Технология. Рубрика в журнале - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Машиностроение
Статья научная
Скорость и стоимость внедрения в производство новой техники напрямую зависят от эффективности работы каждой технологической цепочки на всех этапах от конструирования и проектирования изделия до создания его первоначального макета в натуральную величину. Резко ускорить прохождение этих этапов помогают высокотехнологичные методы 3-мерного компьютерного моделирования и создания твердых копий деталей машин. В настоящее время во всем мире проводятся интенсивные научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы не только по созданию новых, но и по совершенствованию развитых ранее технологических методик и систем послойного лазерного синтеза объемных изделий (ЛСОИ) деталей машин. Методы селективного лазерного спекания (СЛС), плавления (СЛП) и трехмерной лазерной наплавки (DMD) являются одним из наиболее перспективных способов реализации технологии быстрого прототипирования. Поэтому изучение данной темы на данный момент является актуальным. В настоящее время в ряде отраслей промышленности имеются большие тепловые потоки от одной поверхности к другой, вследствие чего даже незначительные контактные сопротивления вызывают местные перегревы, что часто крайне нежелательно. В работе была изучена эффективная теплопроводность зернистых систем, которая рассматривалась как функция пористости, теплопроводности газа, заполняющего поры материала, теплопроводности газового микрозазора, теплопроводности самих частиц и контактной теплопроводности на стыке частиц. Для теоретических исследований процессов селективного лазерного спекания необходимым является разработка методов описания эффективных коэффициентов теплопроводности (ЭКТ) порошковой среды, которые учитывают, что при нагреве может происходить частичное или полное плавление материала сфер, приводящее к изменению структуры среды. Отсюда следует важное требование к моделям ЭКТ: структурная модель в пределе полного плавления материала твердых частиц должна давать значение эффективной теплопроводности, которое сшивается с эффективной теплопроводностью, даваемой бесструктурной моделью. Для случая полного плавления частиц предлагается метод расчета эффективной теплопроводности расплава с газовыми включениями, который описан в работе.
Бесплатно
Моделирование технологических ограничений при оптимизации автоматических циклов шлифования
Статья научная
Приведена методика моделирования ограничений по осыпаемости шлифовального круга и количеству ступеней переключения программной скорости подачи при оптимизации автоматических циклов круглого шлифования методом динамического программирования.
Бесплатно
Модель расчета глубины резания с учетом динамики технологической системы и положения ПАК
Статья научная
Актуальность исследования обусловлена отсутствием в машиностроении эффективных цифровых инструментов для прогнозирования стабильности точности обработки поверхностей при шлифовании, что приводит к необходимости дорогостоящих опытных испытаний, занижению режимов резания и выпуску брака. Особую сложность представляют операции круглого врезного шлифования, являющиеся финишными для точных деталей. Существующие модели часто не учитывают совместного влияния динамических процессов в технологической системе (ТС), переменной податливости заготовки и положения прибора активного контроля (ПАК). Целью работы является разработка модели расчета глубины резания, интегрирующей эти факторы для повышения точности прогнозирования. В статье проанализированы ограничения существующих статических подходов и обоснована необходимость учета динамических колебаний, приводящих к периодическому нарушению контакта между кругом и заготовкой. На основе установленных аналитических зависимостей между силой резания, упругими деформациями, массой заготовки и динамическими параметрами ТС предложена комплексная модель. Модель позволяет рассчитывать фактическую глубину резания, текущие размеры заготовки и радиальные силы в течение всего ступенчатого цикла подачи. Проведенное моделирование демонстрирует существенное влияние динамики: увеличение массы заготовки может повышать фактическую радиальную подачу до 16 %, вызывать колебания скорости подачи до ±46 % и радиальной силы резания до ±34 % по сравнению со статическим расчетом. Разработанная модель служит основой для создания цифрового двойника процесса шлифования, позволяющего виртуально проверять и оптимизировать технологические циклы, прогнозировать показатели точности формы и размеров, что в перспективе позволит сократить брак и повысить производительность.
