Проектирование производящей инструментальной и исходной поверхностей на основе методов машинного моделирования тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.03.01, кандидат технических наук Петухов, Юрий Евгеньевич

• Петухов, Юрий Евгеньевич
• кандидат технических наук
• 1984

Оглавление диссертации кандидат технических наук Петухов, Юрий Евгеньевич

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ .АСПЕКТЫ ВОПРОСОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ФАСОННЫХ ДИСКОВЫХ ИНСТРУМЕНТОВ И АВТОМАТИЗАЦИИ ИХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ В УСЛОВИЯХ САПР. ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛЕЙ И ЗАДАЧ РАБОТЫ.

2. РАЗРАБОТКА ЭЛЕМЕНТОВ СТРУКТУРЫ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДЯЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ВРАЩЕНИЯ И ИСХОДНОЙ ВИНТОВОЙ ПОВЕРХНОСТИ

2.1. Анализ"структуры методов профилирования, обоснование целей, задач и структуры системы

2.2. Разработка модуля системы численного представления исходной винтовой поверхности

2.3. Разработка методов профилирования, базирующихся на численном представлении исходной винтовой поверхности.

2.3.1. Представление профиля исходной поверхности, заданной совокупностью точек, в виде плавной линии.

2.3.2. Выбор численного метода решения трансцендентного уравнения функции, представляющей в численной форме исходную поверхность, и ее исследование

2.3.3. Разработка модуля определения профиля производящей поверхности вращения по исходной винтовой поверхности, заданной в виде численной модели.

2.3.3.1. Разработка модуля по определению профиля инструмента на базе схемы численного метода

2.3.3.2. Разработка модуля по определению профиля инструмента на базе схемы метода совмещенных сечений.

2.3.4. Разработка модуля определения профаля исходной винтовой поверхности по заданному профилю производящей поверхности вращения, заданной в виде численной модели .«

2.3.4.1. Разработка модуля определения профиля винтовой поверхности на базе схемы численного метода.

2.3.4.2. Разработка модуля определения профиля винтовой поверхности на базе схемы метода совмещенных сечений.

2.3.5. Разработка модуля определения размеров срезаемого слоя на базе численного представления производящей поверхности.

3. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СРЕДСТВ МЕХАНИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ФОРМООБРАЗОВАНИЕ БИНТОШХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДИСКОВЫМИ ИНСТРУМЕНТАМИ.

3.1. Разработка способа, методики и конструкции прибора для определения профиля дискового инструмента для обработки винтовой поверхности

3.2. Разработка исследование моделей с винтовыми поверхностями.

3.3. Определение параметров установки при определении профиля дискового инструмента для обработки винтовой поверхности

3.4. Определение точности профилирования

3.4.1. Факторы, оказывающие влияние на точность профилирования.

3.4.2. Разработка критерия оценки точности профилирования. НО

3.4.3. Определение влияния погрешности установки, выполнения и масштаба модели на точность профилирования

4. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

РАБОТЫ.

4.1. Фрезерование винтовых поверхностей деталей фрезами с заданным профилем

4.2. Правка фасонных абразивных кругов для шлифования винтовых поверхностей деталей

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Проектирование производящей инструментальной и исходной поверхностей на основе методов машинного моделирования»

В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года" / I / указано на необходимость значительного увеличения масштабов создания, освоения и внедрения в производство новой высокоэффективной техники, обеспечивающей рост производительности труда, улучшение качества выпускаемой продукции, повышение ее конкурентоспособности. Поставленные задачи являются особенно актуальными для машиностроения и, в частности, для металлообрабатывающей промышленности.

Современное машиностроение характеризуется высокими темпами развития, большим объемом выпускаемой продукции, в связи с этим особенно актуальным является повышение качества выпускаемой продукции, снижение затрат на ее изготовление, дальнейшее повышение производительности.

Среди процессов формирования деталей в металлообработке место механической обработки и, в частности, обработки резанием, по-прежнему остается главным. Важную роль в обеспечении процесса механической обработки играет инструментальная подготовка производства, так как от эффективности,точности и работоспособности инструмента во многом зависит качество и эффективность всего процесса. Особенно возрастает роль режущего инструмента в условиях гибкого автоматизированного производства (ГАП; / 6 /, так затраты на инструмент в 3-5 % при неавтоматизированном производстве в условиях ГАП достигают значительных размеров (20-25 % в себестоимости обработки).

В современных условиях повышение эффективности и качества режущих инструментов невозможно без комплексной автоматизации инструментальной подготовки производства на базе широкого внедрения компьютеров, роботов и применения микропроцессорной техники. Решения июньского 1983 г. пленума ЦК КПСС / 2 / ставят эту актуальную проблему в группу важнейших народнохозяйственных задач.

Современное направление развития проектирования режущих инструментов связано с созданием систем автоматизированного проектирования (САПР), позволяющих с помощью современных вычислительных систем комплексно решать вопросы, возникавшие на всех этапах проектирования и изготовления инструментов, на базе лучших решений, полученных а результате целенаправленного поиска.

