автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Повышение эффективности получения армирующих элементов сталефибробетона методом фрезерования

РГО од

САККТ-ПШР5УРГСКЖ1 ГООДШ;ТВШШЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ ЖШГСЖЕГ

Ka цранат. рукописи

тмт-Шптл Иванова!

повышение жтттнош получения аимшэдих злшентоз

сталежробетона методом ofesepqbabíl

Стациальность CS.ОЗ.01 - Процэссы шхашпеехой а ©шяо-

техничаской обработка, станки и инструмент.

АВТОРЕФЕРАТ диссертации яа соискаино учено» степэпи кандидата техническая наук

С-ПоторЗург, 1993 г.

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном техническом университете

. Научный руководитель - член-корр. АТН РФ, доктор технических наук, профессор Шатерин Ы.А.

Научный консультант - кандидат технических наук, доцент Коротких М.Т.

Официальные оппонента - ¡заслушанный деятель науки и техники, член-корр. АТН РФ, доктор технических наук, профессор"Силин С.С, кандидат технических наук, доцент Григорьев В.В,

Ввдудее предприятие АН завод "Станкостроитель",

г. Са^кт-Петербург.

Защита состоится "23" ноября 1993 г. на заседании специализированного совета Д 063.33.16 в Санкт-Петербургском государственном техническом университете по адресу: ^ 195251, С.-Петербург, Политехническая, '29; //<£>Д £-/&

С диссертацлвй можно ознакомиться г библиотеке СПбГТУ.

Баи отзыв на автореферат в одном экземпляре, заверенный печатью учреждения, прост направить по указанному адресу.

Телефон для справок: 652-65-00.

Автореферат разослан Л 1993 г.

Ученый секретаря, специализированного *

Совета, кандидат технических неук,

доцент ,И.А. Сенчило

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. В иастоявдо вромя отечественная строитолыюя индустрия начюшот широкое пркмэноние высокопрочных оталофяброботояоЕ, зксплуэтйциошшэ свойства которых сущоствегаго зависят от Фор»® н размеров армируют* эломсптоп (АЭ). Это, а такяо почти полное оюутстрка научно обоснованных рекомендаций по оптимальным условия?! получения ар.етруютх эягкэптов, определяет актуальность шсголеоЗ хяоеертатя.

Паль р з 0 о t и. Создашо гасс'.'.спроизволлтолыюго процесса получо:ш методом цилиндрического Фрэзеропания металличоскоЯ Дябри, ооеспочивагеоЗ шссгязо качество сталс!л"лбрсх5зтсиа.

основные положения потали к к в о с л о д о d a п и 3. При проведении исследований пркмэшиясь окепорг-'злтольяцэ и аналитические методы.

Ляояятичосклэ послэдовапая проводились в форме иодояфошш процессов струккооСразования а помощью sai.

Зкспэржэятн /нытшгялись с пометь и Ежюгофзкгоркях яжгаоя, в получэгашо результата обрзбатаааяись овроятяостно-статястипэскащ катодами. При проведении эксдардаэатоз использовалось универсальное металлорвяувде оборудование, упшкзреалывд я слециалыше приспособления. а также епецяаяькш» фрезу, рязроботошмо для подучо11йя кзюстосштах эрмяруэдетвлэмеятов,.

Научи а я и о в и з и я работа заключается: в. установлении ,параметров.процесоз фрэмрования, определяйся форму и размори (гопоречшэго сечояия ярмяруших элэнэнтсв, 8 такая в разработке методики управления Формой продольного сочешм ДЭ:

- в создании расчотпоЯ модели, поаволлвдзй прогнозировать форму я размеры поперэчиого сечения AS tipa различит условиях фрезерования:

- в определенна уыювяя получения качеотвояно однородных ормируиаих элементов и в научном обосяозанюж выбора вагаейгоя конструктивных йароштров одаптирунаихся фрез.

П р а к т и ч о о к а я и в я н о с т ь состоит: -в раяработко ряда нош* конструкция оркируших влемвтов, происходящих по своим свойствам зпрубокшо аналоги.

- с создании конструкций адаптирующихся Фрез для получения качественно однородных армирующих элементов;

- . в разработка алгоритма для определения оптимальных технологическая параметров процесса получения АЭ.