Бесплатно
Модульная структура полимерно-композитных технологий
Статья научная
Рассмотрены особенности технологических процессов ремонтно-восстановительных работ с применением полимерно-композитных материалов. Показана уникальность и индивидуальность технологических процессов ремонта практически для каждого агрегата или узла. Обширный опыт ремонтных случаев, проводившихся более 10 лет предприятиями Челябинска и Челябинской области, позволил выделить родственные виды ремонтируемых изделий и общие для них технические и технологические ремонтные решения, представляющие собой элементарные процессы. При этом каждый технологический процесс ремонта конкретного изделия можно сформировать из элементарных типовых решений путем объединения их в набор для каждой ремонтируемой поверхности. Показано, что широкое распространение в ремонтных технологиях получило применение так называемых «слоистых систем», состоящих из слоев металла и полимерно-композитного материала. Простейшей «слоистой системой» является покрытие из полимерно-композитного материала, причем применение покрытий позволяет не только восстановить изношенную поверхность, но и обеспечить разнообразные эксплуатационные свойства рабочей поверхности. Рассмотрены нередкие случаи применения более сложных «слоистых систем», например, применение систем покрытий или металл-композитных систем, позволяющие более полно и эффективно использовать уникальные свойства современных полимерно-композитных материалов. Показана перспективность использования системного подхода в применении модульного принципа при проектировании технологических процессов. Для полной реализации модульности проектирования разработана система классификации средств технологического оснащения, что позволило с учетом особенностей ремонтно-восстановительных работ с применением полимерно-композитных материалов представить модули технологического процесса ремонта.
Бесплатно
Мониторинг технологических систем при обработке точных поверхностей сложного контура
Статья научная
В статье представлены результаты теоретического и экспериментального исследования, проведенного с целью вскрытия основных причин образования погрешностей геометрии деталей сложной формы на «холодном» станке. Решение данной задачи способствует повышению точности обработки деталей сложной формы как на станках с ЧПУ, так и на полуавтоматах с копировальными устройствами. Предлагаемая система мониторинга повышает качество эксплуатации технологических систем в целом. Авторами разработан новый аналитический метод для оценки качества изделий, получаемых на станках с ЧПУ. Предлагаемая методика включает следующие пункты: 1. Оценка состояния технологической системы станка по результатам испытаний на точность отработки программы и проверки на жесткость. 2. Контроль состояния станка на основе анализа технологической точности обработки. В качестве математического обеспечения здесь выступают полученные зависимости технологической точности от геометрической. 3. Управление точностью обработки по результатам контроля за счет коррекции программы для системы ЧПУ и изменения режимов обработки. Проведена полномасштабная оценка причин и последствий потенциальных погрешностей станков с ЧПУ, которая позволила предложить альтернативные технологические решения и уменьшить дисперсию погрешностей обработанных поверхностей сложноконтурных деталей. Внедрение результатов проведенных исследований в производство позволят повысить уровень технологического обеспечения точности поверхностей сложного контура и функциональных возможностей используемого оборудования. Анализ результатов экспериментальной проверки показал, что предложенные решения позволили повысить уровень технологического обеспечения точности деталей сложной формы от 53 до 78 %.
Бесплатно
Направления модификации дисперсного алюминия для энергетических конденсированных систем
Статья научная
Приведены результаты анализа направлений модификации дисперсного алюминия для повышения эффективности энергетических конденсированных систем различного назначения.