Среди многообразия типов и форм режущих инструментов значительную часть составляют инструменты со сложными рабочими и, в частности, винтовыми поверхностями, необходимость которых диктуется не только конструктивными особенностями инструмента, но и, как правило, они обеспечивают более высокие эксплуатационные показатели, позволяющие в ряде случаев повысить производительность обработки, снизить динамические нагрузки на станок и увеличить тем самым точность обработки, улучшить условия резания и повысить качество обрабатываемой поверхности, обеспечить транспортировку стружки из зоны резания и т.д. Кроме того на ряде ответственных деталей машиностроения рабочие поверхности также выполнены винтовыми, в частности, на роторах турбин, роторах циклоидальных насосов и др.

Проектирование режутцих инструментов для обработки этих поверхностей и их изготовление является одним из наиболее сложных вопросов инструментального производства. Это обстоятельство объяа няется тем, что однозначного соответствия между профилем инструмента для обработки деталей с винтовой поверхностью и профилем этой поверхности не существует, в связи с этим при обработке винтовых поверхностей на станке возникают погрешности из-за отличий между расчетными параметрами установки инструмента и его реальной установкой на станке, которая, кроме того, может меняться при некоторых видах обработки, например, вследствие износа инструмента.

В настоящее время существует большое количество методов проектирования фасонных инструментов, и среди них методы проектирования инструментов для обработки винтовых поверхностей /14, 27, 33, 35, 41, 42, 45, 90, 92, 107 /, однако, несмотря на имеющуюся общность / 33, 42, 50, 60, 85, 108 / в методическом подходе к решению вопросов проектирования, частные методы проектирования различных видов инструментов со сложным профилем не имеют единой формализованной основы.

В данной работе сделана попытка решить вопросы проектирования производящей инструментальной и исходной поверхностей на базе формализованного численного представления их с помощью разработанного метода машинного проектирования. Выполнение ее осуществлялось в соответствии с темой по целевой комплексной программе В 0Ц-027 "Создание и разработка автоматизированных научных систем исследований (АСНИ) и системы автоматизированного проектирования (САПР) с применением измерительно-вычислительных комплексов" (задание 03-08), утвержденной постановлением ГКНТ СССР № 474/250/132 от 12.12.80 г. в плане совместных работ с, ПО УРАЛШШ1 по разработке автоматизированных систем изготовления режущих инструментов, а также в соответствии с отраслевой темой Мин13уза СССР "Исследование, разработка современных методов проектирования режущих инструментов и технологических процессов их изготовления применительно к САПР".

На основании анализа работ были сформулированы основные задачи, при решении которых была создана система численного машинного представления исходной поверхности на базе разработанной исходной матрицы преобразований.

Разработаны простые и эффективные методы определения производящей инструментальной и исходной поверхностей, а также определения размеров срезаемого слоя с помощью разработанной системы численного машинного моделирования. Созданы средства моделирования в виде моделей с винтовой поверхностью и приборов для профилирования инструментов. Исследовано влияние погрешностей параметров установки и выполнения моделей на точность профилирования, которая оценивалась по разработанному критерию определения погрешности профилирования, повышающему объективность оценки.

Результаты работы нашли конкретное применение при решении задачи по определению параметров установки и диаметра инструмента с прямолинейной производящей поверхностью для обработки винтовой поверхности детали с заданным профилем, а также при формообразовании абразивных кругов для шлифования винтовых поверхностей деталей.

На основании разработанной методики созданы программы (на базе ЭШ EC-I022, Электроника 100-25, В-2, ДЗ-28), как средство автоматизированного решения рассмотренных вопросов. Разработаны новые способы и устройства для профилирования и правки, защищенные авторскими свидетельствами.

Исследование системы на примерах решения конкретных производственных задач показало ее работоспособность, возможность автоматизации проведения научных исследований, а также справедливость полученных в работе выводов.

5ч

I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ

ВОПРОСОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ФАСОННЫХ ДИСКОВЫХ ИНСТРУМЕНТОВ И АВТОМАТИЗАЦИИ ИХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ В УСЛОВИЯХ САПР. ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛЕЙ И ЗАДАЧ РАБОТЫ

Специфика проектирования режущих инструментов, предназначенных для обработки винтовых поверхностей, обуславливает необходимость учета и вскрытия многочисленных связей между требованиями к их эксплуатации и производству, рассмотрения большого числа конструктивных и технологических вариантов.

Комплексное решение поставленных задач возможно только на базе широкого применения вычислительной техники и создания систем автоматизированного проектирования (САПР) инструментов.

В настоящее время известны разработки в области создания элементов САПР / 41, 44, 45, 89, 104, 108, 109, III /. В работах М.И.Юликова / 108 /, М.А.Максимова /51, 52 / сформулированы основы автоматизированного проектирования металлорежущих инструментов, определены главные направления развития и совершенствования. В частности, указывается, что САПР следует рассматривать как систему проектирования, основанную на применении современных математических методов и средств вычислительной техники.

Современные ЭВМ имеют большие возможности для автоматизации процессов проектирования, однако эффективность их зависит от метода проектирования, положенного в основу программы. Это обстоятельство указывает на необходимость дальнейшего совершенствования аналитических методов проектирования инструментов, которые должны отличаться большой универсальностью и общностью, необходимо, чтобы они комплексно учитывали широкий круг факторов, влияющих на процесс проектирования и конструкцию инструмента. Это отмечается в работах / 45, 85, III /. Кроме того, использование в САПР совершенных методов проектирования позволяет, в конечном итоге, не только получать конкретные эффективные решения, но и, что особенно важно, использовать разработанные системы для проведения научных исследований.

