WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

На правах рукописи

ХАСАН АЛЬ-ДАБАС

(Иордания)

УДК 621.9.06-529-229.29

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ОБРАБОТКИ ЗА СЧЕТ РАЗРАБОТКИ И

ПРИМЕНЕНИЯ СВЕРЛИЛЬНО-ФРЕЗЕРНЫХ ПАТРОНОВ

Специальность 05.02.07 – Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2011 -1

Работа выполнена в Российском университете дружбы народов на кафедре технологии машиностроения, металлорежущих станков и инструментов инженерного факультета.

Научный руководитель доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой технологии машиностроения, металлорежущих станков и инструментов Российского университета дружбы народов Рогов В.А.

Научный консультант: доктор технических наук, профессор Национального технического университета Украины “Киевский политехнический институт”, Кузнецов Ю. Н.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор кафедры «Инструментальная техника и технология формообразования» Московского государственного технологического университета (Станкин) Маслов А.Р.

к.т.н., доцент кафедры МТ- МГТУ им. Баумана Шатилов А.А.

Ведущая организация:

Экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков ОАО «ЭНИМС»

Защита состоится “ 31” мая 2011 года в 13-00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.203.16 в Российском университете дружбы народов по адресу: 113090, Подольское шоссе, дом 8/5, ауд. П.109.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Российского университета дружбы народов (117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д.6).

Автореферат разослан «28» апреля 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 212.203.16 кандидат технических наук, доцент Соловьев В.В.

-2Актуальность работы. XXI век и третье тысячелетие ознаменовались качественным скачком в производстве, стали отсчетом по праву новых высоких технологий и поэтому наибольших успехов достигает та страна, где все большее применение находят достижения науки и техники.



Несмотря на то, что в области металлообработки при изготовлении различной техники значительная доля трудозатрат приходится на разработку и изготовление технологической оснастки (ТО). Объективно складывается такая ситуация, когда при непрерывном совершенствовании структуры станков в целом их зажимные механизмы и инструментально-технологическое оснащение сильно отстают, подолгу сохраняя традиционное (порой вековое) исполнение.

Разработка эксцентриковых ИЗП вместо распространенных цанговых патронов с набором (комплектом) цанг при обеспечении точности зажима позволяет сократить вспомогательное время на смену цанг, снизить расход дефицитного материала.

Процесс проектирования эксцентриковых ИЗП требует новых методологических подходов, современных методов синтеза и эффективных математических моделей и аналогов.

Появившиеся в последнее время эксцентриковые сверлильно-фрезерные (ЭСФП) патроны, где в качестве зажимного элемента используется эксцентриковый кулачок с конической поверхностью, до сих пор теоретически и экспериментально не исследованы и для них отсутствует методика проектирования и расчёта силовых, точностных и жёсткостных характеристик.

Поэтому исследования в этом направлении являются актуальными.

Связь работы с научными программами, планами, темами. Исследования, приведенные в диссертации, непосредственно связаны с научным направлением кафедры технологии машиностроения, металлорежущих станков и инструментов Российского университета дружбы народов эксцентриковых зажимных сверлильно-фрезерных патронов, с расширенным диапазоном диаметров зажимаемых инструментов с цилиндрическим хвостовиком, на основе определения влияния их работы на повышение точности и качества обработки.

Задачи исследования:

-выполнить синтез схем и конструкции инструментальных зажимных патронов (ИЗП);

-выполнить теоретические исследования характеристик существующих эксцентриковых инструментальных зажимных патронов (ЭИЗП) и предложить их модификацию с целью повышения точности и качества обработки;

- выполнить статические исследования ЭСФП;

-выполнить исследования напряженно-деформированного состояния компьютерной модели ЭСФП и влияния частоты вращения на силу зажима инструмента с использованием пакета специальных компьютерных программ;

-провести лабораторные исследования точности и качества фрезерования и сверления с использованием ЭСФП на металлорежущих станках;

- разработать рекомендации по применению ЭИЗП.

положений теории резания металлов, законов физики с применением математической обработки экспериментальных данных. При поиске новых структур, схем и конструкций использован метод морфологического анализа и многокритериальный подход при выборе лучших вариантов методом расстановки приоритета. Решение поставленных задач осуществлялось проведением теоретических и экспериментальных исследований, разработкой технологических решений, компьютерным моделированием с использованием метода конечных элементов и практическим применением полученных результатов.

Экспериментальные исследования проводились с использованием специально разработанных и изготовленных опытных образцов эксцентриковых ИЗП в лабораторных и производственных условиях. При обработке экспериментальных данных использовались методы математической статистики.