Реализация работ и. Разработанный процесс получения элементов для дисперсного армироваши бетона используется организаций ШО "Железобетон" при изготовлении отпет- прошшлэшшх парий иолззобэтошшз; изделий для транспортного строительства.

На базе получошшх е результате псслэдоаашй дашзых, в Экспериментальном конструкторской Овро по фкбробзтонш (ЗКБ®) разработан проект верусельво-ч^рзаерного коишюкса, предназначенного для массового вромышшного производства стельной фрезерной фибры различных яшоз и разновидностей.

Публикация. Ко материалам исследований опубликовано 3 работы, получено I авторское сюздотел^ство на изобретете.

Структура и объем работы. Диссертация состой' г;з ввадзшя, пята глав, заключения и придогк-зшйк Содержат 95 страниц йеашюшяюго текста, 03 рисушй, 6 таблиц в бмблаограХиэ ж /03 иаалешвший литературных источников.

КРАТКОЕ СОДЕКШШЗ РАБОТЫ

Во вьадзша определено км сто, занимаемое диспорско-армяровадаша Сегозсш среда ковструвдюнто. материалов, Опяоана природа улучшения фазязо~ие2«ишческих свойств бетона ва счет его даслерскэго аршровэазя а нрзиаущэстзз стальшя ершруяцзз аявквюкш. • Оаячена шобхйзшаап поиска опшшьшх параметре* аршрукдас олзмэктсв в обоснована актуальность создана; шсокспрсизводавдшкх процзссов получения дисперсной арматура сталефйробэтоиоо. • ' ,

В дарвой глава сараделаад ■требования, прйд&яшшэшэ 1 орквдвдвм олошетсл ояша&йрзЗотошв, Ьтшчвш техяолотачзеш трудаоста шшвенгя щадышягшж тробошшЗ» сиро долен объзк-иселедовиша, сфйраул^всва цздь а еадача рабой*.

йа осявоез обзора ¿лгзращшх дааанх дзда краткая справка о история раюаши и с&ксгах иршзнашгя стшкфйройотстюз.

Опясаш соврбшязшэ способа получения сгалдак элементов для дасшрсисго армирования батонов: кз проволоки, из стальной полосы, кэ отработавши. хгшатсв, пз расплава, жз Слета.

Отмечена достоинства и недостатки кзг.лого мзтода и показана поршвктввнося» изготовления вг-ярутоа злс-ментоз Фрозэровштаек, обуслоэазяная вярошя воакоиюотямз управлвша ш формой н получопия лясЕзрсно® срькяур*, сйшгагсой тавамз свойствами.

ОЯЙОЙШ SDpydQ-ШЭ патента на' кояструкки орг.шт.урнк элокэнтсв, пояучсомшс ©розерзваипем, Шказано. что по лазая отружка, полпопаая. пр» ^рвзороааива йог»? служи, в качества врмаругииа эламэотов сталефкбробэтопа, кОо от долги обладать:

- достаточной к ойгааковой по всой дяиш Ерочпоотьо по растязкянго;

- высокой прозовет» задолкв в Сетошюй кадрит

- одаородпость» гвсиэтричэсгаа и СйРЯко-чехзазчоска характеристик.

На еоювэ сакшюз протеса еодгасообразошшя показало, что дозтотачауп прочность аявнсптсв' в »оловом нсправпэнгя нолю аСзошвть кет-одш .цалвндрачоскего <?розэрсввнвя прн Осжжоа ОТКОЕ0ПНЗ юрзы сроза к теотзтэ н мялом угла коптохта фрозн с зсготовкой. Б стон случае слодя плоскостей срзтгп располагаются щтгашю осп аркяруягдего элемента я w оаазнваот. суЕвстаопяого влияем па его прочность»

Овачоио. что шсгагаа хдотосзь еовмзв апомэзтов в бвтошой матрица ютот оцть ■ обоспэчопа. при ус.¡говна полного контакта всей повергноста струпга о компопэптзш сотенкой онзен. Одввко, в силу ряда причин« иошрочзсо сотопяэ .элеконтов, получгоши фрезерованием, икает сервсвЕднуэ фор?;у о нерштяой кривизной н чисто крайшэ точка сэчекял емшеаюгея. Яашгоэ обстоятельство требуот поиска парзгдотров процесса, обесазташЕзпх доступность вогнутой повориюстп элоконгов для контакта с бетонной матрицей.