Бесплатно
Направленное формирование эксплуатационных свойств деталей в технологических средах
Статья научная
Основной задачей производства машин является обеспечение их эксплуатационного качества, прямо зависящего от эксплуатационных свойств деталей. Эксплуатационные свойства, как отдельных поверхностей, так и деталей в целом - свойства, способствующие выполнению деталью заданных функций при заданном ресурсе и условиях эксплуатации. Традиционная методология технологического обеспечения эксплуатационных свойств исходит из необходимости обеспечения при изготовлении детали заданных производственно-технологических показателей качества в предположении, что они гарантируют достижение заданных эксплуатационных свойств. Между тем доказано, что разные множества и последовательности технологических методов могут приводить к близким значениям производственно-технологических показателей качества деталей, но существенно разным их эксплуатационным свойствам. Методология технологического проектирования, базирующаяся на суперпозиции результатов технологических воздействий на предмет производства себя исчерпала. Предложенная концепция направленного формирования свойств изделий (в частности, деталей) рассматривает их достигнутое качество как результат трансформации его отдельных показателей, учитывающий как оперативное воздействие на предмет производства, так и наследование, и взаимное влияние формирующихся свойств. Для описания трансформации разработан математический аппарат, позволяющий ее детерминированное и стохастическое моделирование. В представленной работе изложено приложение рассматриваемой концепции к направленному формированию заданных эксплуатационных свойств изделий на примере деталей. Перспективно формирование технологических решений, гарантированно обеспечивающих явно заданные эксплуатационные свойства исполнительных поверхностей или детали в целом. Показано, что необходимый и достаточный уровень гарантированного обеспечения заданных эксплуатационных свойств должен быть ограничен и учитывать влияние эмерджентности технологического процесса как системы на результаты реализующихся в ней элементарных решений.
Бесплатно
Статья научная
В статье представлено описание методики проектирования операций шлифования с применением акустического показателя, рассмотрены основные этапы ее разработки. Методика разработана с целью повышения производительности операций шлифования. Критериями эффективности установлены минимальные оперативное и подготовительнозаключительное времена, минимальный остаточный ресурс работоспособности шлифовального круга, минимальный расход полезных объема и массы шлифовального круга. Методика реализуется на этапе проектирования операций шлифования и базируется на разработанной в специализированном программном обеспечении компьютерной имитационной модели параметров звукового давления, генерируемого процессом шлифования. Данная модель позволяет проводить расчет значений амплитуды звукового давления на информативной частоте для принятых технологических условий. Следующим важным элементом методики является применение комплексной модели. Комплексное моделирование позволяет формировать ячейку данных, содержащих значения амплитуды звукового давления шлифования и топографических параметров качества обработки для определенных технологических условий. Разработка комплексной модели заключается в сопряжении данных трех моделей: описанной модели параметров акустического сигнала шлифования и существующих моделей, позволяющих определить значения параметров шероховатости (Ra) и нецилиндричности (Δ) шлифованной поверхности. На основе комплексной модели разработаны карты прогнозирования области бездефектной работы шлифовального круга в координатной плоскости «режим – время обработки». С помощью этих карт становится возможным определение рациональных режимов обработки и характеристики шлифовального круга. Также рассмотрены основные производственные ситуации, в рамках которых ее применение приводит к получению наиболее выраженного эффекта. Область применения методики – многономенклатурное производство, занимающее в современной машиностроительной отрасли ведущую позицию.
Бесплатно
Статья научная
Предложены новый способ регулирования продолжительности остановок в приводах периодического поворота машин-автоматов и его конструктивная реализация в виде зубчато-рычажного механизма на основе некруглых зубчатых колес. Выделены дополнительные проектные параметры, позволяющие настроить зубчато-рычажный механизм на различные углы выстоя ведомого вала без изменения длин звеньев базового рычажного механизма. Предложена классификация возможных вариантов структуры регулируемых зубчато-рычажных механизмов, содержащих некруглые зубчатые колеса.
Бесплатно
Статья научная
Выполнено математическое моделирование поведения листовых заготовок в технологическом процессе из нескольких стадий: прокатки и штамповочной гибки, включая изменение размеров после снятия нагрузки (так называемая упругая отдача или пружинение). Установлено, что остаточные напряжения могут в некоторых случаях существенно изменять величину упругой отдачи; указаны диапазоны условий, в которых влияние остаточных напряжений необходимо учитывать.
Бесплатно
Обеспечение стойкости мелкоразмерных сверл при глубоком сверлении
Статья научная
При сверлении отверстий диаметром меньше 3 мм и подачей смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) поливом наблюдается эффект откачивания СОЖ из зоны резания. В этом случае винтовые поверхности стружечных канавок сверла играют роль шнека. Пара винтовая поверхность сверла - обработанное отверстие составляет элемент шнекового насоса. Чем меньше диаметр сверла и чем больше частота его вращения, тем выше производительность такого насоса. Эксперименты показывают, что при обработке отверстий диаметром 1,5 мм глубиной 20 мм при частотах вращения 3000…6000 об/мин СОЖ, поступающая поливом, не доходит до режущих кромок сверла и фактически процесс резания осуществляется «всухую». Это требует частой переточки сверл. Иногда рабочие-операторы в течение одной смены вынуждены производить до 100 переточек сверл. Увеличение количества переточек в смену приводит к увеличению количества наладок, снижению производительности обработки, уменьшению ресурса и повышению расхода сверл. В некоторых случаях оказывается, что при сверлении все параметры отверстий выдерживаются по требованиям чертежа, но сверло теряет режущую способность через 3-6 отверстий и часто на первом же отверстии. В этом случае снимают это сверло, ставят следующее и заново осуществляют наладку операции. Установлено, что величины разброса геометрических параметров сверл при стационарной заточке может оказывать значительное влияние на количество отказов работоспособности сверл, силы резания, режимы резания и, следовательно, на производительность и техническую надежность операции. В статье рассматривается возможность повышения стойкости малоразмерных сверл за счет специальной заточки, обеспечивающей допустимую по точности разбивку обработанного отверстия. Этим обеспечивается проникновение СОЖ в зону резания. Применение новой заточки повысило среднюю стойкость сверл на 28 %.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены вопросы обеспечения точности базирования сменных узлов автоматизированных производств, на основе анализа размерных цепей, возникающих при обработке базирующих отверстий сменного узла. Рассмотрены вопросы обеспечения точности обработки деталей с применением автоматически сменных узлов на рабочей позиции перекомпонуемых производственных систем (RMS). Показано суммирующее влияние точности базирования автоматически сменных узлов на точность многосторонней обработки деталей. Для решения вопросов многосторонней обработки деталей рассмотрена модель автоматически сменного узла - носителя деталей, для моделирования вопросов обеспечения точности базирования носителя на рабочей позиции перекомпонуемой производственной системы. Приведена конструкция носителя, выполненного в виде правильной прямоугольной призмы, где на боковых гранях расположены базирующие отверстия, а установку комплекта приспособления и детали выполняют в плоскости каждой грани. При этом обеспечивается пространственная повторяемость положения деталей относительно технологических узлов рабочей позиции, и равная жесткость корпуса носителя в направлениях многосторонней обработки деталей. В статье рассмотрена модель системы равнорасположенных базирующих отверстий для моделирования точности базирования носителя. На основе размерного анализа показано влияние взаимного расположения каждого базирующего отверстия носителя на точность обработки детали. Данный аспект является определяющим для реализации многосторонней обработки деталей на носителе. Показано, что на точность многосторонней обработки деталей оказывают влияние вариантность размерных цепей обработки базирующих отверстий. Проведен анализ вариантных размерных цепей обработки базирующий отверстий носителя. Приведены условия необходимые для обеспечения точности базирования носителя при многосторонней обработке деталей и методика расчета параметров обработки базирующих отверстий. Таким образом, совместное рассмотрение представленных аспектов обеспечения точности обработки базирующих отверстий позволит решить задачи обеспечения точности многосторонней обработке деталей с применением автоматически сменных узлов на рабочей позиции перекомпонуемых производственных систем.