Научная новизна полученных результатов:

- впервые разработаны теоретические основы расчёта и принципы проектирования широкодиапазонных ИЗП с эксцентриковыми кулачками, содержащими в одной детали клиновой и рычажный передаточно-усилительные звенья;

- впервые выведены аналитические зависимости для определения силовых характеристик эксцентриковых ИЗП с различным количеством кинематических цепей;

- предложен системно-морфологический подход при синтезе схем и конструкций ИЗП на уровне изобретений и полезных моделей;

- впервые установлено влияние угловых размеров конической поверхности эксцентриковых кулачков и втулки на силовые характеристики эксцентриковых свердлильно-фрезерных патронов (ЭСФП);

- впервые установлено влияние отклонения угловых размеров конической поверхности эксцентриковых кулачков и втулки на силовые характеристики эксцентриковых свердлильно-фрезерных патронов (ЭСФП);

- показано, что центробежная сила в пределах всего диапазона работы ЭСФП с максимальным диаметром инструмента до 10 мм не оказывает существенное влияние на силу зажима при частотах вращения до 12 000 мин-1, что позволяет отнести такие патроны к высокоскоростным и широкодиапазонным.

Практическое значение полученных результатов:

- разработаны практические рекомендации по повышению силовых характеристик эксцентриковых ИЗП и их стабилизации в пределах всего рабочего диапазона;

- разработан и защищён патентом Украины № 16047 на полезную модель ЭСФП с дополнительным усилением в виде конического эксцентрика;

-Основные результаты работы переделаны для внедрения на ряд машиностроительных предприятий. Результаты работы внедрены в учебных процессах: кафедры «Технологии машиностроения металлорежущих станков и инструментов» инженерного факультета РУДН при чтении дисциплины «Режущий инструмент, кафедры «Конструирования станков и машин» НТУУ «Киевского политехнического института» при чтении дисциплины «Станки с ЧПУ и станочные Тернопольского государственного технического университета имени Ивана Пулюя при чтении дисциплины «Станки с ЧПУ и станочные комплексы», “Целевые механизмы станков-автоматов и станков с ЧПУ”, “Основы технического творчества”.

Апробация результатов диссертации. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на международных конференциях:

-UNITECH 05 (2005г., г. Габрово, Болгария) - UNITECH 06 (2006 г., г. Габрово, Болгария) - “Промышленная гидравлика и пневматика” (2006 г., г. Винница Украина), -II конференция “Машины, технологии, материалы – инновации для индустрии (МТМ 07)” (2007 г., г. София, Болгария).

- Международная научно-практическая конференция International Scientific and Practical Conference «Инженерные системы - 2010» 2010г, Москва.

- Международная научно-практическая конференция International Scientific and Practical Conference «Инженерные системы - 2011», Москва.

Публикации. Основные теоретические положения и результаты исследований опубликованы в 11 статьях, 4 из которых - в изданиях, входящих в перечень рекомендованных ВАК, 1 патент Украины на полезную модель.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов, практических рекомендаций, списка использований литературы из 215 наименований и приложения. Полный объем диссертации составляет 161 страниц машинописного текста, включающего 98 рисунков, таблиц.

Во введении сформулированы актуальность, цель, объект и предмет исследований. Для достижения поставленной цели приведены задачи, которые необходимо решить. Сформулированы научная новизна и практическая ценность работы.

В первом разделе сформулированы основные требования к инструментальным зажимным патронам (ИЗП) и их основные характеристики. Основным условием надёжного зажима инструмента в патроне (оправке) является исключение его смещения (проворота, проскальзывания) от действия сил и моментов резания, а также удержания силы зажима при действии центробежных сил неуравновешенных зажимных элементов. Это условие является лишь необходимым, однако, недостаточным при повышенных требованиях к жёсткости, влияющей на режимы резания, а, следовательно, на производительность обработки.

Наиболее характерный случай нагружения режущего инструмента с цилиндрическим хвостовиком, в частности, пальцевой фрезы при фрезеровании несквозного открытого контура (рис. 1) требует обеспечения двух условий:

Из первого условия непрокручивания инструмента а из второго условия отсутствия проскальзывания Рис. 1. Схема действия сил и упругих отжатий в ИЗП (а) в продольном сечении (б) в поперечном сечении с учётом коэффициента запаса К зап находятся необходимые суммарные силы зажима и принимается большее из них значение:

где d – диаметр хвостовика инструмента; R1 – касательная составляющая реакции от силы зажима; R2 – осевая составляющая реакции от силы зажима; M кр – крутящий момент резания; Pос – осевая сила резания; µ1 – коэффициент сцепления (трения) между поверхностями зажимных элементов и хвостовика инструмента при прокручивании; µ 2 – коэффициент сцепления (трения) между поверхностями зажимных элементов и хвостовика инструмента при осевом смещении; z – количество зажимных элементов патрона.

Для обеспечения суммарной радиальной силы зажима T необходимо от привода создать суммарную осевую силу зажима S = T K П, где K П коэффициент усиления ИЗП, представляющий при последовательном соединении iго количества передаточно-усилительных звеньев их произведение:

При вращении инструмента возникают центробежные силы Fwk, действующие на каждый зажимной элемент в направлении, противоположном силе Т, что снижает её на величину, равную или пропорциональную центробежной силы где m – масса неуравновешенного зажимного элемента; w = - частота вращения инструмента (n – количество оборотов в мин.); Rk - расстояние от оси вращения инструмента до центра тяжести зажимного элемента.

Глава 2 посвящёна синтезу схем и конструкций ИЗП на основе сформулированных принципов создания с применением системноморфологического подхода и обоснованием направлений поиска новых технических решений.

Для целесообразного поиска новых технических решений на уровне структурно-схемного синтеза рассмотрена система ИЗП с клиновым передаточно усилительным звеном в двух вариантах (рис. 2): 1 – зажимные элементы сделаны отдельно и жесткость их связи между собой по круговому контуру очень мала либо стремится к нулю ( C y = 0 ); 2 – зажимные элементы сделаны как одно целое в виде конусной втулки и жесткость их связи существенна ( C y 0 ).

Рис. 2. Расчетная схема инструментального зажимного патрона с упругими коническими зажимными элементами (а) и модель упругой системы инструмент зажимный элемент - корпус патрона (б): 1 - передаточно-усилительное звено (ПУЗ) в виде втулки с коническим отверстием; 2 - зажимные элементы в виде цанги с разрезами или упругой втулки с наружным конусом; 3 - режущий инструмент с Процесс зажима. При зажиме инструмента патрон есть недвижимый, т.е. не вращается (w=0) и центробежные силы, которые действуют на зажимные элементы, отсутствуют (Fц=0). В этом случае суммарная осевая сила зажима S (рис. 2, а) при открытом силовом контуре патрона равномерно распределяется на z зажимных элементов, если они сделаны отдельными в виде клинков либо консольных пелюсток (губок) цанги с половиной кута конуса, т.е. S = z ·S (где S осевая сила зажима от привода, которая припадает на один зажимной элемент). Если зажимные элементы сделаны в виде сплошной тонкостенной конической втулки, то осевая сила зажима S создает равномерное давление в продольном и поперечном сечениях с результирующей силой Р, которая действует в радиальном направлении на зажимные элементы:

где – угол трения на конической поверхности между передаточно-усилительным звеном 1 и зажимными элементами 2. При отдельных зажимных элементах с количеством z, радиальная сила, что действует на один элемент Процесс резания. В процессе резания патрон вращается (w 0 ) и на него действуют центробежные силы Fц, которые приводят к перераспределению упругих отжатий и контактных нагрузок стыков в системе инструмент - зажимный элемент патрон. Упругое отжатие зажимного элемента от силы Fц составляет и приводит к уменьшению натяжения в подсистеме инструмент - зажимный элемент на эту же величину б, а также к потере суммарной радиальной силы зажима.

Дальнейшее преобразование и анализ формул при разных процентных соотношениях и разных конструкциях выполнениях зажимных элементов свидетельствует о том, что наилучшие решения надо искать в области (рис. 3), где при необходимой радиальной точности потери динамической силы радиального зажима будут наименьшими.

Рис. 3. Зависимость потери радиальной силы зажима под действием центробежных сил от соотношения жесткостей инструмента Си и зажимного патрона Сп С учетом вышеизложенных соображений для синтеза эксцентриковых ИЗП использован метод морфологического анализа. В качестве основных признаков приняты (рис. 4):

Была построена морфологическая таблица (табл. 1) с различными вариантами ее основных признаков, согласно которой общее число схем эксцентриковых ИЭЗП Вид источника 1.3. Комби-нированный привод 1.2. Ручной привод безключа 1.1. Ручнойпривод с ключом 3.4. СпиральАрхимеда 3.3. Конус и резьба 3.5. Комбинация 2.3.Несколько 3.1. Конус 2.1. Один 3.2. Клин 2.2. Два Морфологическая таблица (табл. 1) представлена морфологической матрицей в свернутом и развернутом виде:

Для уменьшения количества вариантов решения задачи синтеза ЭИЗП с нечетным количеством зажимных элементов усечем матрицу применительно к фрезерному станку с применением ручного зажима при начальной настройке присоединительной части и вариантов расположения оси зажимного элемента.

В этом случае общее число схем ЭИЗП существенно сократится и составит:

В Главе 3 приведены результаты теоретических исследований силовых кинематическими цепями.

Вариант 2. С двумя кинематическими цепями “клин - эксцентриковый кулачок” и усилительным звеном от дополнительного эксцентрика с цилиндрической образующей.

Для теоретического анализа рассмотрим конструкцию ИЗП типа ЭСФП с ключом (рис. 5).

В корпусе 1 патрона относительно его оси установлены три эксцентриковых зажимных кулачка 4 с возможностью поворота относительно цилиндрический ползунов, равномерно расположенных по окружности и подпружиненных для цилиндрического инструмента) кольцевой пружиной 5 с отогнутыми концами, установленной в цилиндрической проточке корпуса патрона.

Резьбовая гайка 3 с коническим отверстием (или конусная втулка) навинчивается на три резьбовые вставки 2, размещенные в продольных пазах корпуса и связанных с ним через эксцентрики 6, число которых соответствует числу вставок 2, удерживаемых в конусе разрезным стопорным кольцом 7.

