Технология изготовления и выбора инструмента для рациональной обработки изделий из композиционных неметаллических материалов

Механика специальных систем

A. A. Kulkov, L. V. Ruchkin Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk

DETERMINATION OF COORDINATES OF OBJECTS BY WORKING OUT OF THE DEVICE OF REMOTE CONTROL OF TECHNOLOGICAL PROCESS

Consider the system to determine the coordinates of the object when the object is detected in the video stream in real time.

© Кульков А. А., Ручкин Л. В., 2012

УДК 621.9.025

Д. В. Лобанов, А. С. Янюшкин Братский государственный университет, Россия, Братск

ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВЫБОРА ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ РАЦИОНАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Рассмотрены мероприятия по совершенствованию технологической подготовки режущего инструмента для обработки композиционных неметаллических материалов. Представлены теоретические разработки, методики, программные продукты и рекомендации для совершенствования подготовки режущего инструмента на предприятиях, занимающихся изготовлением изделий из композиционных материалов.

В последнее время значительно увеличилась доля использования композитов в различных отраслях промышленности. Достижения в области применения изделий из композиционных материалов во многом зависят от совершенствования технологий производства из них элементов различных конструкций. В связи с этим одним из перспективных направлений развития научно-технического комплекса страны является повышение эффективности обработки современных композиционных материалов лезвийным инструментом с целью расширения области их использования. Актуальной становится проблема эффективной и качественной технологической подготовки режущего инструмента для обработки композиционных материалов [1-3].

Анализ известных технологий и экспериментально-теоретических исследований в области создания инструментальных средств для обработки композиционных материалов позволил выработать концепцию и методологические основы, а также получить новые научно-практические результаты.

Теоретические основы моделирования сборного фрезерного инструмента для обработки композиционных материалов и систематизации режущего инструмента на предприятиях позволяют выявить характер структурных связей в системе инструмента и математически описать его конструктивные и геометрические особенности.

Научные принципы и теоретические положения создания методик дают возможность провести многофакторный сравнительный анализ конструктивных решений инструментов с учетом факторов, определяющих их режущую способность.

Программные продукты для автоматизации процесса технологической подготовки сборного фрезер-

ного инструмента позволяют значительно сократить время на поиск и обработку информации по конструктивным решениям инструмента, имеющегося в распоряжении предприятия; упростить процесс составления, редактирования и хранения базы данных инструментов; автоматизировать работу конструкторов и технологов; проводить сравнительный анализ вариантов конструкций инструмента для принятия синтезированных конструктивных решений при заданных условиях производства.

Новые конструкции сборного фрезерного инструмента позволяют расширить его технологические возможности и повысить адаптивность при изменяющихся условиях обработки; снизить расход инструментальных материалов, сократить простои, связанные с переналадкой инструмента и его заменой при потере режущей способности при одновременном повышении точности, надежности и эффективности обработки композиционных материалов.

Для эффективной технологической подготовки твердосплавного режущего инструмента при обработке композиционных материалов рекомендованы комбинированные методы электроалмазного шлифования. Разработаны математические модели зависимости шероховатости и микротвердости обработанной поверхности, расхода алмазного инструмента и мощности резания от электрических режимов комбинированной обработки твердых сплавов, позволившие определить рациональные электрические режимы комбинированной обработки, обеспечивающие удовлетворительный расход алмазного круга при необходимых качественных параметрах обработанной поверхности.

С использованием различных методик исследовано качество поверхностей и режущей кромки твердо-

Решетневскце чтения

сплавных инструментов, заточенных различными методами электроалмазной обработки. Установлены закономерности влияния комбинированных методов электроалмазной обработки на расход алмазных кругов на металлической связке, изменение мощности резания и микротвердости обработанных поверхностей, а также на шероховатость поверхности твердых сплавов после обработки.

В результате выявлено преимущество комбинированного метода электрохимического шлифования с одновременной непрерывной правкой шлифовального круга при изготовлении (восстановлении) твердосплавного режущего инструмента, рекомендованного для обработки композиционных материалов.

Сформулированы рекомендации по рациональным технологическим режимам, позволяющим эффективно производить затачивание твердосплавных режущих инструментов для обработки композиционных материалов комбинированным методом электроалмазной обработки.

По результатам исследований эффективности применения различных марок инструментальных материалов в конструкциях режущего инструмента для обработки композиционных материалов, прошедшего технологическую подготовку, установлено, что наибольший экономический эффект достигается при применении твердого сплава марки ВК3М.

В результате исследований выявлено, что для достижения высоких качественных показателей обработанных поверхностей из композиционных материалов необходимо стремиться к повышению скорости резания и уменьшению величины угла при вершине режущего элемента. Варьирование глубины резания и подачи позволит в этом случае управлять производительностью обработки. Разработаны рекомендации по геометрическим параметрам режущего инструмента, условиям и режимам лезвийной обработки композиционных неметаллических материалов.

Внедрение предложенной концепции при подготовке инструментального обеспечения на предприятиях, занимающихся обработкой изделий из композиционных материалов, может внести значительный вклад в развитие экономики страны.

Библиографические ссылки

1. Организация инструментального хозяйства при обработке композиционных материалов / Д. В. Лобанов, А. С. Янюшкин, Д. А. Рычков, Н. П. Петров // СТИН. 2010. № 11. С. 2-4.

2. Лобанов Д. В., Янюшкин А. С. Подготовка режущего инструмента для обработки композиционных материалов : монография / БрГУ. Братск, 2011.

3. Янюшкин А. С. Технология комбинированного электроалмазного затачивания твердосплавных инструментов. М. : Машиностроение, 2003.

D. V. Lobanov, A. S. Yanyushkin Bratsk State University, Russia, Bratsk

MANUFACTURING TECHNIQUES AND SELECT THE TOOL FOR RATIONAL PROCESSING OF PRODUCTS FROM COMPOSITE NONMETALLIC MATERIALS

In work actions for improvement of technological preparation of the cutting tool for processing of composite non-metallic materials are considered. Theoretical development, techniques, software products and recommendations for improvement of preparation of the cutting tool at the enterprises which are engaged in manufacturing ofproducts from composite materials are presented

© Лобанов Д. В., Янюшкин А. С., 2012

УДК 621.833.16

Р. С. Лукин

Сибирский федеральный университет, Россия, Красноярск

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ВОЛНОВЫХ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ, РАБОТАЮЩИХ В РАЗЛИЧНЫХ СРЕДАХ

Рассмотрены конструктивные методы, позволяющие управлять характером контактного взаимодействия зубьев. На примере модификации формы волнового генератора и выбора коэффициента смещения показано изменение картины контактного взаимодействия.

Ресурс волновых передач зависит от многих факторов [1]. Решение конструктивной задачи по поиску оптимальных параметров передачи затруднено вследствие отсутствия методики по проверочному расчету волновых зубчатых передач (ВЗП) с гибким элементом. Применение современных численных методов

дает возможность анализировать взаимодействие звеньев зубчатых передач внешнего зацепления. Учет различных факторов, характерных для волновых передач позволяет получить характер взаимодействия звеньев с заданной точностью. При этом использование различных препроцессоров по расчету и модели-