Увеличения прочности задолкя кояю досгагнуть, по апологая о проволочпшд! ¡баСри-ги. за счот префшровггая продольного сечепяя элементов, что требует разработки ко годов профилирования продольного сеченая струшся.

Отмочено, что однородность гесмэтрлчесгаос параметров ДЭ определяет механические харзктэристлкя сталв$иброг5отсш.

Расчетная прочность фтОр является игроягностно-стотистиччской величиной и для ее увеличения следует сникать даюперсии irprnimorn.

Э

которая, в сыяо очередь, зааисгт о? дасаармаа пла^вди поперечного сечения олокйнтов, обусловленной наличием радиального Ошая зубьев фроэ, Ииевдився исследования производима зарубежными АО показаяи, что при коеф&кцааита вариации плоаади поверочного сечэккя фкор - О,В, рачетаое сопротивление более чем в б раз шже нормативного, я, следовательно, одной из вагаейшах задач является оОесночашю однородности параметров шлучеехш ^езеровакизм т.

Во второй глава излокеш результата ексаэрйиэитальпого. определения Параметров процесса фрезерования, влиящих на геометра» и размера поперечного сечешш ермирунадх ело ментов. На основе исследования предложены катоды управления формоа продольного сечения АЭ и конструкции аршрувдах элементов, превосходяда по с воин свойствам зарубешше аналоги.

Эхспаржвцуи проводилась на универсальной вертикально-Фрезерном станке шдшш 0&-16 с использованием лиотовнх заготовок из Ст.З специальнша цатищрическима фрбзаш о механическим креплением рвжущх пластинок из твердил сплавов Т15К6, ТБКЮ. ВК8, ГН - 20, КНТ - 16. Полученные струшш заливались в оправу клеем ЗДП, и из них азготавлнвалиоь микро- и макрошлфь' которые затей изучались ари иршовеша инструментальных микроскопов МИЫ-7 и швы.

Варьировались рэи&а резания, передний угол инструмента, а таккэ марка инструментального материала и направление подачи, как параметра процесса фрезерования, онрэделящие степень пластической деформации ореааешго слоя, и влияющие на форму поперечного сечедая получаемых элементов.

Установлено, что увеличение скорости резания и переднего угла даструшнга, а тамш пришйение встречной схемы фрезерования и тверда сплавов, имвдах низкий коэфзвдкент трения со сталью, приводит к уменьшению радиуса кривизны стружки Н в плоскости, горпевдщулярной режущей кромке, и к увеличению центрального угла поперечного сечения получаемых елементов { (рис. I). Сопоставление результатов экспериментов позволило сделать вывод о том, что радиус кривизны поперечного сечения аршруюцйх элементов зависит от коэффициента утолщения стружки и длины контакта стружки с передней поверхность» инструмента, то ;есть определяется степенью

Rio. I. Гесмэтрпческчо варататра попорочпого сечения ЛЭ.

пластичзсгсоа дз$зр.:ацгЕТ срезаешго слал п услошяаз трзния на передай пязоршокт инструмента.

На осйовэ полученных данных предложен способ изготовления армлругвях sjiohgirrob о коштошпи кзкэнэейзм профгля поперечного сэч0еня по ддщ1э эдзшпг0в о цольп уе9лич0ши прочности их зод&пкп в СзтошюЯ магрнда. Указанное еэлзпонйэ про&та A3 достигается за счет непостоянства шрадшзго утла инстрзтпнта вдоль рояуцей Kpo;,cai прз плоской шрэдазй поверхности иоаладезго. Эксперименты показали, что гонзшнпо нэрэдаго угла вдоль реяуедай крожш в продэлах го градусов при различных рэяшмах <2рзззровшшя устойчиво обеспечивает югоюёидность продольного сечения получаекнх аряфувдх алдааптов за счэт изменения койЕфицяента утогцзппл сгрупш по деяпэ рэцугдзго лэзвая.