Таким образом, ЭСФП предложенной конструкции, работая в 2 этапа, содержит по меньшей мере в соответствии с этапами работы 2 кинематические цепи (рис. 9):

I – для выборки зазора и предварительного натяга от вращения конусной втулки 3 с моментом МР1 (окружной силой РР1), преобразующей вращение относительно неподвижных резьбовых вставок 2 с окружной силой Р01 в осевое перемещение конусной втулки 3, воздействующей по конической поверхности на эксцентриковые зажимные кулачки 4, которые, поворачиваясь относительно цилиндрических ползунов, создают предварительную радиальную силу зажима Т1;

II – для натяга системы поворотом с помощью ключа, создающего крутящий момент МР2 от окружной силы РР2 на плече lK, которая за счёт эксцентрика 6 с диаметром dЭИ эксцентриситетом е от окружной силы Р02 развивает осевую силу S2, окончательный зажим инструмента с дополнительной радиальной силой Т2.

В результате суммарная сила зажима инструмента тремя кулачками будет:

В соответствии с расчётной и функционально-структурной схемами при последовательном соединении звеньев определим коэффициенты усиление ЭСФП на этапе 1 (1ая кинематическая цепь).

и этапе 2 ( 2 ая кинематическая цепь) где K P1 - коэффициент усиления участка цепи «конусная втулка 3 – резьбовая вставка 2»; K B - коэффициент усиления резьбовая вставка 2 с ленточной винтовой линией; K k - коэффициент усиления участка цепи «клиновая втулка 3 – кулачок 4»;

K эк - коэффициент усиления рычажной передачи эксцентрикового зажимного кулачка 4 с осью поворота в виде цилиндрического ползуна; K P 2 - коэффициент усиления участка цепи «ключ – эксцентрик 6»; K Э - коэффициент усиления участка пары «эксцентрик 6 – резьбовая вставка 2».

Рис. 6. Расчетная (а) и структурная (б) схемы силовой характеристики сверлильнофрезерного патрона с двумя кинематическими цепями: I – MP1 T (предварительный зажим); II – MP2 T2 (окончательный зажим от одного эксцентрика) Определяем значения каждого коэффициента усиления K P1, K B, K k, K эк, K P 2, K Э, пользуясь расчетными схемами (рис. 10, 11).

Коэффициент усиления K P1 находится из условия В соответствии с расчетной схемой (рис. 12, а) получим Рис. 7. Передача сил на этапе I в первой кинематической цепи при выборке зазора и предварительном зажиме: а – всей цепи; б – винтовой пары; в – резьбовая месте контакта (точка Г) эксцентрика 6 с хвостовиком резьбовой вставки возникает осевая сила где 4 - угол трения между эксцентриком и резьбовой вставкой.

окончательном зажиме от одного эксцентрика (а) и развертка его половины (б) На рис. 9. показаны схема и фотография установки для замера радиальной жёсткости системы “инструмент-патрон” Рис. 9. а)схема и б) фотография установки для замера радиальной жёсткости В шпиндель вертикально-фрезерного станка мод. 6А12П установили сверлильнофрезерный патрон; в сверлильно-фрезерный патрон последовательно зажимали оправки диаметром: d = 10 мм, d = 15 мм, d = 20 мм; и прикладывали силу зажима оправки Т1 = 385 Н и Т2 = 620 Н; на стол станка закрепляли нагрузочное устройство;между нагрузочным устройством и оправкой установили динамометр; в точку вылета оправки lp = 58 мм; - с противоположной стороны поставили магнитную стойку с индикатором, индикатор (0,01 мм) и подводили к оправке установленной на одном уровне с динамометром.

На Рис.10 Показан график зависимости радиальной жесткости системы от диаметра оправки (инструмента) при суммарной силе зажима Т: 1 – 3600Н; 2 – 6000Н. Экспериментальные исследования силовых и жёсткостных характеристик ЭФСП показали существенное повышение жёсткости при увеличении силы зажима, что способствует повышению эффективности использования предложенных ИЗП в производстве при сверлении и фрезеровании.

Рис.10 График зависимости радиальной жесткости системы оправка-ЭСФП-шпиндель от диаметра инструмента на вылете 58 мм.

С целью исследования влияние геометрических характеристик деталей ЭСФП на напряженно деформированное состояние, а также изменений силовых характеристик при вращении системы с различными частотами в среде CAD системы SolidWorks создана параметрическая компьютерная модель ЭФСП с обхватом диаметров хвостовика инструмента от 0,5 до 10мм (рис.11).

Рис.11.Параметрическая компьютерная модель ЭСП а) модель в сборе, б) На рис.12.а показаны результаты расчета эквивалентных напряжений при равных углах конических поверхностей эксцентрикового кулачка и втулки с диаметром хвостовика d max = 10 мм Зажим обеспечивается радиальной силой зажима, действующей со стороны эксцентрикового кулачка и равна T = 450 H.

Анализ конструкции ЭСФП показал, что основной фактор, оказывающий существенное влияние на величину и стабильность радиальной силы зажатия T, кулачка и внутренней конической поверхности втулки.

Рис.12 Результаты расчета эквивалентных напряжений.

На силу зажима в значительной степени виляет разница в углах наклона конических поверхностей кулачка и втулки, т.е. угловой зазор где к - угол наклона конической поверхности кулачка, а вт - угол наклона внутренней конической поверхности втулки (рис. 13).

