of removing the allowance and the shaping of the cylindrical surface are used on the basis of three unified modules: tool, shaping and orientation. Computer simulation is also used to build a three-dimensional model of the milling process of a cylindrical surface with an oriented tool. A graphic scheme of milling a cylindrical surface with an oriented tool has been created. The developed cylindrical module for shaping the tool surface, which is described by the product of the displacement matrices along the corresponding axes and the surface of the machined part, is represented by the product of the radius of the tool vector and its orientation module in the shaft coordinate system. The resulting graph of the distribution of the specific productivity of the milling process along the tooth profile of the tool during processing with crossed axes of the cutter and part. An analysis of this graph shows that the milling method with an oriented tool makes it possible to increase the accuracy of the shaping process due to uniform wear of the tool. The intersection angle of the cylindrical surface and the tool is also determined, the value of which is taken from the condition of ensuring the maximum removal of the material layer with uniform loading of the end part of the cutter. For this, a three-dimensional model of the process of milling a cylindrical surface with crossed axes of the tool and the part is developed, in which rough milling is carried out by the end part of the tool, and the finish – by the peripheral. In the course of the research, it is found that when finishing milling, the value of the rotation angle of the cutter is taken from the condition that the peripheral part of the cutter is fully loaded. Improving the processing efficiency is achieved by crossing the axes of the tool and the part, which allows to program the intersection point, and uniform wear of the cutter, which improves the quality of the machined surface. It is also possible to use high-speed milling to provide increased processing productivity.
Объектом исследования является процесс фрезерования со скрещивающимися осями цилиндрической поверхности и инструмента. При проведении исследований были применены общие модульные трехмерные модели инструментальной поверхности, процессов снятия припуска и формообразования цилиндрической поверхности на базе трех унифицированных модулей: инструментального, формообразования и ориентации. Также использовалось компьютерное моделирование для построения трехмерной модели процесса фрезерования цилиндрической поверхности ориентированным инструментом. Создана графическая схема фрезерования цилиндрической поверхности ориентированным инструментом. Разработаны цилиндрический модуль формообразования поверхности инструмента, который описывается произведением матриц перемещений вдоль соответствующих осей, и поверхность обработанной детали, представленная произведением радиуса вектора инструмента и модулем ее ориентации в системе координат вала. Получен график распределения удельной производительности процесса фрезерования вдоль профиля инструмента при обработке со скрещивающимися осями фрезы и детали. Анализ указанного графика показал, что способ фрезерования ориентированным инструментом дает возможность повысить точность процесса формообразования за счет равномерного износа инструмента. Также был определен угол скрещивания цилиндрической поверхности и инструмента, величина которого принимается из условия обеспечения максимального снятия слоя материала при равномерной загрузке торцевой части фрезы. Для этого разработана трехмерная модель процесса фрезерования цилиндрической поверхности со скрещивающимися осями инструмента и детали, при котором черновое фрезерование осуществляется торцевой частью инструмента, а чистовое – периферийной. В ходе проведенных исследований установлено, что при чистовом фрезеровании величина угла поворота фрезы принимается из условия обеспечения полной загрузки периферийной части фрезы. Повышение производительности обработки достигается за счет скрещивания осей инструмента и детали и равномерного износа фрезы. Это позволяет программировать точку пересечения и повышает качество обработанной поверхности. Также для обеспечения повышения производительности обработки возможно применение высокоскоростного фрезерования.
Об’єктом дослідження є процес фрезерування зі схрещеними осями циліндричної поверхні та інструмента. Під час проведення досліджень були застосовані загальні модульні тривимірні моделі інструментальної поверхні, процесів зняття припуску та формоутворення циліндричної поверхні на базі трьох уніфікованих модулів: інструментального, формоутворення та орієнтації. Також використовувалось комп’ютерне моделювання для побудови тривимірної моделі процесу фрезерування циліндричної поверхні орієнтованим інструментом. Створена графічна схема фрезерування циліндричної поверхні орієнтованим інструментом. Розроблені циліндричний модуль формоутворення поверхні інструменту, який описується добутком матриць переміщень вздовж відповідних осей, та поверхня обробленої деталі, представлена добутком радіуса вектора інструмента та модуля її орієнтації в системі координат вала. Отримано графік розподілу питомої продуктивності процесу фрезерування вздовж профілю зуба інструмента при обробці зі схрещеними осями фрези та деталі. Аналіз вказаного графіка показав, що спосіб фрезерування орієнтованим інструментом дає можливість підвищити точність процесу формоутворення за рахунок рівномірного зносу інструмента. Також було визначено кут схрещення циліндричної поверхні та інструмента, величина якого приймається із умови забезпечення максимального зняття шару матеріалу при рівномірному завантаженні торцевої частини фрези. Для цього розроблено тривимірну модель процесу фрезерування циліндричної поверхні зі схрещеними осями інструменту та деталі, при якому чорнове фрезерування здійснюється торцевою частиною інструмента, а чистове – периферійною. В ході проведених досліджень визначено, що при чистовому фрезеруванні величина кута повороту фрези приймається із умови забезпечення повного завантаження периферійної частини фрези. Підвищення ефективності обробки досягається за рахунок схрещення осей інструмента та деталі, що дає можливість програмувати точку схрещення, та рівномірного зносу фрези, що підвищує якість обробленої поверхні. Також для забезпечення підвищення продуктивності обробки можливе застосування високошвидкісного фрезерування
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: