Абросімов Павло Анатолійович

Розробка системи токарних різців на основі універсально-збірних конструкцій, та дослідження їх експлуатаційних характеристик




Підвищення продуктивності металообробки зв'язано з удосконаленням конструкцій металорізального інструмента, які визначають рівень режимів різання, продуктивність обробки та собівартість виробу. Різці - найбільш розповсюджений ріжучий інструмент у металообробній промисловості, розробці якого присвячена велика кількість робіт, які виконані науково-дослідними інститутами, інструментальними фірмами та окремими вченими. В результаті розроблені системи різців й принципи їх проектування, ДСТи та галузеві нормалі. Одним з важливих показників ефективності використання інструмента є область застосування. Відомо, що в зв'язку з великою кількістю конфігурацій деталей, їх матеріалів, вимог до якості і точності поверхні, яка обробляється, потрібна велика кількість різців з різноманітною геометрією, частота застосування яких неодинакова. Це призводить до того, що інструменти, які рідко використовуються, заповнюють приміщення унструментальних кладових, збілбшуючи витрати підприємства. В умовах ринкової єкономіки, жорсткої конкуренції набір властивостей різців і рівень їх показників повинен найкращим чином відповідати вимогам споживача. Існує ряд виробництв (малі підприємства, пересувні майстерні, плавучі бази), які мають яскраво виражений одиничний характер виробництва з обмеженням кількості виробничих площин та технологічного оснащення. В ціх умовах виникає технологічна суперечність між різноманітністю вирішуемих завдань, які характерні для одиничного типу виробництва, та обмеженою кількістю інструментів. Розв'язати цю суперечність можливо за рахунок створення різців універсальних конструкцій, які використовуються для різноманітних робіт, розширюючи тим самим їх застосування. В зв'язку з цим темою магістерської роботи є "Розробка системи токарних різців на основі універсально-збірних конструкцій, та дослідження їх експлуатаційних характеристик".

Підвищення універсальності різців може досягатися шляхом створення інструменту модульного типу, а також збірних різіців з геометричними й конструктивними параметрами, що переналагоджуються та регулюються. Створенню конструкцій інструменту модульного типу присвячені розробки ведучих інструментальних фірм. Даний інструмент створюється для верстатів ЧПК, робототехнічних комплексів, гнучких виробничих модулей. Інструмент модульного типу повинен забезпечувати виконання слідуючих вимог:
        - високі й стабільні ріжучі властивості;
        - задовільне формування та відвід стружки;
        - задовільнення вимог до точності обробки;
        - універсальність застосування для обробки типових поверхонь різноманітних деталей на різних моделях верстатів;
        - скорочення часу при переналагодженні на іншу деталь, яка оброблюється, чи заміні інструменту, який затупився;
        - попередню настройку на розмір поза верстатом (сумісно з допоміжним інструментом).

Систему BTS фірми "Сандвік Коромант" (рис. 1) можна застосовувати з засобами автоматизації різноманітного рівня для точіння, як на звичайних верстатах, так і на складних автоматизованих верстатах. Система забезпечує гнучкість та можливість виконання самих різноманітних операцій і переходів токарної обробки. Система BTS складається з:
        - малогабарітних і легких інструментальних блоків з ріжучими елементами різноманітних способів кріплення;
        - ручних чи автоматичних затискних механізмів;
        - автооператора для заміни інструмента чи всього інструментального магазину;
        - засобів контролю експлуатації ріжучого інструменту;
        - засобів вимірювання для автоматичної настройки ріжучого інструменту;
        - інструментів для обробки зовнішних й внутрішних поверхонь.


Рисунок 1 - Система блочного інструмента для автоматизованного обладнання (фірма "Сандвік Коромант", Швеція): а - загальний вид інструмента; б - розмірний ряд блоків; в - блоки для зовнішнього точіння; г - блоки для обробки отворів

Для системи інструментів фірми "Хертель" (рис. 1.8) характерні слідуючі основні принципи:
        - гнучкість - єдина система закріплення інструменту для внутрішньої та зовнішньої обробки;
        - можливість установки віворіжучого та праворіжучого інструмента, нерухомого інструмента та інструмента, що обертається.


Рисунок 2 - Система блочного інструмента для автоматизованої зміни (фірма "Хертель", ФРН): а - загальна схема; б - вузел кріплення

У системах, що розглядаються, крім універсальності, досягнутий високий рівень уніфікації. Це дуже важливо для забезпечення швидкої зміни зношених деталей чи деталей, які поламалися, та забезпечення високого рівня ремонтопридатності.