Таким образом разработка САПР вызывает необходимость в систематизации и анализе существующих методов проектирования инструментов для обработки винтовых поверхностей.

Общей фундаментальной основой существующих методов проектирования фасонных инструментов являются основные положения и аналитические зависимости классической теории огибающей семейства поверхностей, получившей развитие применительно к решению задач инструментального производства в работах / 36, 50, 85 /. Положения класг сической теории огибающей семейства поверхностей позволяют для конкретных случаев обработки получить аналитическое выражение профиля режущей части инструмента. Однако, ввиду сложности и трудоемкости получения результирующих аналитических зависимостей, этот метод к настоящему времени получил широкое применение в основном для профилирования обкаточных инструментов / 29, 84, 85, 86, 87, 100 /.

Проектирование инструментов для обработки винтовых поверхностей представляет одну из наиболее сложных задач инструментального производства. Наиболее крупные работы по проектированию инструментов для обработки винтовых поверхностей принадлежат С.И.Лашневу, М.И.Юликову / 42, 43, 45, 50, 108 /. Дальнейшее развитие вопросы проектирования инструментов для обработки винтовых поверхностей получили в работах / 14, 27, 33, 35, 49, 60, 85 /.

Среди существующих методов проектирования наибольшее развитие и применение при проектировании инструментов для обработки винтовых поверхностей получил метод, основанный на использовании свойства нормали в точке касания сопряженных профилей, а именно то, что она пересекает ось дискового инструмента,

С использованием данного метода разработано несколько программ на ЭЕМ / 9, 12, 23, 45, 47, 109 /, позволяющих решать не только вопросы, связанные с определением профиля инструмента, но и оптимизации параметров установки дисковых инструментов.

Существуют несколько разновидностей данного метода, в частности, в работе / 38 / рассматривается винтовое движение оси дискового инструмента при неподвижном положении нормали к поверхности.

Кинематические методы профилирования, изложенные в работах / 33, 50, 56, 58 /, обеспечивают, также, как и вышеизложенные, получение профиля дискового инструмента в виде ряда дискретных точек. Согласно методике, при профилировании предварительно устанавливается положение оси дискового инструмента и сопряженной оси. Геометрический смысл полученной пары состоит в том, что они образуют гиперболическую конгруэнцию - двухпараметрическое множество прямых, пересекающих сопряжению ось и ось инструмента, и являющихся, вследствие этого, лучами винта / 56 /. Основное ограничение в использовании данных методов связано с тем, что они могут эффективно использоваться только при наличии у сопряженных профилей общей нормали. Поэтому при профилировании сопряженных участков, оформленных по переходным кривым, возникают значительные затруднения.

В работах / 26, 107, 108 / приведены методики проектирования, основанные на численных методах профилирования, сущность которых заключается в том, что точка, принадлежащая профилю дискового инструмента, определяется как кратчайшее расстояние от оси инструмента до винтовой поверхности детали, расположенной в заданном сечении детали плоскостью, перпендикулярной оси фрезы.

Ограничения на применение этого метода связаны с тем, что точность определения профиля инструмента с его помощью зависит от количества точек, заданных на профиле исходной поверхности. Указанные методы проектирования являются основой разработанных систем автоматизированного проектирования дисковых инструментов для обработки винтовых поверхностей деталей. Наибольшего внимания заслуживает работа С.И.Лаптева, М.И.Юликова / 45 /, а также А.Н.Борисова / 9 /, А.А.Дониса / 23 /, С.С.Ласточкина / 41 /, Ю.Б.Якубовича / 109 /.

В работе / 45 / разработаны методики и алгоритм профилирования инструментов дискового, реечного и червячного типа,

В работах / 41, 109 / особое внимание уделено вопросу оптимизации параметров установки по критерию максимальной стойкости инструмента. Этот вопрос при проектировании инструментов для обработки винтовых поверхностей является особенно важным, решение его возможно только с использованием ЭВМ.

В частности, в работе / 41 / для решения этой задачи используется многоуровневая система оптимизации и разработанный специализированный эвристический метод, позволяющий находить оптимальные параметры установки инструмента при обработке винтовых поверхностей со сложным профилем. Однако условия работы режущей кромки инструмента не рассматривались и оптимизация выполнялась без их учета.

Особенного внимания заслуживает работа С.ИЛашнева и М.И.Юли-кова / 44 /, в которой рассматриваются вопросы проектирования режущей части на основе размеров срезаемого слоя в совокупности с профилированием.

Однако сложность решаемой задачи и громоздкий вид результирующих аналитических выражений обусловили необходимость принятия авторами ряда методических допущений, сводящих фрезерование винтовой поверхности дисковым инструментом к косому фрезерованию с прямолинейной подачей, что исключило из рассмотрения ряд особенностей, связанных с изменением формы поверхности резания, при сложном движении резания, имеющем место при винтовой подаче / 44 /.