Рис. 13. Характер взаимодействия эксцентрикового кулачка с конусной втулкой На рис. 14 представлена графическая интерпретация результатов исследования изменения силы зажима при диаметре зажимной поверхности диаметром d = 10 мм и углах наклона конических поверхностей от 22° до 29°. Для теоретического анализа влияния центробежных сил и отклонений угла наклона конических поверхностей кулачка и втулки на силовые характеристики ЭСФП в качестве переменный приняты частоты вращения n, которые рассмотрены как для статического состояния n = 0 мин 1, так как и для динамического при n = 6000 мин и n = 12000 мин 1 ; отклонения угла наклона конической поверхности кулачка и втулки : 0 o 0 ; 0 o10 ; 0 o 20 ; диаметры хвостовика инструмента d : 1; 6 и 10 мм (рис.15).

Рис. 14. Изменение силы зажима в зависимости от угла наклона конических поверхностей и частоты вращения патрона. n=0 об/мин, 6000об/мин, и 12000об/мин.

Рис. 15. Изменения радиальной силы зажима в зависимости от углового размера при диаметрах хвостовика инструмента d, равным 1мм (а), 5,5мм (б), 10мм (в) и Глава 4 посвящёна исследованию характеристик эксцентрикового патрона ЭСФП в процессе резания. Исследования проводились при фрезеровании концевыми фрезами на фрезерном станке модели ФС-250. Внешний вид станка с аппаратурой показан на рис. 16. Определение частотных характеристик осуществлялось с помощью 8-ми канального переносного анализатора спектра A17U8, на который поступал сигнал от вибропреобразователя во время обработки заготовок из различных материалов. Использовалась программа «узкополосный спектр», предназначенная для частотного анализа сигнала. С помощью этой программы по временной реализации сигнала находятся отклики по набору частотных фильтров.

На Рис.17 в качестве примера показаны графики полученных спектров колебаний при обработке алюминиевого сплава Д 16 фрезой с цанговым патроном и ЭСФП Рис. 17. Спектр колебаний при обработке алюминиевого сплава Д 16 фрезой Анализируя вид полученных спектров можно сделать вывод о том, что при использовании патрона ЭФПК-22 амплитуда виброускорений в диапазоне свыше кГц снижается на 15…20%.

После фрезерования проводилось определение шероховатости обработанной поверхности. Примеры полученных профилограмм показаны на рис. 17.

Рис. 17. Профилограммы обработанной поверхности заготовки из стали 45: вверху – патрон ЭФСП, внизу – цанговый патрон.

Измерение шероховатости повторялось по 4 раза для каждого опыта, результаты измерений приведены в таблице 2.

Шероховатость поверхности при фрезеровании, Ra,мкм. Таблица Материал среднее Предложен системно-морфологический подход, который может быть эффективно использован при синтезе любых ИЗП, в том числе высокоточных и высокоскоростных с добавлением в морфологическую таблицу новых признаков.

Определена область рациональных решений, где при необходимой радиальной точности потери динамической силы радиального зажима будут наименьшими.

Разработан подход к определению силовых характеристик, который может быть использован для расчета и анализа различных схем и конструкций широкодиапазонных эксцентриковых сверлильно-фрезерных патронов. Выведенные аналитические зависимости могут служить одним из количественных критериев при выборе лучших вариантов из множества синтезированных патронов.

Проведенный анализ влияния различных геометрических характеристик патронов (конструкторских факторов), технологии изготовления и особенностей эксплуатации синтезированных патронов, что позволит оптимизировать конструкции по силовому критерию.

Установлены силовые характеристики эксцентриковых ИЗП с различными кинематическими цепями.

Проведенные компьютерные исследования показали:

-Наиболее существенное влияние на уменьшение созданной в статическом состоянии силы зажима оказывает величина и отклонение угловых размеров конических поверхностей эксцентрических кулачков и конусной втулки.

-Наибольшее значение силы зажима при частотах вращения до 6000 об/мин получено при углах наклона конических поверхностей эксцентрических кулачков и конусной втулки 2324°. При частотах вращения 12000 об/мин наибольшее значение силы зажима получено при углах наклона конических поверхностей эксцентрических кулачков и конусной втулки 2526°.

-При угле наклона конических поверхностей эксцентрических кулачков и конусной втулки 21° сила зажима снижается на 17% при частотах до 6000 и на 80 % при частотах до 12000 об/мин.

-При угле наклона конических поверхностей эксцентрических кулачков и конусной втулки 29° сила зажима снижается на 33 % при низких частотах и на 20 % при частотах от 6000 до 12000 об/мин.

-При даже небольшом отклонении угловых размеров конических поверхностей эксцентрических кулачков и конусной втулки от номинального значения значение силы зажима существенно снижается. Расчеты показали отклонение угловых размеров конических поверхностей эксцентрических кулачков и конусной втулки от номинального значения на 5 дают снижение силы зажима на 15 -20% а отклонение угловых размеров на 20 дают снижение силы зажима на 70 -80%.