Увеличения прочности заделкл злэшптоз а бетонной иатряцо иоано достигнуть тата? посредстооа формирования периодического профш продольного сочошм эдэмэитоа, получаемого за счет выполнения на пародией.поверхности инструмента регулярных канавок, перпендикулярных' ронукэа крдагкэ, длиной, превышающей длину контакта струри с передней поверхностью. Проверка прочности на растякенне таких элементов установила, что их дяфэрмяцкя в иаправлотш, перпендикулярном оси, не приводит к сшгешгага прочности в продольном напрпвлепяи, и врекетюе сопротишткга разрыву этих АЭ незначительно отличается от той se харпкториотика

и

исходного материала. Оддовременно, формирование шриодичоского профиля продольного сечашя элемэитов сопровождается увеличением радиуса кривизна пошрэчыого сечения, что способствует сбеспэчешш полного контакта свободной ийроховатой повзрхности ¿3 с Сзтонной матрицей.

Уишгаения прочности заделки. элементов в бетонной матрица m02s30 ДОСТЯГНУТЬ Т-еШЭ формированием На ПрИрйЗЦОБОЙ: повзрхности струят шкрсвнетуяэь, образовавши путем мшфолро&ялкровэния парадной повзрзшосзи шструмоига с помощью электроискровой обработки,

Сраагвгтяыа® исзштшшя на изгиб и скатка образцов сталефвброботонов, е качество дисперсной арматура которых использовались прэдлояенане ташы элементов, и элаиентн некоторых сарубекаих фгри показала, что разработанные нага армирующее вхтвит щввасхода? до своим свойствам зарубеюше аналоги, е никлучшащ фазгко-мэхашгеэсзшми свойствами • обладают образца Сотодоз с ксггальооэтаои кшювздшх ардирущих sдепонтов.

В третьей глот tui основа анализа литературы, посвященной исследованиям фзраи обрйзуад-эЗся с?рукки, разработана расчетная иод-эль, позволавдая прсгзэггровать гвоыотриэ и раааэрц поперечного сочешга АЭ при разлпчаад mpasoip» адшвдшэского фрезерования.

До ностоедэго времашi иахо кого из исследователей струака ннтврэсовапа как аогечяый продукт производства. Шатому тзорвя разензя пока из располагавг простая и иадог&ш ывтодякеш для оарздалешш форма и размеров струим, о<3рааувг;з£0й Dpa различных условиях р-заашш. В работ ILH.SopsEa, Ы.й.шгушйш» А.М.Исаеса, Г.й.Грановского, с.с.садгла опредздэш аргшш еаишшш сирузай и создана прэдаооидва для гзмроашт расчетной ыодала вавишпш струшг в плоскости, иэршадагуля^шоа радцой кромка. Шолэкоъашзш Г.З.Куфарш&г рзрsöotms иаит-швская модель дай оарадздаша редаусз ебшвшаа сгрузки, аэ, исиольаоваше es да прогасггаровския указешшг херттр&иш щ>р&8 ярайш слохао.

аршиже вш дощ^пяя с ton, что ойаасиъ пяастач&ского деФорйвзфовашя с«рука аг^аашаа усхйшй. ейзсеооть» сдвига а oeocsoctic, прокдоггсз чзраа граду еош Шйсииоокога вонтвета отруиа о цзрэдаеа с-ларамозь» инструыаата наршлдажудярно пошшдаай <рио. 3), хюыляжз йсяшъ фэраулу для расчэта радиуса

кривизны стружи в плоскости, перпендикулярной главной реяукой крота э:

П * Ж^ЛНП ( 1 )

где: CM - дши пдестичэснсго контакта струг-гки о передней поверхностью инструмент:

в - условный угол сдвига струх-хи: • 7 - передний угол инструмента.

Подстановка в зависимость ( I ) велгшна условного угла сдвига стружи из формулы и.а.Гемэ и дл«ш пласт-поского контакта из формулы ЦЛ\Абулздзв прообразует получсязув зависимость к взду:

К. * сов 7

r . а * Яа . ( Д ца, 8щ т - I ). f 2 >

где: На - коэффициент утодцэшгя струзяи;. а - толтана срезаемого слоя.