Среди методов профилирования дисковых инструментов для обработки винтовых поверхностей существует также большая группа полностью не формализованных, графических и графоаналитических методов профилирования /4, II, 15, 27, 33, 80, 85, 87, 90, 95 /. Несмотря на широкое использование вычислительной техники, графические методы не утратили своего значения и остаются надежным средством контрольной проверки результатов расчета на ЭШ. Кроме того, ряд графических методов, в частности, метод совмещенных сечений / 15 /, построены на методических принципах, позволяющих устранить отмеченные выше недостатки известных методов профилирования.

Анализ структуры рассмотренных методов проектирования позволяет выделить в них два основных этапа. Первый - аналитическое представление уравнения исходной поверхности в виде совокупности нормалей или точек на ее поверхности в системе координат, связанной с производящей поверхностью инструмента, в частности, с его осью, и второй - определение из полученной совокупности нормалей или точек, принадлежащих профилю инструмента.Несмотря на общую структуру методов профилирования фасонных инструментов, каждый из них реализуется с помощью аналитических зависимостей различного вида, что вызывает необходимость использования большого количества программ для их проектирования, в том числе и для проектирования инструментов, предназначенных для обработки винтовых поверхностей.

В то же время особенно актуальным при современных темпах развития науки и техники является вопрос автоматизации интеллектуальной деятельности проектировщиков / 3 /, что связано с созданием систем автоматизированного проектирования, основанных на общих методологических принципах построения методов проектирования, использование которых позволит включить в круг задач системы автоматизированного проектирования, в частности, синтез методики профилирования, обеспечивающей не только определение профиля инструмента, но и проектирование режущей части на базе определения размеров срезаемого слоя.

Совершенствование процесса проектирования фасонных инструментов развивалось также в направлении создания средств моделирования с помощью различных установок и приборов, которые позволяют воспроизвести исследуемый процесс формообразования в удобной для наблюдений и исследований форме. Наиболее широкое применение моделирование нашло при исследовании процесса формообразования обкаточными инструментами в работах / 28, 46, 75 /.

Профилирование дисковых инструментов для обработки винтовых поверхностей с помощью моделирования рассматривается в работах Ю.В.Попова / 77, 78 /, а также в работе других авторов / 27, 92 /•

Однако моделирование производилось без учета влияния точности установки и выполнения модели винтовой поверхности.

Анализ рассмотренных работ позволяет сделать вывод о необходимости постановки настоящей работы.

Цель работы. Целью работы является повышение точности, работоспособности и расширение технологических возможностей инструментов для обработки фасонных поверхностей деталей. Она достигается решением актуальной научной задачи: определением внутренних функциональных взаимосвязей факторов процесса формообразования с прогнозированием и управлением им на этой основе.

Исходя из общей цели определены следующие задачи работы:

1.Разработать формализованную модель формирования обрабатываемой поверхности детали с помощью машинных методов.

2.Разработать на основе формализованной модели аналитические методы проектирования производящей инструментальной поверхности вращения и винтовой поверхности, а также режущей части инструмента на основе определения размеров срезаемого слоя.

3.Разработать критерий оценки точности профилирования.

4.Разработать средства моделирования процесса формообразования в виде прибора для определения профиля инструмента для обработки винтовой поверхности детали и исследовать влияние погрешностей параметров, характеризующих точность изготовления и установки модели на точность профилирования.

5.Создать, используя результаты работы, оптимальную модель определения параметров установки и диаметра инструмента с заданной формой производящей поверхности для обработки фасонной винтовой поверхности детали, а также разработать и исследовать правящий инструмент для формообразования абразивных кругов для шлифования фасонных поверхностей деталей.

Методы исследований. Исследование процесса формообразования проводилось на основе аналитических методов расчета на базе классической теории огибающих семейства поверхностей / 50 / с использованием аппарата дифференциальной геометрии, математического анализа, матричного исчисления, численных методов, теории математического программирования /31, 55 /, математических методов обработки экспериментальных данных / 13 /.

Работа выполнена с применением современных вычислительных средств (ЭШ: EC-I022, Электроника 100-25, В2, ДЗ-28) и современных приборов - БМИ-1ц (большой инструментальный микроскоп с запоминающим устройством и цифровой индикацией).

Научная новизна. Представление производящей инструментальной и исходных поверхностей посредством семейства образующих методами машинного моделирования и раскрытий на этой основе внутренних функциональных взаимосвязей процесса формообразования этих поверхностей.

Практическая ценность. В разработке автоматизированного метода проектирования и приборе, позволяющих ускорить процесс проектирования и повысить качество инструмента для обработки фасонных винтовых деталей; в повышении работоспособности инструмента за счет обоснованного выбора геометрии режущей части на основании определения размеров срезаемого слоя; в формализации ограничений, позволяющих определить возможность обработки фасонных винтовых поверхностей инструментом с прямолинейной образующей; в решении вопросов формообразования фасонных абразивных кругов для шлифования винтовых поверхностей благодаря использованию правящего инструмента новой конструкции.