-Центробежная сила, вызванная неуравновешенностью масс деталей патрона (в основном эксцентрикового кулачка) в пределах диапазона частот вращения до об/мин снижает силу зажима до 50%.

практически не оказывает влияние на силу зажима, что позволяет отнести такие патроны к высокоскоростным и широкодиапазонным.

Результаты компьютерного исследования силовых характеристик ЭСП позволяют, обосновано определить допуски на угловые размеры контактирующих конических поверхности при разработке рабочей технической документации.

Анализ спектров полученных при фрезеровании различных материалов дает основание сделать вывод о том, что при использовании патрона ЭФПК- амплитуда виброускорений в диапазоне свыше 12 кГц снижается на 15…20%, что позволяет получить более качественную поверхность.

Из данных измерений шероховатости поверхности при фрезеровании следует, что при закреплении фрезы в патроне ЭФСП шероховатость поверхности снижается на 6…10% по сравнению с цанговым патроном.

10. Из сравнения качества поверхности после фрезерования по результатам микрофотографирования следует, что при закреплении фрезы в патроне ЭФСП качество обработанной поверхности выше по сравнению с цанговым патроном.

Список опубликованных работ по теме диссертации 1. Кузнецов Ю.Н., Хасан Аль-Дабас. Синтез эксцентриковых инструментальных зажимных патронов для технологического оборудования ремонтного производства.

Инновационные пути решения проблем АПК: Материалы международной научнопрактической конференции, посвященной 65-летию Курганской ГСХА (28 - 29 мая 2009 г.). - Курган: Изд-во Курганской ГСХА, 2009. - В 2-х т. -Т.2.- с340-345.

2. Кузнецов Ю.Н. Хасан Аль-Дабас. Эксцентриковый инструментальный зажимной патрон с двумя кинематическими цепями. Инновационные пути решения проблем АПК: Материалы международной научно-практической конференции, посвященной 65-летию Курганской ГСХА (28 - 29 мая 2009 г.). - Курган: Изд-во Курганской ГСХА, 2009. - В 2-х т. -Т.2.- с346-350.

3. Хасан Аль-Дабас Исследование работоспособности эксцентрикового сверлильнофрезерного патрона. -М.: Вестник Российского университета дружбы народов, серия инженерные исследования. Изд-во РУДН 2009, с.59- 4. Хасан Аль-Дабас. Эксцентриковый инструментальный зажимной патрон.// М.:

«Машиностроение», «Сборка в машиностроении, приборостроении»,2009. С.45-48.Кузнецов Ю.Н., Хасан Аль-Дабас. Синтез эксцентриковых инструментальных зажимных патронов для сверлильно-фрезерных станков ремонтного производства.// -М.: «Тракторы и сельхозмашины»,2009.С.50-52.

6. Кузнецов Ю.Н., Хасан Аль-Дабас Совершенствование эксцентрикового сверлильно - фрезерного патрона по показателям усилия зажима инструмента.// «Тракторы и сельхозмашины»,2009.С.52-54.-М.:

7. Кузнецов Ю.Н., Хасан Аль-Дабас, Неделчева П.М. Компютерно моделиране и изследване основните характеристики на эксцентриков пробивно-фрезов патронник.

Межд. журнал “Машины, технологии, материалы”, № 2-3, 2007, София (Болгария). – с. 35-38.

8. Кузнецов Ю.Н.., Хасан Аль-Дабас, Неделчева П.М. Компьютерное моделирование и исследование силовых характеристик эксцентрикового сiльськогосподарських машин», Кіровоград.: 2006.С.247-252.

9. Кузнецов Ю.Н., Неделчева П.М., Хасан Аль-Дабас. Исследване на силовите характеристики на сксцентриков пробивен патронник. // Труды международной научно-технической конференции UNITECH 06, 2006, т.2, с. 125-131.

10. Кузнецов Ю.Н., Неделчева П.М., Хасан Аль-Дабас. Системно-морфологический подход при синтезе широкодиапазонных эксцентриковых сверлильно-фрезерных патронов // Известия на Техническая университет - Габрово, т. 33, 2006. - с. 3-8.

11. Кузнєцов Ю.М., Гуменюк О.Л., Рудковський Л.М., Хасан Аль-Дабас. Принцип створення інструментальних прецизійних затискних патронів для високошвидкісної обробки // Зб. Наукових праць Кіровоградського національного технічного університету. - Кіровоград. - 2006.с. 134-141.

12. Патент Украины на полезную модель № 16047. Зажимной патрон. МПК В23В 31/00 / авторы Кузнецов Ю.Н., Яворский Б.А., Хасан Аль-Дабас, заявл. 16.02.2006, опубл. 17.07.2006, Бюл. № 7.

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ОБРАБОТКИ ЗА СЧЕТ РАЗРАБОТКИ И

ПРИМЕНЕНИЯ СВЕРЛИЛЬНО-ФРЕЗЕРНЫХ ПАТРОНОВ

В работе выполнен синтез схем и конструкции инструментальных зажимных патронов, теоретические исследования характеристик существующих эксцентриковых инструментальных зажимных патронов и предложена их модификацию с целью повышения точности и качества обработки. Проведены статические исследования эксцентрикового сверлильно-фрезерного патрона (ЭСФП) компьютерные исследования напряженно-деформированного состояния и влияния частоты вращения на силу зажима инструмента. Для подтверждения сделанных выводов провести исследования точности и качества фрезерования с использованием ЭСФП на металлорежущем станке. Разработаны рекомендации по применению ЭИЗП.