Бесплатно
Обзор современных методов уплотнения композиционных материалов
Статья научная
В статье рассмотрены различные способы уплотнения композиционных материалов: статический, вибрационный, ударный, а также комбинированного действия. Приведены конструкции механизмов для уплотнения, а именно: вибропресс, виброплита, механизм с трамбующим брусом, пресс непрерывного действия для формования изделий из порошкообразных масс с шатунно-коромысловым ударным механизмом, машина для уплотнения труднодеформируемых (жёстких) бетонных смесей и другие. Рассмотрен их принцип работы, указаны преимущества и недостатки. Анализ существующих методов уплотнения позволяет синтезировать накопленные знания в данной области, объединить их в единую систему, найти недостатки и пути усовершенствования в применяемых методах уплотнения с целью повышения производительности процесса, уменьшения требуемой мощности привода механизма, улучшения эксплуатационных характеристик изделий. Рассмотрены работы российских исследователей: Е.А. Шишкин, А.А. Смоляков, О.Г. Клевцова, В.И. Иванчура, А.П. Прокопьев и других. Рассмотрены также работы зарубежных исследователей: Donghai Liu, Ning Wang, Erbo Song, Carl Wersall, K. Rainer Massarsch, Johan Spross и других. В исследованиях рассматриваются современные методы уплотнения, в том числе с проведением практических экспериментов, направленных на выявление наиболее оптимальных параметров эксплуатации оборудования и доработки конструкций существующих механизмов. Авторы отмечают, что многие процессы, связанные с уплотнением, требуют проведения дополнительных экспериментальных исследований, а существующие методы уплотнения недостаточно эффективны и имеют недостатки, которые невозможно устранить без внесения существенных изменений. Таким образом, возникает необходимость в применении новых методов, удовлетворяющих требованиям современных технологических процессов.
Бесплатно
Оборудование и технология обработки давлением труднодеформируемых уплотняемых материалов
Статья научная
Приведен обзор способов и устройств, применяемых для обработки давлением труднодеформируемых материалов. Описаны особенности прокатки таких материалов с многосторонним обжатием
Бесплатно
Обоснование реализации нового метода обработки глубоких отверстий после кольцевого сверления
Статья научная
Данная статья посвящена комплексному исследованию процесса удаления стержня в глухом отверстии после выполнения операции кольцевого сверления. Особое внимание уделяется анализу взаимодействия режущего инструмента с обрабатываемым материалом в условиях высоких нагрузок и деформаций. Для проведения исследования применяется современное программное обеспечение Abaqus, позволяющее выполнить детальное моделирование всех этапов технологического процесса. В работе представлена инновационная конструкция режущего инструмента, отличающаяся уникальным принципом работы. Ключевая особенность разработки заключается в способности корпуса инструмента к упругой деформации под действием противодействующих сил со стороны обрабатываемой заготовки. При этом обеспечивается согласованное перемещение направляюще-опорной части вместе с режущим лезвием по направлению к оси вращения. Принцип работы инструмента основан на его вращении с заданной частотой в направлении подачи, что способствует эффективному удалению керна стержня. Существенным преимуществом предложенного решения является отсутствие подвижных соединений в конструкции, что значительно повышает надежность и долговечность инструмента. Разработанная технология позволяет существенно оптимизировать процесс извлечения центральной части из глухого отверстия после кольцевого сверления. Это достигается за счет рационального распределения нагрузок и минимизации механического воздействия на обрабатываемый материал. Внедрение предложенного метода способствует сокращению времени обработки, снижению энергозатрат и повышению качества получаемых поверхностей. Практическая значимость исследования заключается в возможности применения разработанной технологии в машиностроении, авиационной и автомобильной промышленности, где широко используются операции глубокого сверления и последующей обработки отверстий.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены вопросы выбора оптимальных режимов электронно-лучевой сварки нагартованных алюминиевых сплавов типа АМг6Н и АМг6НПП с различной степенью упрочнения (15, 30 %). Цель оптимизации режимов - обеспечить наименьшую степень разупрочнения и размеры разупрочненных зон в диапазоне значений, гарантирующих равнопрочность сварных соединений основному металлу оболочковых конструкций. Приведены особенности изготовления цилиндрических изделий из алюминиевых нагартованных сплавов с применением электронно-лучевой сварки. Для уменьшения размеров разупрочненных участков использована новая охлаждающая оснастка c экранирующим устройством и жидкий азот в качестве хладагента. Представлены принцип работы и схема экранирующего устройства. Доказано, что при совместном применении теплоотводящей оснастки и экранирующего устройства достигается минимальная ширина зоны разупрочнения. Приведены результаты испытаний цилиндрических образцов в условиях двухосного нагружения при различных значениях параметра двухосности. По данным испытаний определены допустимые размеры зон разупрочнения, при которых несущая способность сварных соединений, ослабленных разупрочненными прослойками, находится на уровне прочности основного упрочненного металла. Доказана эффективность применения предложенной теплоотводяшей оснастки и экранирующей насадки для обеспечения равнопрочности сварных соединений основному металлу изделия. Полученные результаты могут быть использованы на стадии конструктивно-технологического проектирования и изготовления оболочковых изделий из нагартованных алюминиевых сплавов.
