Повышение производительности и качества обработки тел вращения из титановых сплавов методом высокоскоростного фрезерования и фрезоточения - Автореферат

Повышение производительности и качества обработки тел вращения из титановых сплавов методом высокоскоростного фрезерования и фрезоточения Специальности: 05.02.07 - Технология и оборудование механической и физико-технической обработкиРабота выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.» Защита состоится «28» декабря 2011 г. в 13.00 часов на заседании диссертационного совета Д.212.242.02 в ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.» по адресу: 410054, ул. С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю. А.»Несмотря на уникальные свойства, которыми обладают ТС, их широкое применение в промышленности сдерживается целым рядом проблем, возникающих при обработке резанием: • малая производительность изза низких скоростей резания (30-40 м/мин), образование сливной стружки, наростообразование на режущем инструменте, низкая стойкость режущего инструмента в 10 и более раз (до 1 мин и менее); Основными способами борьбы с вышеперечисленными проблемами является снижение режимов резания и применение большого количества СОТС, что, в конечном итоге, сказывается на производительности, себестоимости изготавливаемой продукции и состоянии окружающей среды. Научная новизна: - построена кинематико-геометрическая модель формирования профиля деталей типа тел вращения из труднообрабатываемых материалов методом высокоскоростного фрезерования и фрезоточения, учитывающая кинематику процесса, режимы резания и геометрию режущего инструмента, обеспечивающая заданные параметры качества поверхности в сочетании с высокой производительностью; Основные положения работы докладывались на 5 конференциях различного уровня: всероссийские: «Инновации и актуальные проблемы техники и технологий» (Саратов, 2009), «Совершенствование техники, технологий и управления в машиностроении» (Саратов, 2009); региональные: «Молодые ученые - науке и производству» (Энгельс, 2008), «Синтез инноваций: направления и перспективы» (Энгельс, 2009), а также на внутривузовских конференциях заседаниях кафедры «Технология и оборудование электрофизических, электрохимических методов обработки» ЭТИ СГТУ в 2008-2011 гг. 4 видно, что обработка резцовой головкой сочетает в себе формообразование двух схем обработки: резание токарным резцом и резание ротационным резцом (рис.В результате выполнения диссертационной работы решена актуальная научно-практическая задача повышения производительности и качества деталей тел вращения из труднообрабатываемых материалов методом высокоскоростного фрезерования и фрезоточения. Построена кинематико-геометрическая модель позволяющая рассчитать высоту остаточных микронеровностей, учитывая кинематику процесса, режимы резания, геометрию режущего инструмента и параметры обрабатываемой заготовки, обеспечивая заданные параметры качества поверхности в сочетании с высокой производительностью. Изготовление детали «Корпус 08.130.487;-01» ЭПО «Сигнал» с использованием высокоскоростного фрезоточения позволяет повысить производительность в 1,2 раза и снизить себестоимость в 1,3 раза, что подтверждает проведенный анализ базовой и новой технологий на основе построения граф-структуры технологического процесса.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНО В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ в изданиях, входящих в перечень ВАК РФ

1. Селиванов А.Н. Обеспечение качества обработки валов из титановых сплавов методом высокоскоростного фрезерования и фрезоточения / А.Н. Селиванов, Т.Г. Насад // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2010. № 3 (46). C. 55-61.

2. Селиванов А.Н. Экспериментальные исследования стружкообразования при обработке титанового сплава марки ВТ 1-0 методом высокоскоростного окружного фрезерования / А.Н. Селиванов, Т.Г. Насад // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2011. № 2 (56). C. 138-144.

3. Селиванов А.Н. Расчет экономической эффективности обработки валов методом высокоскоростного фрезоточения / А.Н. Селиванов, Т.Г. Насад // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2011. № 2 (56). C. 134-138.

Публикации в других изданиях

4. Селиванов А.Н. Определение высоты огранки, возникающей при обработке валов фрезоточением / А.Н. Селиванов // Инновации и актуальные проблемы техники и технологий: материалы Всерос. конф. молодых ученых: в 2 т. Т. 2. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2009. C. 48-49.

5. Селиванов А.Н. Преимущества методов фрезерования и фрезоточения при обработке деталей типа тело вращения / А.Н. Селиванов // Синтез инноваций: направления и перспективы: материалы конф. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2009. С. 35-37.

6. Селиванов А.Н. Определение высоты огранки, возникающей при обработке валов фрезерованием / А.Н. Селиванов // Исследование сложных технологических систем: сб. науч. тр. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2009. С. 162-165.

7. Селиванов А.Н. Повышение производительности обработки деталей типа тело вращения за счет применения многолезвийного инструмента / А.Н. Селиванов // Автоматизация и управление в машино- и приборостроении: сб. науч. тр. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2009. С. 185-187.

8. Селиванов А.Н. Современные методы повышения качества изготовления деталей из труднообрабатываемых материалов / А.Н.Селиванов // Молодые ученые - науке и производству: материалы конф. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2008. С. 196-198.

9. Селиванов А.Н. Повышение эффективности обработки сталей и сплавов резанием / А.Н. Селиванов // Автоматизация и управление в машино-и приборостроении: сб. науч. тр. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2008. С. 192-198.

Размещено на .ru

В результате выполнения диссертационной работы решена актуальная научно-практическая задача повышения производительности и качества деталей тел вращения из труднообрабатываемых материалов методом высокоскоростного фрезерования и фрезоточения.

1. Построена кинематико-геометрическая модель позволяющая рассчитать высоту остаточных микронеровностей, учитывая кинематику процесса, режимы резания, геометрию режущего инструмента и параметры обрабатываемой заготовки, обеспечивая заданные параметры качества поверхности в сочетании с высокой производительностью.

2. Предложена эффективная технология обработки деталей типа тел вращения из труднообрабатываемых материалов методом высокоскоростного фрезерования и фрезоточения. Изготовление детали «Корпус 08.130.487; -01» ЭПО «Сигнал» с использованием высокоскоростного фрезоточения позволяет повысить производительность в 1,2 раза и снизить себестоимость в 1,3 раза, что подтверждает проведенный анализ базовой и новой технологий на основе построения граф-структуры технологического процесса.

3. Экспериментальные исследования процесса формообразования качественно подтверждают преимущества высокоскоростного фрезерования и фрезоточения. Высота микронеровности на обрабатываемой поверхности не превышает 0,5-0,8 мкм.

4. Экспериментально установлено, что применение высокоскоростного фрезерования и фрезоточения позволяет снизить температуру обрабатываемой поверхности детали в 2,5-3 раза, что уменьшает тепловую нагрузку на обрабатываемую поверхность детали и снижает риск образования дефектов на ее поверхности.

5. Предложен алгоритм расчета режимов резания и программное обеспечение по определению высоты остаточных микронеровностей в зависимости от принятой схемы обработки. Программное обеспечение передано для использования ОАО «ЗМК», ЭПО «Сигнал», ОАО «356 АРЗ».

6. Приведено экономическое обоснование целесообразности применения высокоскоростного фрезерования и фрезоточения при обработке деталей типа тел вращения из труднообрабатываемых материалов. Предполагаемый годовой эффект составил 2,4 млн. руб.