Реализация работы. Основные результаты работы использованы НИАТом при разработке 2-х отраслевых методических материалов, а также на других предприятиях ряда министерств: п/я B-2I9Q - при проектировании инструментов для обработки роторов турбин; п/я A-I695 - при проектировании инструмента 2-го порядка; п/я М-5569 - при определении возможности использования концевых фрез в качестве инструмента 2-го порядка при обработке винтовых поверхностей на режущем инструменте; п/я А-1043 - при правке фасонных абразивных кругов для шлифования фасонных винтовых поверхностей с помощью сборного алмазного инструмента; НПО УРАЛМАШ -при разработке систем автоматизированного проектирования САПР--СЕЕРЛО и САПР-ЗЕНКЕР.

Суммарный экономический эффект от внедрения результатов работы составил 52646 рублей. Кроме того результаты работы используются в учебном процессе Московского ордена Трудового Красного Знамени станкоинструментального института.

Апробация работы. Основные положения и наиболее важные разделы работы доложены на:

- научно-технической конференции "Эффективность и качество АСУ" (Свердловск, 1983 г., март, Свердловский областной Совет НТО);

- научно-техническом семинаре "Прогрессивные конструкции режущих инструментов и рациональные условия их эксплуатации" (М., 1983 г., апрель, МДНШ им.Ф.Э.Дзержинского);

- научно-технической конференции "Автоматизация проектирования и управления качеством" (М., 1983 г., ноябрь, Московское НТО ПРИБОР-ПРОМ им.академика С.И.Вавилова);

- научно-технической конференции "Повышение эффективности технологических процессов сложного формообразования деталей машиностроения" (Фрунзе, 1983 г., декабрь, Республиканское правление НТО МАШПРОМ);

- научно-технической конференции "Автоматизация расчетов металлорежущих инструментов с помощью ЭВМ" (Челябинск, май, 1984 г., Уральский ДНЮ;

- научно-технической конференции "Научно-техническое творчество молодых ученых и специалистов Мосстанкина" (М., декабрь,

1981 г. и сентябрь 1983 г., МОССТАНКИН);

- научно-техническом семинаре "Повышение работоспособности зуборезного инструмента и качества зубообработки" (М., апрель, 1983 г., ЦП НТО МАШПРОМ);

- научной конференции "Новый технологический процесс в машиностроении" (Воронеж, февраль, 1984 г., МИНВУЗ РСФСР, ВПИ);

- заседаниях кафедры инструментального производства Московского ордена Трудового Красного Знамени станкоинструментального института 1977-1984 гг.

Публикации. Основные результаты работы опубликованы в 14 печатных работах и 10 авторских свидетельствах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использований источников и приложений: блок-схем алгоритмов, программ, результатов расчетов на ЭВМ, актов внедрения и расчетов экономической эффективности.

Заключение диссертации по теме «Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки», Петухов, Юрий Евгеньевич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ литературных источников показал, что машинное моделирование при решении вопросов профилирования производящей инструментальной поверхности вращения и винтовой поверхности разработано и исследовано недостаточно.

2. Разработанный метод машинного моделирования на базе исходной матрицы преобразований может быть использован при профилировании фасонных инструментов. :и определении размеров срезаемого слоя в качестве аппарата, формирующего численную модель исходной поверхности.

3. Разработанные методы определения производящей поверхности вращения и винтовой поверхности позволяют определить сопряженный профиль в случае отсутствия с ним общих нормалей, гарантируют получение профиля инструмента без подрезания профиля исходной поверхности, а также обеспечивают получение координат в заданном участке профиля.

4. Разработанная конструкция прибора для профилирования инструментов с достаточной для практических задач точностью позволяет определять профиль инструмента.

5. Полученные зависимости по определению параметров установки позволяют получить на обеих сторонах профиля дискового инструмента заданные утлы профиля и обеспечивают оптимальную геометрию.

6. Разработанный критерий сравнения профилей позволяет выделить погрешность в расположении профилей и погрешность в выполнении их формы.

7. Полученная корреляционная зависимость связи погрешности профилирования с погрешностями установки и выполнения модели, позволяет оценить возможную ошибку при профилировании на конкретном устройстве, а также погрешность формообразования абразивных кругов из-за неточности его установки на станке и износа в процессе эксплуатации.

8. Использование 4-х этапной оптимизации с изменением на каждом этапе целевой функции при определении параметров установки и диаметра концевой фрезы с использованием методов машинного моделирования, позволило сократить время расчета на ЭВМ на 40 % и увеличить вероятность получения приемлемого результата.

9. Разработанная конструкция правящего инструмента на базе модели с винтовой поверхностью повышает точность и упрощает формообразование фасонных абразивных кругов для шлифования винтовых поверхностей деталей.

10. Экспериментальная проверка полученных результатов исследований и теоретических разработок подтвердили их правильность. Экономический эффект от внедрения результатов работы, выполненной автором,составил 52546 рублей.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Петухов, Юрий Евгеньевич, 1984 год

1. Материалы ХХУ1 съезда КПСС. Политиздат» I98I.-223C.t

2. Материалы Пленума Центрального Комитета КПСС, 14-15 июня 1983 г. М.Политиздат, 1983.-80с.

3. Автоматизация поискового конструирования (искусственный интеллект в машинном проектировании). /А.И.Полонинкин, Н.К.Бобков, Г.Я.Буш и др.: под ред.А.И.Половинкина, -М.:Радио и связь,1981.-344C.