Бесплатно
Определение величины механического износа абразивных зерен при шлифовании
Статья научная
Среди различных механизмов износа абразивного инструмента при шлифовании преобладающим является механический, проявляющийся в виде удаления элементарных микрообъемов абразивного материала с рабочей поверхности зерен. Природа образования площадки затупления на зерне в результате данного вида износа до сих пор не раскрыта. В статье предлагается кинетический подход к механическому изнашиванию абразивных зерен при шлифовании на основе термофлуктуационной природы разрушения твердых тел. Полагается, что в результате многократного квазипериодического контакта с обрабатываемым материалом в материале абразивного зерна на межатомных связях возникают перенапряжения, которые служат толчком для преодоления атомами энергетического барьера и разрыва единичной связи. В результате, в абразивном материале происходит накопление разорванных межатомных связей, образуются несплошности и развивается процесс разрушения. При этом немаловажную роль играет температура в зоне обработки. Предложенная методика имитационного моделирования контактного взаимодействия абразивного зерна с материалом позволяет определить напряжения, действующие в зерне при шлифовании и величину долговечности абразивного материала. Установлена характерная зависимость напряжения и долговечности от размера площадки затупления, имеющейся на абразивном зерне. Переход от элементарных объемов абразивного материала, испытывающих напряжения, к макрообъемам позволяет определить величину абразивного материала, изношенного в результате механического взаимодействия с обрабатываемым материалом. Методика прогнозирования величины износа абразивного зерна при эксплуатации шлифовальных кругов различных характеристик в широком диапазоне технологических условий позволит создать совершенно иной подход к проектированию операций абразивной обработки - когда инструмент с определенным ресурсом работоспособности является исходным данным и задача технолога состоит в его эффективной эксплуатации.
Бесплатно
Статья научная
Один из наиболее часто применяемых сплавов в аддитивных технологиях - титановый сплав TiAl6V4. В последние годы большое количество работ посвящалось исследованию селективного лазерного сплавления данного сплава при использовании оптоволоконного лазера. В данной работе исследовались режимы SLM с применением углекислотного лазера. Для исследования влияния параметров селективного лазерного сплавления на пористость получаемого материала использовалась установка SINTERSTATION® Pro DM125 SLM System. Образцы выращивались в инертной атмосфере (содержание кислорода в рабочей камере составляло 500 ppm). В работе использовался порошок титанового сплава с размером частиц от 20 мкм до 63 мкм, средним размером частиц - 44 мкм, средней сферичностью по параметру ISO Roundness - 63,74 %. С использованием девяти различных режимов сплавления были изготовлены образцы кубической формы. Пористость определялась методом исследования шлифа на оптическом микроскопе (изготавливались 2 шлифа: совпадающий с направлением выращивания образца и перпендикулярный направлению выращивания). Все полученные образцы имеют плотную структуру и удовлетворительное качество поверхности. Наибольшую пористость (22,6 %) имеет образец, для сплавления которого использовалась мощность лазера - 100 Вт, время выдержки лазера в координате - 50 мкс (поры в данном случае имеют неправильную форму и большой размер). Наименьшую пористость (0,5 %) имеет образец, для сплавления которого использовалась мощность лазера - 200 Вт, время выдержки лазера в координате - 150 мкс (поры в данном случае имеют сферическую форму и меньшие размеры).