Для определения коэффициента утолшния струякя сила ароЕэденн эхспврвмонтн с обработкой результатов методом яэжсюйюго кэрного

Гис. 2. Схема определения радауса кривизны струга®.

parpa основного анализа, коториэ позволила установить ешшрдчэскую зависимость:

С

Ка " ~¡o73r7vo,ti Í , ад «• 7 >°,ТГ ' ' 3 *

где: Ск - константа, зависящая от марки газтруьшталшого материала;

7 - скорость рэзапкя.

Изменение кривизна поперечного сечашш ¿3, полученных при работе инструментом с щюфшфовбкноа шрвдазй поверхность», учитывать при расчете раднуеа кривизна возмогло вддашем поправка на условней угол сданта струнки, которую следует определят*» со формуле:

АЛ „ h » Bln ( а » .Ф ) / сов ( а + 7 )_ , Л \

й® " a / sin Ф + U * cós I а * Ф }/ coa ( а + 7 )' ( '

где: h - гл/Сгаа канавок на передней поЕзрлмстп инструмента;

а - главный задний угол; © - условный угол сдвига отрукки яр работе иаструиентои с плоской передней гранью.

У слоеный угол сдшга стругай пря фрезеровании ипструшатоы о профилированной перэдоа швершоотыо вошо считать разность» угла О и упомянутой поправки ЛФ:

ФЦ « - : ( Б )

Как известно, . характерной особенностью цагшндриче ского Фрезерования является переданная тощяна среза по дуге контакта фразы о заготовкой.' В результате, шлучаешэ арщруккдаэ вломеытн смета перзианаый радаус крюзаш! по длине поперечного сеченая. Для определения гесиэтрачасиа паргматров последнего при ргзлячшх условши. ^рэзэровшвя вргдаена расчетная «одель. Расчеты сводятся к опредвлэнкв коордаавт граничная точек подарочного сечения вршрувдах . e-iesseátOB • в пряззоуголыюй декартовой коорданатЕой снстеаэ с ооь» ьбоцрсс, параллельной каправлекЕв

подачи, а с началом, сошадакдпм о осью вродення (£резы (рио. 3). Для реалкзвцпп модели разработала программа расчета па ЭВМ. Моделирование параметров поперечного сечения АЭ при различии условиях фрззеровадая показало удовлетворительное совпадение расчетных параметров о акспершентальш&м, что позволяет использовать указанную программу для определения условий получения стругек требуемой форм.

Рас. 3, Схема определения геошзтрлчэсхпх параметров поперечного сечения армярущпх елементсв.

В четвертой главе изучено влияние биения вубьев шструшнта па качество АЭ.

Толдана среза пра получении армнрухщнх элементов достаточно сша ( а < 0)1 ш ), что сравнимо с величиной радиального биения Фрэз. Дня анализа влияния реглементирувдего прочностные характеристика оталефабробетона отклонения площади поперечного саженая (шш касса) элементов от величины, заданной в партии, разработана программа, нодолирукцая процесс струпсообразования при поршьно« законе распределения радаус-векторов шлоаения ренуида. кродак фрезы с задашшя параметрами. Моделирование показало, что среднеквадратичное отклонение площади поперечного сечения АЭ зхстремальпо зависит от дисперсии радиус-векторов положения ревущих кромок (рис. 4). Если биение ыеаду соседашка зубьями превышает толщину срезаемого слоя, то дисперсия массы элементов

X>/2

X

ыо

снижается за счет уменьшения количества зубьев, участвующих в роботе. При этом увеличивается средняя масса волокон и уменьшается та количество (рис. 5), что в итоге приводит к изменению условий армирования бетона и неблагоприятно отражается на его механических характеристиках.

Анализ смоделированных: гистограмм распределения массы элементов при условии их получения г большим количеством одновременно работавших Фрез показал, что для получения приэмлимых результатов среднеквадратичное отклонение радиус-векторов положения режущих кроток инструмента иа должно превышать аь< 0,01 т.

Мододнровааза распределения масса армирующих элементов с учетом размерного износа инструмента показано, что дисперсия кассы элементов в процессе работа фрезы уменьшается. Ко так как в реальных условиях дисперсная аргйатура представляет собой смесь элементов, полученных на разных стадиях износа инструмента, то приемлимие результаты могут быть получены только при шнимэльвом исходном среднеквадратичном отклонении радкус-векторов пологлгшя режущих кромок инструмента ( ок < 0,02 ш

Апробированы разлотшэ методы устранения радиального биения зубьзп фрез к предложено использовать фраза с единой установочной базой реяуаих вязмантсв, идавдзй. козмоеность регулировали ее полокения относительно оси вращения непосредственно на станке, а такав разработвшие на кафадре ИШ СПбГГУ фразы, автоматически устраняющие радиальное биение йа счет выравнивания действуюцвй на кавдый зуб сшш ревания.