4. Архипов И.Я. Профилирование дисковых инструментов для обработки винтовых канавок.- Станки и инструменты. J6 5, 1966.-е. 16-18.

5. Бальмонт Б. В. Коренное улучшение работы по ускорению научно-технического прогресса важнейшая задача.- Станки и инструменты. 1984. № I. с.2-3.

6. Беляев А.Е. Автоматизация конструкторско-технологической подготовки производства.

7. Автоматизация расчетов металлорежущих инструментов на ЭШ.-Челябинск: УДДТП, 1984.-е.6-7.

8. Бобров В.Ф. Основы теории резания материалов.-М.: Машиностроение, I975.-344C.

9. Борисов А.Н. Автоматизация решения вопросов формообразования винтовых поверхностей дисковыми инструментами. Диссертация на соискание ученой степени кавд. техн. наук.- 1Ула, ШИ,1982.-191с.

10. Бронштейн Й.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике. -М.:Наука, 1967.-608с.

11. Воробьев В.М. Профилирование фрез для изделий с винтовыми канавками: Учебно-методическая инструкция по проектированию фрез. -М.:Мосстанкин, 1962.-42о.

12. Гаврилов Ю.В. Аналитическое исследование формообразования винтовых канавок дисковыми инструментами*

13. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. -Челябинск, 1975.-158с.

14. Грановский Г.И. Обработка результатов экспериментальных исследований резания материалов. -гМ. :Машиностроение, 1982.-112с.

15. Гречишников В.А. Некоторые вопросы профилирования инструмента для обработки винтовых поверхностей. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. М. :Мос-станкин, 1964.-205с.

16. Гречишников В.А. Профилирование инструмента для обработки винтовых поверхностей деталей по методу совмещенных сечений: Метод.руков. —М.:Мосстанкин, 1979.-27с.

17. Гречишников В. А., Петухов Ю.Е. Автоматизированное и механизированное проектирование металлореяущего инструмента: Метод, указан. -М. :Мосстанкин, 1983.-46с.

18. Гречишников В.А. и др. Проектирование дисковых инструментов для обработки винтовых поверхностей. -Машиностроение, № 10, 1978.-е.16-17.,

19. Гречишникрв В.А. Способ определения профиля инструмента a.c.Jfc 844129 Досотанкин. Заявл.17.11.78, № 2696765/: Опубл. в Б.И.1981, & 25.

20. Гречишников В. А., Петухов Ю.Е. Устройство для профилирования сопряженных поверхностей /Мосстанкин, Заявл.28.12.79,

21. J6 2861313/28-12: 0щгблЛ981, в Б.И. № 37/.

22. Джермейн К. Программирование на IBM/360. -М.:Мир, 1978.-870с.

23. Дихтярь Ф.С. Профилирование металлорежущего инструмента. -M.S Машиностроение, 1965.-152с.

24. Зотов Б.Д., Овсянников B.C. Профилирование абразивных кругов для затылования червячных фрез. В кн. Усовершенствование зу-бообрабатывающего инструмента. -М.:Машиностроение,1969.-с.325-331.f « г

25. Ильиченко А.В., Юликов М.И. Численные методы проектирования режущих инструментов с использованием ЭВМ. В сб. Вопросы теории и практики конструирования, производства, эксплуатации инструмента. М.:ШШ, 1976.-с. 14.

26. Иванов Ю.Н. Применение винтового проектирования к профилированию сопряженных поверхностей. -Омск.:0МПИ, I963.-II5c.

27. Иноземцев Г.Г. Червячные фрезы с рациональными геометрическими параметрами. -Саратов. Изд-во Саратовского университета, I96I.-224C.

28. Иноземцев Г.Г., Беляев А.Е. Алгоритмизация процесса профили-* *рования поверхностей стружечных канавок плоских протяжек дисковыми угловыми фрезами. -Исследование зубообрабатывающих станков и инструментов. Межзуз.научн.сб., СПИ, 1983.-е.3-8.

29. Карманов В.Г. Математическое программирование, м. :Наука, I980.-c.256.

30. Кацев П.Г. Статистические методы исследования режущего инструмента. -М.:Машиностроение, 1974.-231с.

31. Кирсанов Г.Н. Проектирование инструментов. Кинематические методы. Учебное пособие по курсу режущего инструмента. -М.: Мосстанкин, 1978.-70с.

32. Кирсанов Г.Н. Развитие некоторых вопросов теории инструмента. -Вестник машиностроения, 1978, № 9, с.53-58.

33. Колесов Н.В. Решение на ЭШ некоторых задач профилирования режущих инструментов. Научные труды ВЗМИ. М. :ВЗЩ, т II, вып.1, 1974.-с.54-59.

34. Колчин Н.И. Аналитический расчет плоских и пространственных зацеплений. -М.:Машгиз, 1949.-е.439.

35. Кудевицкий Я.В. Фасонные фрезы. -Л. Машиностроение, 1978. -176с.

36. Лашшский М.Ю. Исследование возможности обработки винтовых поверхностей дисковым вращающимся инструментом. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. -М.: Мосстанкин, 1973.-156с.

37. Ларин М.Н. Высокопроизводительные конструкции фасонных фрези их рациональная эксплуатация. -М.:Машгиз, 1963.-176с.t.