Бесплатно
Статья научная
Традиционно контроль изготавливаемых резьбовых поверхностей принято выполнять с использованием предельных калибров. Однако в единичном или мелкосерийном типах производства деталей с нестандартными резьбами изготовление дорогостоящих специальных калибров становится нерентабельным. Тенденция последних десятилетий, связанная со снижением серийности производства, обуславливает все более широкое применение универсальных средств измерений и прежде всего координатно-измерительных машин (КИМ). Для контроля метрических или упорных цилиндрических резьб, точность которых согласно стандарту определяется приведенным средним диаметром, разрабатываются методики его расчета по полученным от КИМ облакам точек. В случае конических резьб их точность необходимо определять положением их основных плоскостей. Такое положение, а именно расстояние от данной радиальной плоскости до торцовой плоскости резьбовой части детали, должно находиться в заданных допуском пределах. Для расчета этого расстояния в данной работе предложено использовать прилегающие к полученному на КИМ облаку точек две смежные идеальные винтовые поверхности, которые вместе как калибр-кольцо с заданным собственным средним диаметром определяют искомую плоскость. Выполненные по предлагаемой методике расчеты облака точек для случая дюймовой конической резьбы показали соответствие найденного расстояния осевого положения основной плоскости указанным в стандарте значениям. При этом исследованиями было установлено, что точность расчетов существенно зависит от точности определения координат точек резьбы. Приемлемый по точности расчет (0,2 %) был получен при определении координат точек резьбы с точностью 5 мкм, что достижимо при использовании ряда оптических КИМ. Предложенный подход может применяться и для случая свинчивания наружной трубной конической резьбы с внутренней цилиндрической резьбой. Таким образом, приведенные в статье результаты исследований имеют перспективы и требуют дальнейшего совершенствования, например, для определения осей идеальных винтовых поверхностей, прилегающих к облаку точек реальной резьбы.
Бесплатно
Определение силы резания при сверлении фольгированного стеклотекстолита
Статья научная
В статье приведены результаты экспериментального исследования силы резания при получении отверстий различного диаметра сверлением в слоистом композиционном материале - фольгированном стеклотекстолите. Неоднородная структура материала имеет ограничения по механической обработке, связанные с появлением расслоений из-за неравномерного распределения механической нагрузки. Знания о величине механической нагрузки позволят спрогнозировать наиболее оптимальные режимы резания. В ходе проведения экспериментов получены зависимости изменения осевой составляющей силы резания от подачи при разных частотах вращения, обрабатываемых марках материала и диаметров сверел. В качестве обрабатываемого материала выбраны 3 наиболее распространенные в производстве марки: Isola DE 104, GEM (ILM), СФ2-35 ГОСТ10316-78. Выведена общая закономерность по выбору оптимальных режимов резания при сверлении слоистого композиционного материала. Для оценки влияния затупления режущего инструмента на параметры осевого усилия проведен эксперимент с использованием затупленных сверл диаметром 1 мм на всех трех типах материала по всем ранее выбранным режимам резания. Результат обработки экспериментальных данных показал, что зависимости осевой силы от подачи при использовании обрабатывающего инструмента разного диаметра и разных типов материалов (эпоксидная связка между слоями, стеклоткань, распределение филаментов волокна, разная стеклонаполненность) при одной и той же частоте вращения шпинделя схожи. Полученные зависимости и закономерности позволят построить силовую модель сверления композиционных материалов, что значительно упростит процедуру проектирования операции.
Бесплатно