HASAN AL DABBAS ( JORDAN )

IMPROVING THE QUALITY OF manufacturing AT THE EXPENSE OF THE

DEVELOPMENT AND APPLICATION OF BORING MILLING CHUCKS

In the Dissertation, synthesis construction and design of tools chucks, theoretical research of the characteristics of existing eccentric tool chucks and offered their modification in order to improve the ultra accuracy and quality of the industrial processing. Held static study of eccentric drilling and milling machine chucks (EDMC), computer studies CAD CAM of the stress-strain state and influence of High- speed rotation on the tool clamping force. To confirm the findings the investigations of the accuracy and quality of milling using EDMC on manufacturing machine tools cutting. By The recommendations of using of ETC

 
Похожие работы:

«Рожкова Елена Александровна ТЕОРИЯ И МЕТОДЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОФИЛЬНЫХ НЕПОДВИЖНЫХ НЕРАЗБОРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ С РАВНООСНЫМ КОНТУРОМ С НАТЯГОМ Специальность 05.02.02 – Машиноведение, системы приводов и детали машин АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Чита – 2014 2 Работа выполнена в Забайкальском институте железнодорожного транспорта филиале федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального...»

«Курмангалиева Дина Бакыт-кожаевна НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА И БЕЗОПАСНОСТИ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ 05.02.23 – стандартизация и управление качеством продукции Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Республика Казахстан Астана, 2010 Работа выполнена в Евразийском Национальном Университете им. Л.Н.Гумилева Научный консультант : доктор технических наук, профессор Усембаева Ж.К. Официальные оппоненты : доктор...»

«ВИГОВСКАЯ Татьяна Юрьевна Б А Ю - И ТЕРМОДИНАМИКА ДРОССЕЛЬНЫХ ПНЕВМОУДАРНЫХ МЕХАНИЗМОВ С ФОРСАЖЕМ И КАМЕРОЙ ПНЕВМАТИЧЕСКОГО БУФЕРА ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ РУЧНЫХ МАШИН 05.05.04. Дорожные, строительные и подъемно-транспортные машины АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук 0мск-2002 if-1 0 Работа выполнена в Новосибирском государственном архитектурно-строительном университете Научный руководитель: заслуженный изобретатель РСФСР, хт.н., профессор...»

«ХАЙКЕВИЧ Юрий Адольфович Взаимосвязь формы и геометрических параметров передней поверхности режущей пластины с процессом дробления стружки при чистовом точении Специальность Технология и оборудование 05.03.01 – механической и физикотехнической обработки АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Тула 2007 Работа выполнена на кафедре Инструментальные и метрологические системы в ГОУ ВПО Тульский государственный университет Научный...»

«УДК 62.7.064 Хомутов Владимир Станиславович Улучшение статических и динамических характеристик электрогидростатического привода в области малых сигналов управления 05.02.02 – Машиноведение,системы приводов и детали машин АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва – 2009 Диссертация выполнена на кафедре Системы приводов авиационно-космической техники Московского...»

«ГЛУХОВ АЛЕКСАНДР АЛЕКСАНДРОВИЧ СНИЖЕНИЕ ДЫМНОСТИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДИЗЕЛЯ 2Ч 10,5/12,0 ПРИ РАБОТЕ НА МЕТАНОЛЕ С ДВОЙНОЙ СИСТЕМОЙ ТОПЛИВОПОДАЧИ Специальность 05.04.02 – тепловые двигатели Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Санкт-Петербург – 2009 2 Работа выполнена в ФГОУ ВПО Вятская государственная сельскохозяйственная академия Научный руководитель : доктор технических наук профессор Лиханов Виталий Анатольевич Официальные оппоненты...»

«Атаманюк Василий Иванович РАЗРАБОТКА ПУТЕЙ И СРЕДСТВ ПОВЫШЕНИЯ СТАБИЛЬНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ШВОВ ПРИ СВАРКЕ НЕПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ Специальность 05.03.06 – Технологии и машины сварочного производства АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Волгоград – 2008 2 Работа выполнена на кафедре Оборудование и технология сварочного производства Волгоградского государственного технического университета Научный руководитель : заслуженный деятель науки...»

«Макарова Ирина Анатольевна АНАЛИЗ И СИНТЕЗ ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ В СОРБЦИОННЫХ СИСТЕМАХ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ Специальности: 05.02.22 – Организация производства (строительство) 05.13.06 – Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (строительство) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва – 2010 –2– Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального...»

«АБДЮКОВ АЗАМАТ РАМИЛЕВИЧ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАМЫКАЮЩИХ КОЛЬЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЙ АППАРАТУРЫ Специальность 05.02.13 – Машины, агрегаты и процессы (Машиностроение в нефтеперерабатывающей промышленности) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Уфа-2004 2 Работа выполнена на кафедре нефтяного Технология аппаратостроения Уфимского государственного нефтяного технического университета. Научный...»