38. Ларин М.Н. Основы фрезерования. -М. :Машгиз, 1957.-272с.

39. Ласточкин О.С. Проектирование дискового инструмента для винтовых поверхностей деталей в автоматизированном поисковом режиме. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. -М.:Мосстанкин, 1983.-199с.

40. Лашнев С.И. Основы теории формообразования поверхностей дисковыми реечными и червячными инструментами. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. -Тула, ТЛИ, 1968.-268с.

41. Лашнев С.И. Профилирование инструментов для обработки винтовых поверхностей. -М.:Машиностроение, I965.-c.I5I.

42. Лашнев С.И., Юликов М.И. Проектирование режущей части инструмента с применением ЭВМ. -М.:Машиностроение, 1980.-208с.

43. Лашнев С.И., Юликов М.И. Расчет и конструирование металлорежущего инструмента с применением ЭВМ. -М.:Машиностроение, 1975.-300с.

44. Лебедев В.М. Прибор для профилирования сопряженных поверхностей. A.CJ& 38I3I8. Б.И. № 5, 1969.

45. Лопатин О.А. Расчет профиля дискового инструмента для обработки винтовых поверхностей. -Станки и инструменты, 1979,10.-с.9.

46. Либерман А.И. Расчет многолезвийных инструментов, работающих методом копирования. -М.:Машгиз, 1962.-360с.

47. Литвин Ф.Л. Теория зубчатых зацеплений. Изд.2-е, перераб. и доп. -М.:Наука, 1968.-584с.

48. Люкшин В.С. Теория винтовых поверхностей в проектировании режущих инструментов. -М. :Машиностроение, 1969.-372с.

49. Максимов М.А. Алгоритмизация, проектирования металлорежущих инструментов с помощью ЭШ: Автореферат, дис. на соискание ученой степени кандидата технических наук. -Горький, 1967.--19с.

50. Максимов М.А. Основы методологии постановки задач расчета и конструирования металлорежущих инструментов с помощью ЭВМ. Учебное пособие. -Горький: Изд-во ГГУ, 1978.-76с.

51. Маргулис Д.К., Штраус В.А., Гаврилов Ю.В. Расчет профиля дисгкового инструмента для обработки винтовых поверхностей. -Станки и инструменты, 1976, № I, с.19-21.

52. Материалы I Всесоюзного совещания по автоматизации проектирования в машиностроении /Под ред.0.И.Семенкова. Минск, АН БССР, 1978.-150с.

53. Моисеев Н.Н., Иванилов Ю.П., Столярова Е.М. Методы оптимизации. -М.:Наука, 1978.-352с.

54. Николаев А.Ф. Кинематические основы теории пространственных зацеплений. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. -М.:Мосстанкин, 1953.-236с.t Г

55. Панчук К.Л. и др. Об одной интерпретации кинематического метода профилирования дисковых инструментов для обработки винтовых поверхностей. В сб. Вопросы теории инструментов. Прикладная геометрия машиностроения на базе ЭВМ. Новосибирск, I978.-c.78.

56. Перепелица Б.А. Резкущие инструменты как аффинные многообразия. -Резание и инструмент, вып.14, 1975.-с.36-40.

57. Перепелица Б.А. Управление инструментальной поверхности для сложных схем формообразования. -Резание и инструмент, вып.12, 1975.-с.43-46.

58. Петухов Ю.Е. Применение концевых фрез для обработки винтовых канавок инструментов. -В сб. Повышение эффективности технологических процессов сложного формообразования деталей машиностроения. -Фрунзе, 1983.-с.13-15.г *

59. Петухов Ю.Е. фрезерование винтовых канавок режущих инструментов. -Обработки резанием. -М.:НИИмаш, вып.12, 1983.-е.1-3.

60. Петухов Ю.Е. Алмазный инструмент для правки абразивных кругов. Обработка резанием (алмазы и сверхтвердые материалы). -М. :НИИмаш, вып.1, 1984.-е.12-13.

61. Петухов Ю.Е. Формализация методов проектирования как этап на пути создания САПР режущих инструментов. Технология, организация и экономика машиностроительного производства: Jfc 2, 1984.-с.10-12.

62. Петухов Ю.Е. Исследование процесса формообразования заднейповерхности инструментов: Метод.руков. -М.:Мосстанкин, 1983.-46с.

63. Петухов Ю.Е. Профилирование численными методами дисковых инструментов для обработки шнтовых поверхностей деталей. -М.: 1983.-7с. рукопись представлена Мосстанкином, Деп в НИИмаше 28 дек.1983, № 14 мш - Д84.

64. Петухов Ю.Е. . Гречишников В.А. Регулируемый копир. А.С. I9QI025 от 31.03.81.

65. Петухов Ю.Е., Гречишников В.А. Способ формирования изображения линейчатой поверхности. А.С. Л 916557 от 4.02.80.

66. Петухов Ю.Е. . Гречишников В.А. Прибор для профилирования сопряженных поверхностей. А.С. № 878604 от 28.12.79.

67. Петухов Ю.Е. и др. Правящий фасонный инструмент. А.С. № 908583 от 18.04.80.

