Анотації 

Зінь М.. Синтез вихрових головок з пружно-демпфуючими елементами. -Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.03.01 - процеси механічної обробки, верстати та інструменти, - Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя, Тернопіль, 1999.

   Дисертація присвячена питанням проектування вихрових головок, які призначаються для високошвидкісного фрезерування гвинтових поверхонь. В дисертації розроблено структурно-схемний синтез вихрових головок, які оснащені пружно-демпфуючими елементами (ПДЕ). Він грунтується на розгляді вихрової головки як системи, яка складається з окремих елементів, кожний із яких може мати різні варіанти виконання. Також запропоновано і досліджено на ЕОМ методи аналізу і розрахунку вихрових головок. В результаті отримано ряд схем головок, за однією з яких виготовлено натурний взірець. Його експериментальні дослідження в реальних експлуатаційних умовах показали, що передавання основної потужності на різець через ПДЕ дозволяє підвищити стійкість різального інструменту в 1.5-2.7 рази. Основні результати праці можуть знайти промислове впровадження при проектуванні вихрових головок, конструкції яких з метою підвищення довговічності різального інструменту містять ПДЕ.
   Ключові слова: синтез, вихрові головки, пружно-демпфуючі елементи, фрезерування, гвинтові поверхні, стійкість різального інструменту.

Zin M.. Synthesis of rotational heads with elastic - damps elements. - Manuscript.

Thesis for a degree of Candidate of Scienses (Engineering) on a speciality 05.03.01 - processes of machining, machine tools and tools, - Ternopil State Engineering University named after Ivan Puluj, Ternopil, 1999.

   The thesis is devoted to problems of projection of rotational heads intended for high-duty milling of screw surfaces. In a thesis the structural-circuit synthesis of rotational heads equipped by the elastic - damps elements (EDE) is developed. It is based on reviewing of the rotational head as systems consisting of the separate elements, each of which can have various design versions. Also it is offered and investigated with the help of COMPUTER methods of the analysis and calculation of rotational heads. In an outcome it is offered the scheme of such heads. On one of them is made the full-scale sample. The experimental researches of this sample in actual operating conditions have shown, that the transmission of a basic potency on a cutter by means of EDE allows to increase the wear resistance of the cutting tool at 1.5-2.7 times. The basic outcomes of work can find introduction in an industry at projection of rotational heads, which constructions with the purpose of a raise of longevity of the cutting tool contain EDE.
   Key words: synthesis, rotational heads, elastic - damps elements, milling, screw surfaces, wear resistance of the cutting tool.

Зинь М.. Синтез вихревых головок с упруго-демпфирующими элементами. – Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.03.01 - процессы механической обработки, станки и инструменты, - Тернопольский государственный технический университет имени Ивана Пулюя, Тернополь, 1999.

   Диссертация посвящена вопросам проектирования вихревых головок, предназначенных для высокопроизводительного фрезерования винтовых поверхностей. В диссертации разработано структурно-схемный синтез вихревых головок, оснащенных упруго-демпфирующими элементами (УДЭ). Он основан на рассмотрении вихревой головки как системы, состоящей из отдельных элементов, каждый из которых может иметь различные варианты исполнения. Предложено и исследовано на ЭВМ методы анализа и расчета вихревых головок. В результате получено ряд схем головок, по одной из которых изготовлено натурный образец. Его экспериментальные исследования в реальных эксплуатационных условиях показали, что передача основной мощности на резец посредством УДЭ позволяет повысить стойкость режущего инструмента в 1.5-2.7 раза. Основные результаты работы могут найти промышленное внедрение при проектировании вихревых головок, конструкции которых с целью повышения долговечности режущего инструмента содержат УДЭ.
   При скоростном фрезеровании с переменной толщиной среза, каковым является вихревое фрезерование винтовых поверхностей, режущий инструмент, армированный пластинкой из твердого сплава, часто выходит из строя вследствие поломок и выкрашиваний режущих кромок. Следовательно, имеют место перегрузки инструмента, одной из причин которых является динамичность процесса. На основании результатов исследования разработанных математических моделей системы СПИД (станок - приспособление - инструмент - деталь) установлено, что если резец прикреплять к шпинделю вихревой головки не жестко, а посредством упругого звена с большим демпфированием (УДЭ), то динамические нагрузки в зоне резания уменьшатся в несколько раз. Исследования также показали, что решающее воздействие на коэффициент динамичности в зоне резания производит жесткость УДЭ и масса ведомого звена (резца с резцедержателем), которому передается мощность от УДЭ, - для его уменьшения они должны быть минимально возможными.
   При вихревом фрезеровании винтовых поверхностей толщина и площадь поперечного сечения среза возрастает от нуля до максимума, а потом снова падает до нуля. Уточнены зависимости, согласно которым изменяются указанные параметры. Эти зависимости позволили установить, что в случае встречного вихревого фрезерования амплитудное значение площади поперечного сечения среза наступает на 12-29% быстрее, чем амплитудное значение толщины среза, где за 100% принято общую длину дуги среза. Полученные результаты использованы при анализе динамических процессов при вихревом фрезеровании винтовых поверхностей.
   Выполнено морфологический анализ вихревых головок, оснащенных УДЭ. Морфологические матрицы представлены в виде таблиц, в каждой строке которых помещены схемы возможных вариантов исполнения определенного элемента вихревой головки. Системный подход к исследованию и использование эффективных методов поиска новых технических решений позволили найти варианты элементов, которые не обнаружены ни в одной известной на сегодняшний день конструкции. Поэтому описанный морфологический анализ является базой для создания множества новых вихревых головок, то есть базой для проведения их многовариантного структурно-схемного синтеза. Предложено несколько схем конструкций вихревых головок, разработанных на основании выполненных исследований, а также методы их расчета. При этом особое внимание уделено расчету УДЭ и сопряженных с ними звеньев - колеблющихся резцедержателей и их направляющих.
   В процессе проведения экспериментов с натурным образцом вихревой головки исследуемыми параметрами являлись тангенциальная составляющая силы резания и стойкость инструмента к изнашиванию и поломкам. В первом случае в качестве чувствительных элементов были использованы тензорезисторы, наклеиваемые особым образом на резцы. Установлено, что УДЭ способствует уменьшению в 1.5-2.7 раза толчка тангенциальной составляющей силы резания при протекании начального этапа врезания резца в заготовку. Результаты экспериментов позволяют считать, что применение в вихревых головках упруго-демпфирующих элементов способствует улучшению динамических характеристик процесса и повышению стойкости режущего инструмента к выкрашиваниям и поломкам режущих кромок.
   Благодаря применению вихревых головок, оснащенных УДЭ, промышленность может извлечь значительный экономический эффект за счет уменьшения расхода дорогостоящего в настоящее время вольфрамосодержащего режущего инструмента. Теоретические и экспериментальные результаты работы могут быть обобщены и на другие механизмы и устройства, работающие в условиях интенсивных ударных нагрузок, с целью повышения долговечности их рабочих органов.
   Ключевые слова: синтез, вихревые головки, упруго-демпфирующие элементы, фрезерование, винтовые поверхности, стойкость режущего инструмента.

Скачати автореферат дисертації безкоштовно (повна версія)
Синтез вихрових головок з пружно-демпфуючими елементами