В зв'язку з тим, що системи модульного інстременту фірм "Сандвік Коромант" та "Хертель", крім, безпосередньо, ріжучих частин різців, повинні бути споряджені спеціальними системами транспортування, закріплення, зміни та пошуку інструмента, їх експлуатація ефективна лише в умовах автоматизованого гнучкого виробництва з високим рівнєм комп'ютерізаії усіх етапів виробничого процесу.

Отож, економія за рахунок застосування модульного інструмента досягається в основному шляхом скорочення допоміжного часу на зміну інструмента та економії металу, необхідного для виготовлення державок.

        Зміст.

        ВСТУП
        1. АНАЛІЗ ПРИНЦИПІВ УТВОРЕННЯ СУЧАСНИХ СИСТЕМ ТОКАРНИХ РІЗЦІВ. ПОСТАНОВА ЗАВДАННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ
        2. РОЗРОБКА НОВОЇ КОНСТРУКЦІЇ ТОКАРНОГО РІЗЦЯ ЗІ ЗМІННИМИ ВСТАВКАМИ
                2.1 Аналіз сучасних конструкції різців зі вставками
                2.2 Розробка конструкції різця зі вставками
                2.3 Аналітичне визначення сил закріплення пластини та вставки в корпусі різця
                2.4 Дослідження напружено-деформованого стану пластини різця та вставки
        3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ЖОРСТКОСТІ РІЗЦЯ ЗІ ВСТАВКАМИ
                3.1 Розробка пристрія для визначення статичної жорсткості різця
                3.2 Розробка динамометричного ключа та його тарування
                3.3 Дослідження жорсткості різця та статистичний аналіз результатів экспериментів
        4. РОЗРОБКА СИСТЕМИ ТОКАРНИХ РІЗЦІВ НА БАЗІ РІЗЦЯ ЗІ ЗМІННИМИ ВСТАВКАМИ
        ВИСНОВКИ

Основні результати роботи. Розробка нової конструкції універсально-збірного різця.

Дослідження зусилля закріплення пластини та вставки в корпусі різця. Розрахунок зусилля закріплення пластини та вставки в корпусі різця дозволяє визначити технологічні можливості різця. Приведені розрахункові схеми.

Экспериментальна проверка зусилля на втулці та подкладці з ріжучою пластиною, утворюваних штифтом при його затяжці.

В результаті проведеної роботи буде розроблена система токарних різців на базі різця зі змінними вставками.

Література

1. Сборный твердосплавный инструмент /Г.Л. Хает, В.М. Гах, К.Г. Громаков и др.; Под общ. Ред. Г.Л. Хаета. - М.: Машиностроение, 1989. - 256 с.
2. А.с. 1349883 (Швеция) В 23 В 27/16 Резцедержатель /В.И. Семенов, В.А. Шпиньков и И.М. Князев - Опубл. 1987, Бюл. №41.
3. А.с. 1712066 (СССР) В 23 В 27/16 Режущий инструмент /Н.И. Ташлицкий и А.В. Попов - Опубл. 1992, Бюл. №6.
4. А.с. 1657278 (США) В 23 В 29/00 Быстросменный инструментальный блок /А.И. Касаткин, В.И. Гнусов и И.И. Феоктистов - Опубл. 1991, Бюл. №23.
5. А.с. 1445863 (СССР) В 23 В 27/16 Сборный резец /Г.Л. Хает, Е.В. Мироненко, А.Д. Коновалов, Г.В. Филиппов, В.С. Гузенко и А.В. Онишко - Опубл. 1988, Бюл. №47.
6. А.с. 561626 (СССР) В 23 В 27/16 Режущий инструмент /В.Ф. Федюкин, В.А. Нестеров и В.Н. Точенный - Опубл. 1977, Бюл. №22.
7. А.с. 1172648 (СССР) В 23 В 27/16 Режущий инструмент /Ф.Г. Чернавский, В.И. Семенов, В.А. Шпиньков и О.В. Георгиевский - Опубл. 1987, Бюл. №36.
8. Инструментальные системы автоматизированного производства: Учебник для студентов машиностроительных специальностей вузов/ Р.И. Гжиров, В.А. Гречишников, В.Г. Логашев и др. СПб : Политехника, 1993 - 399 с.
9. А.с. 51165 А (Україна) В 23 В 27/16 Різальний інструмент /П.Г. Матюха, В.С. Скринніков, Ю.О. Гриньов, А.С. Жук - Опубл. 2002, Бюл. №11.



[ на главную ]


Главная страница ДонНТУ

Страница магистров ДонНТУ

Поисковая система ДонНТУ