Технологические возможности ротационного точения винтовых поверхностей деталей машин

Перспективные материалы и технологии в аэрокосмической отрасли

A. V. Sutyagin, L. S. Malko Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk

KINEMATIC ADJUSTMENT OF THE LATHE MACHINE ECQUIPPED WITH THE DEVICE FOR ROTATIONAL SCREW SURFACE DETAILS GRINDING

Techniques of kinematic chains adjustment of a lathe machine equipped with the device for rotational screw surface details grinding are considered.

© CyraraH A. B., Ma^tKO H. C., 2010

УДК 621.914.5

А. В. Сутягин, Л. С. Малько, И. В. Трифанов

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ РОТАЦИОННОГО ТОЧЕНИЯ ВИНТОВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ МАШИН*

Показаны возможности ротационной обработки винтовой поверхности корпуса червячной фрезы.

Обработка винтовых поверхностей радиальными фасонными резцами по методу копирования отлича -ется высокой трудоемкостью, низкой стойкостью инструмента и безопасностью процесса, связанного со сливным стружкообразованием [1].

Одним из эффективных путей совершенствования технологии механической обработки винтовой поверхности деталей является разработка способа ротационного точения, принудительно вращаемым многолезвийным инструментом с продольной подачей, согласованной с вращением обрабатываемой заготовки [2].

Для реализации данной технологии было разработано бездифференциальное устройство, интегрированное с токарно-винторезным станком модели 1М65 [3].

Основными элементами устройства являются:

- шпиндельная головка;

- механизм круговой подачи многолезвийного инструмента;

- раздаточная коробка, синхронизирующая вращение инструмента и его продольное перемещение;

- конический редуктор, передающий движение круговой подачи шпиндельной головке и реализующий установку глубины резания.

Для изучения характера движения режущей кромки инструмента в процессе формирования профиля винтовой поверхности, формы срезаемого слоя и его толщины в зависимости от подачи была разработана геометрическая графоаналитическая модель формирования профиля ротационным точением.

Графическая часть модели представлена на рисунке. По итогам моделирования была принята подача 1,25 мм/об. Этой подаче соответствует максимальная толщина срезаемого слоя 0,4 мм, что вполне прием -лемо с позиции прочности режущего элемента инструмента. срезаемого слоя 0,4 мм

* Статья подготовлена по результатам исследований, проведенных при финансовой поддержке гранта КГАУ № 20 от 26.05.2010.

При помощи изготовленного устройства, интегрированного со станком модели 1М65, была проведена обработка винтовой поверхности на корпусе червячной фрезы ротационным точением многолезвийным инструментом.

Обработка проводилась при следующих режимах: продольная подача £ = 1,25 мм/об, скорость резания V = 18 м/мин.

Геометрическая графоаналитическая модель: 1-11 - продольная подача, £ = 3,75 мм/об, максимальная толщина срезаемого слоя 1,25 мм; 10е, 10/- продольная подача, £ = 1,25 мм/об, максимальная толщина

Решетневские чтения

Параметры инструмента следующие: число режущих элементов г = 24; профиль режущих элементов эвольвентный; наружный диаметр Бн = 260 мм; режущие элементы изготовлены из быстрорежущей стали Р6М5.

Получены следующие параметры при обработке винтовой поверхности конвалютного типа: т = 10 мм; глубина профиля 25 мм; шаг осевой / = 31,5 мм; максимальная шероховатость RZ = 80 мкм; погрешность шага ±0,1 мм.

Проведенные экспериментальные исследования показали работоспособность предложенной конструкции устройства для ротационного точения на бездифференциальной основе, интегрированной с токар-но-винторезным станком модели 1М65. Подтверждена эффективность дробления стружки, присущего процессу ротационного точения, что обеспечивает безопасность технологического процесса (коэффициент дробления стружки составил ю = 12,5) и работо-

способность предложенной конструкции многолез -вийного инструмента.

Технология ротационного точения винтовых поверхностей деталей машин может быть реализована как для массового производства, так и для единичного и мелкосерийного путем модернизации существующих токарно-винторезных станков.

Библиографические ссылки

1. Браславский В. М. Технология обкатки крупных деталей роликами. М. : Машиностроение, 1975.

2. Малько Л. С. Ротационное точение винтовой поверхности крупногабаритных деталей // СТИН. 2007. № 11. С. 39-40.

3. Пат. 2253545 Российская Федерация, МПК В 23 В 5/48. Устройство к токарному станку для обработки винтовой поверхности / Малько Л. С. ; опубл. 10.06.2005, Бюл. № 16.

A. V. Sutyagin, L. S. Malko, I. V. Trifanov Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk

TECHNOLOGICAL POSSIBILITIES OF ROTATIONAL SCREW SURFACE CAR DETAILS GRINDING

Possibilities of rotational processing of a screw surface of the worm milliing cutter case are shown.

© CyraraH A. B., MajitKO C., Tpn^aHOB H. B., 2010

УДК 621

Н. А. Терехин, Т. В. Камленок

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ МАНИПУЛЯТОРОМ С ШЕСТЬЮ СТЕПЕНЯМИ СВОБОД.

ПЛАТФОРМА ГЬЮ-СТЮАРТА

Платформа Гью-Стюарта - разновидность параллельного манипулятора, в которой используется октаи-дераидальная компоновка стоек. Платформа Гью-Стюарта имеет шесть степеней свободы (т. е. выбрав точку на платформе, можно произвольно задать три ее декартовы координаты и три координаты единичного вектора нормали к платформе).

Механизм имеет шесть независимых ног на шарнирных соединениях (рис. 1). Длины ног можно изменять и, тем самым, можно изменять ориентацию платформы. Прямая кинематическая задача, когда для заданных длин ног решается система уравнений, определяющая положение и ориентацию платформы, имеет до 40 решений. Тем не менее, обратная кинематическая задача, когда по заданному положению и ориентации платформы требуется найти длины ног, имеет единственное и очень простое решение.

Для космического машиностроения наибольший интерес представляет платформа Гью-Стюарта, снабженная системой управления, а также в конструктивном исполнении позволяющая занимать положение с

высокой точностью позиционирования. Рис. 1. Динамика платформы Гью-Стюарта