68. Подкорытов А. И. и др. Прибор для профилирования червячных фрез. А.С. J& 397283 кл.В 23 -21/00, Б.И. » 15, 1970.

69. Попов Ю.В. Сверла специальные. Расчет проектирования и технология производства, сб.трудов. -Омск: ОмПИ, 1971, -с.60.

70. Попов Ю.В. Проектирование и производство специальных сверл. Сб.трудов. -Омск: ОмПИ, 1972.-е.5.

71. Производство зубчатых колес /Под ред.Б.А.Тайца. -М. Машиностроение , I975.-708C.

72. Профилирование инструмента для обработки винтовых поверхностей /Йод ред.М.И.Юликова. -М. :ШИИ, 1967.-30с.

73. Растригин Л.А. Статистические методы поиска. -М. :Наука, 1968.-376с.

74. Рекомендации по унификации автоматизированного проектирования металлорежущего инструмента: Гречишников В.А., Орлов В.Ф., Петухов Ю.Е. чМетодач.матер.- НИАТ, 1983.-34с.

75. Родин П.Р. Металлорежущие инструменты. -Киев:Вшца школа, T974.-400O.

76. Родин П.Р. Основы теории проектирования режущего инструмента. Москва Киев: Машгиз, Т960.-160с.

77. Родин П. Р. Основы формообразования поверхностей резанием. -Киев: Вшца школа, 1977.-192с.

78. Романов В.Ф. Расчеты зуборезных инструментов. -М.Машиностроение, 1969.-с.302.

79. Семенченко И.И. , Матюшин В.М., Сахаров Г.Н. Проектирование металлорежущего инструмента. -М.:Машгиз, 1963.-952с.

80. Семенов В. В. Профилирование круга для вышлифовки винтовых канавок. -Станки и инструменты, 1974. № 10, с.32-34.

81. Синицин Б. И. Программы проектирования металлорежущего инструмента и решение задач инструментального производства. -Минск: ИТК АН БССР, 1967.-80с.

82. Слав Л. И. Профилирование дисковой фрезы для обработки винтовой поверхности. -Станки и инструменты, 1978. № 5. с.28-30.

83. Слав Л.И., Тевлин А.М. Геометрические основы конического винтового профилирования. М.:МАИ. 1968, вып.184, с.54.

84. Сморщков Э.К. Электронное моделирование геометрических поверхностей. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. 1975.-152с.

85. Султанов Т.А. Основы теории проектирования резьбонакатных инструментов. Автореферат на соискание ученой степени доктора технических наук. М.:Мосстанкин, 1976.-е.40.

86. Татаренко В.И., Робковский л.Н., Куликовский С.Ю. Исследование параметров установки дискового инструмента при обработке винтовых поверхностей. -Станки и инструменты, 1980, $ 2.-с.29.

87. Тевлин A.M., Слав Л.И. Профилирование дисковой фрезы для обработки конической винтовой поверхности. -Станки и инструменты, 1971, # 6.-е.30.

88. Трайнев В.А., Степанов А.Е. Автоматизация инструментальной подготовки производства. Обзор. -М.:НИИМащ, I98I.-72c.

89. Фрайфельд И.А. Расчеты и конструкции специального металлорежущего инструмента. М.-Л.:Машгиз, I957.-I96c.

90. Цепков А.В. Профилирование затылованных инструментов. -М.: Машиностроение, I979.-I50c.

91. Цепков А. В. Профилирование круга для затылования дисковых фасонных фрез. Станки и инструменты, 1971, № 1.-е.27-28.

92. Цвис Ю.В. Профилирование режущего обкатного инструмента^ -М.: Машгиз, I96I.-c.32X.

93. Четвериков С.С. Металлорежущие инструменты. (Проектирование и производство). -М.:Высшая школа, 1965. -732с.

94. Шатин В.П., Шатин Ю.В. Справочник конструктора инструментальщика. -М.Машиностроение, 1975.-456с.

95. Шац Я.0. Основы оптимизации и автоматизации проектно-конст-рукторских работ с помощью ЭВМ. -М.Машиностроение, 1969.-400с.

96. Шевелева Г.И. Универсальные программы для расчета зубчатых зацеплений на ЭШ. Механика машин. Вып.45. М. :Наука, 1974.-е.30-36.

97. Шишков В.А. Образование поверхностей резанием по методу обкатки. -М. :Машгиз, I95I.-c.240.

98. Щуп Т. Решение инженерных задач на ЭШ: Практическое руководство. Пер.с англ. -А.:Мир, 1982.-238с.

99. Юликов М.И., Колесов Н.В. Метод профилирования режущего инструмента, предназначенный для расчета на ЭВМ. Науч.труды ВЗМИ т.ЗО, -М.:ВЗМИ, I975.-I55c.

100. Юликов М.И. Теоретические основы системы проектирования режущего инструмента. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. М.: ВЗМИ,1978.-524с.

101. НО. Ящерицын П.И., Еременко М.Л., Жигалко Н.И. Основн резанияматериалов и режущий инструмент. Минск.:Выш.школа, I98I.-560C.

102. I. Ящерицын П. И. и др. Основы проектирования режущих инструментов с применением ЭШ. Минск: Выш.школа, 1979.-304с.- 175