«КОРОБОВА Наталья Васильевна НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ВЫСОКОПЛОТНЫХ ЗАГОТОВОК ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ ОБРАБОТКОЙ ДАВЛЕНИЕМ НА ПРЕССАХ Специальность 05.03.05 - Технологии и машины обработки давлением АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Москва – 2009 Работа выполнена в Московском государственном техническом университете имени Н.Э.Баумана. Официальные оппоненты : д. т. н., проф. Смирнов...»

«КРУСАНОВ Виктор Сергеевич РОБОТИЗИРОВАННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЛОКАЛИЗАЦИИ И ДЕЗАКТИВАЦИИ РАДИОАКТИВНЫХ ПРОСЫПЕЙ И ПРОЛИВОВ Специальность 05.02.05 – роботы, мехатроника и робототехнические системы Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Санкт-Петербург 2005 Работа выполнена в ГОУ ВПО Санкт-Петербургский государственный политехнический университет Научный руководитель : -доктор технических наук, старший научный сотрудник Маленков Михаил Иванович...»

«Кулагин Дмитрий Александрович ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ СТАНИНЫ ПРЕССА СИЛОЙ 750 МН И РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ БЕЗОТКАЗНУЮ РАБОТУ ПРЕССА Специальность 05.02.09 Технологии и машины обработки давлением Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва – 2010 год Работа выполнена в ОАО АХК Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения имени академика А.И....»

«АБДУЛИН Арсен Яшарович МЕТОДИКА МОДЕЛИРОВАНИЯ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ВОДОМЕТНЫХ ДВИЖИТЕЛЕЙ СКОРОСТНЫХ СУДОВ Специальность: 05.04.13 – Гидравлические машины и гидропневмоагрегаты АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Уфа – 2014 Работа выполнена на кафедре Прикладная гидромеханика Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический...»

«СЛОБОДЯН Михаил Степанович СТАБИЛИЗАЦИЯ КАЧЕСТВА СОЕДИНЕНИЙ ПРИ КОНТАКТНОЙ ТОЧЕЧНОЙ МИКРОСВАРКЕ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ЦИРКОНИЕВОГО СПЛАВА Э110 Специальность 05.03.06 – Технологии и машины сварочного производства АВТОРЕФЕРАТ на соискание ученой степени кандидата технических наук Барнаул – 2009 Работа выполнена на кафедре Оборудование и технология сварочного производства Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Томский политехнический университет...»

«Ноздрин Глеб Алексеевич МОДЕЛЬ И МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ РАБОЧЕГО ТЕЛА ВО ВНУТРЕННЕМ КОНТУРЕ ДВИГАТЕЛЯ СТИРЛИНГА Специальность 05.04.02 – Тепловые двигатели АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Санкт-Петербург – 2013 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный политехнический университет на кафедре Двигатели,...»

«НАТИГ АДИЛ оглы НАБИЕВ РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ ПОВЫШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СКВАЖИННЫХ ШТАНГОВЫХ НАСОСОВ. 05.02.13- Машины, агрегаты и процессы АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора философии по технике БАКУ 2010 1 Работа выполнена в Азербайджанской Государственной Нефтяной Академии Научный руководитель : член АННА, д.т.н профессор...»

«Кабаева Ольга Николаевна Разработка способа и средств пассивной адаптации деталей различных видов соединений при автоматизированной сборке на основе метода позиционирования Специальность 05.02.08. Технология машиностроения Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва 2006 Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профильного образования государственная Ковровская технологическая академия им. В.А.Дегтярева...»

«Артемьев Александр Алексеевич РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ НАПЛАВКИ ПОРОШКОВОЙ ПРОВОЛОКОЙ С УПРОЧНЯЮЩИМИ ЧАСТИЦАМИ TiB2 Специальность 05.02.10 – Сварка, родственные процессы и технологии АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Волгоград – 2010 2 Работа выполнена на кафедре Оборудование и технология сварочного производства в Волгоградском государственном техническом университете. Научный руководитель – доктор технических наук,...»

«Ремизов Александр Евгеньевич МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНТЕГРИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ МЕЖТУРБИННОГО ПЕРЕХОДНОГО КАНАЛА, ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЙ ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ Специальность 05.07.05 – Тепловые, электроракетные двигатели и...»

«Воркуев Дмитрий Сергеевич ПОВЫШЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ И КАЧЕСТВА СБОРКИ ИЗДЕЛИЙ С ГРУППОВЫМИ РЕЗЬБОВЫМИ СОЕДИНЕНИЯМИ НА ОСНОВЕ РАЗРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАСТКИ С ПАССИВНОЙ АДАПТАЦИЕЙ Специальность 05.02.07 Технология и оборудование механической и физико-технической обработки Специальность 05.02.08 Технология машиностроения АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук Рыбинск Работа выполнена в ФГБОУ ВПО Ковровская государственная...»








 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.