Технологія оброблення внутрішніх різей методом безцентроїдного огинання
DSpace at NTB NTUU KPI
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Технологія оброблення внутрішніх різей методом безцентроїдного огинання
|
|
| Creator |
Нешта, Анна Олександрівна
|
|
| Subject |
різь
безцентроїдне огинання непрофільний інструмент режим різання технологічний процес корпус бурової коронки математична модель чисельне моделювання точність продуктивність thread a non-centroidal bending a non-profile cutting tool cutting parameters a technological process bit blank a mathematical model numerical modeling accuracy productivity резьба безцентроидное огибание непрофильный инструмент режим резания технологический процесс корпус буровой коронки математическая модель численное моделирование точность производительность 621.993.025.1-52-53(043.3) |
|
| Description |
Робота виконана на кафедрі технології машинобудування, верстатів та інструментів Сумського державного університету Міністерства освіти і науки України.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціа-льністю 05.02.08 − технологія машинобудування. − Національний технічний універ-ситет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», МОН України, Київ, 2019. Дисертацію присвячено розробленню технології оброблення внутрішніх різей методом безцентроїдного огинання на фрезерних верстатах з ЧПК із застосуванням непрофільного інструмента. На основі аналізу існуючих методів оброблення внутрішніх різей сформульо-вано робочу гіпотезу дисертаційного дослідження, що полягає в обґрунтуванні перспектив використання методу безцентроїдного огинання, як більш продуктивного способу забезпечення показників точності та якості внутрішніх різей. На основі математичного моделювання процесу силової взаємодії обґрунтовано ефективність запропонованої конструкції різального інструмента для реалізації метода безцентроїдного огинання на фрезерних верстатах з ЧПК. Шляхом лінійного програмування та оптимізації за критерієм максимальної продуктивності, з обмеженням по параметрам точності та якості оброблюваних різей визначено область оптимальних режимів різання. Експериментально обґрунтовано застосування технології обробки внутрішніх різей для діапазонів метричної, дюймової та круглої різей. На основі розрахунку оперативного часу встановлено, що запропонована технологія дозволяє скоротити основний час від 2 до 9 разів, а допоміжний – від 2 до 3 разів в порівняні з існуючими технологіям обробки внутрішніх різей. Thesis for scientific degree of Candidate of Engineering Science on specialty 05.02.08 – Manufacturing Engineering. – National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute", Ministry of Education and Science of Ukraine, Kyiv, 2019. The dissertation is devoted to the development of the technology of machining of internal threads using the method of non-centroidal bending on CNC milling machines with the use of a non-profile cutting tool. On the basis of the analysis of the ad-vantages and disadvantages of existing methods of machining internal threads with profile cutting tool or comb tool cutters, and multi-pass turning with a non-core cutting tool, the working hypothesis of the dissertation research was formulated. It consisted in justification of the prospects of using the method of non-centroidal bending as a more productive technology of ensuring the accuracy and quality parameters of internal thread. It was justified the area of application of machining method of non-centroidal with a non-core cut-ting tool for the metric thread- in the range of thread steps from 2 to 3,5 mm and diameters from 16 to 64 mm, trapezoidal threads with thread step - 2 mm and diameters from 16 to 28 mm, inch thread - with all standard sizes of steps and diameters from G3/8 to G3 '' and rope thread with a thread step – 12,7 mm and diameters from R22 to 64 mm. In present research by means of calculating the parameters of the spiral trajectory, the kinematic scheme of combining the rotation of the cutting tool, the movement of the axial feed of the cutting tool, the movement of the circular supply of the workpiece around the axis of the cutting tool, and the number of cutting inserts it was theoretically justified condition of bending of cutting inserts for a new method for machining internal threads. Based on mathematical modeling of force interaction, the efficiency of the proposed design of a cutting tool for the implementation of the method of non-centroidal bending on CNC milling machines was justified. As a result of modal analysis of designed cutting tool for machining of rope, metric and inch threads it was determined proved no resonance when using the developed tool. The value of the first internal frequency of a non-core tool for machining rope thread was 2213 Hz, which didn’t coincide with the natural frequency of machining, which was 63 Hz, at spindle speed ni = 1250 rpm for cutting tool with three cutting inserts. The first internal frequency of a non-core cutting tool for machining metric and inch thread was 1537 Hz, which also did not coincide with the natural frequency of the cutting tool during machining – 50 Hz, which corresponds to the spindle speed ni = 1000 rpm for cutting tool with three cutting inserts. By means of linear programming and optimization based on the criterion of maximum productivity, with the limitation on the parameters of accuracy and quality of internal thread, the area of optimal cutting parameters was determined. It was established and experimen-tally confirmed that the proposed manufacturing technology, as well as the design of cutting tools for circular R32 and metric cut M48x3-7N and M48x3-LH-7N, allowed to ensure the accuracy of machining in accordance with the requirements of the relevant standards. The optimal cutting parameters for rope thread R32 was determined for machining of stainless steel 5ХНМ (1.2711, 1.2713, 55NiCrMoV5 in DIN classification): cutting speed – 118 m/min and FPM – mm/min, and for machining steel 40Х (1.7045, 37Cr4 in DIN classifica-tion) cutting speed – 144 m/min, and FRM – 210 mm/min. On the basis of calculation of operating time according to the criteria of the direct manufacture time and auxiliary time it was determined that the proposed technological process allowed to reduce direct manufacture time from 2 to 9 times, and the auxiliary time - from 2 to 3 times in comparison with the existing technological process of machining of internal threads. Implementation of the results of the dissertation research into manufacturing allowed to receive an economic effect, according to the enlarged calculations, for machining bit blank in the amount of 42260 UAH., and when machining double socket – 16550 UAH., with annual output 2000 pcs. of each item. That allowed to reduce the cost of one part by 21,13 UAH. and 8,28 UAH respectively. Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.02.08 – технология машиностроения. – Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского» МОН Украины, Киев, 2019. Диссертация посвящена разработке технологии обработки внутренних резьб методом безцентроидного огибания на фрезерных станках с ЧПУ с применением непрофильного инструмента. На основе анализа существующих методов обработки внутренних резьб сформулированы рабочая гипотеза диссертационного исследования, которая заключается в обосновании перспектив использования метода безцентроидного огибания, как более продуктивного способа обеспечения показателей точности и качества внутренних резьб. На основе математического моделирования процесса силового взаимодействия обоснована эффективность предложенной конструкции режущего инструмента для реализации метода безцентроидного огибания на фрезерных станках с ЧПУ. Путем линейного программирования и оптимизации по критерию максималь-ной производительности, с ограничением по параметрам точности и качества, определена область оптимальных режимов резания для диапазонов метрической, дюймовой и круглой резьб. Экспериментально обосновано применение технологии обработки для диапазонов метрической, дюймовой и круглой внутренних резьб. На основе расчета оперативного времени установлено, что предложенная технология позволяет сократить основное время от 2 до 9 раз, а вспомогательного – от 2 до 3 раз в сравнении с существующими технологиям обработки внутренних резьб. |
|
| Date |
2019-02-25T17:18:19Z
2019-02-25T17:18:19Z 2019 |
|
| Type |
Thesis
|
|
| Identifier |
Нешта, А. О. Технологія оброблення внутрішніх різей методом безцентроїдного огинання : автореф. дис. … канд. техн. наук : 05.02.08 – технологія машинобудування / Нешта Анна Олександрівна. – Київ, 2019. – 27 с.
http://ela.kpi.ua/handle/123456789/26536 |
|
| Language |
uk
|
|
| Format |
27 с.
application/pdf |
|
| Publisher |
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Київ |
|