Для анализа работы адаптирующееся фрезы при различных условиях разания разработана программа для ЭВМ, моделирующая пзменениэ радиус-векторов положений режущих кромок после каждого оборота Зразы. Для определения взрамещейий зубьев под действием радиальной составлять силы резания в программа используется частное решение неоднородного линейного дифференциального уравнения движения зуба:

х(т) ~ •-•¿ГС- • 1-у- « ТГ*'1 - 1 ) + т ( в )

и' 0,6

ол

о, а

-л-.-"» й X ч '•'-а. +

У.*

+V* ¿г тл о. 6 чо

0,1

о,г 6« мм

Рис.4, Влияние даспэрсии радиус-векторов патеиад р&куьщ*: --•;<■ па дасперетю адоцаде поперечного сечения АО. (о - I фреза» и зубьев; л-го Фр^з, 4 зуба; + - -1 30 зубьйв).

£ГГ

5 да

ад § 60

%

* £ *

0,1

0,2 б^мм

Рко.5. Кшшае среднзнЕЭДратачкого отклонения радауе-ве/. гошв положения реауиих хромок на количество получаеьши Аз. {условая те ке, что и на рас. 4)

11

где: Р - радиальная составлящая сюш резания; т - масса рэкущэй встав:®;

V - козИщаэнх вязкого ' сопротквлзши гаструкэнташмй система;

а - время.

Коафрщаэнт вязкого сопротивления Фрезы Сил опродэлэа экспериментально по спэщальцо разработанной методике. ^

Моделирование процесса адаптация фрозн на ЭВУ показало, что вроия устранения радиального бионвя адаптпрувдщса фрез зависит от толщины срезаемого слоя и коэффацкввта вязкого сопротивления инструментальной спотеш. При . уменьшений последнего время адаптации сокращается, по сУЕюствует его пороговоо значение, нккв которого система теряет устойчивость, Поэтому козЩшщйэнт вязкого сопротивления инструментальной сиоиш па дстэц быть менее БОО Ц.сек/ш. Пра таком зяачевиз коэффициента устранение радиального биения зубьев происходит за количество оборотов фрезы, не превшаавдео 1000, что пра пршшзьшх частотах вращения составляет менее I иш п не оказывает существенного влияния на распределение касса арикрущах алекэнтов.

Экспериментальные ксслэдования адаптарущихся ' фраз подтвердила возможность устранения радиального бизнал зубьев в процессе работы за короткий прэкоауток врзнэнз.

В пятой главе предяогап алгоритм опвдшацин па^акэтров процесса получения аршруицих элементов Фрезерованием.

га опттлальнш условия приняты парзмотрм процесса, пра которых обеспечивается канимаиная себесшмость ардаруетда оламантов при получения необходимого их качества. За целевую функцию выбрана переменная часть технодогачаисой себестоимости, зависящая от параметров процесса и вклшащая в себя затрата па оплату труда основных в вшиюгательнах рабочих, затрата на эксплуатацию оборудования в затраты на расходуемую часть инструмента.

Для определения технологической себестоимости трабуется зияние з.эгшсимоста стойкости инструмента от регкмов резаная. Назначите последних по сущэствуюдим нормативным материалам и спипж'чникпм в значительной степени занижает производительность пр1'и'.к 'ч .морорглшя армирупдих элементов, что объясняется

некоторая его особешостяш, ОдноЯ из них является малая глубина резания ( I < I к>4 ), ооуслшяизапцая высокую стойкость инструмента при скоростях резания, значительно превышающих примзшешэ обычно в металлообработка.

С указанной целью проведены однофакторкые эксперименты по определению зависимости стойкости инструмента от глубины резания .для Фрез, оспавдшшх твердая сплавами Т1БК6 а ТН-20. Денные марки сплавов были Шбранц, как обладаодие наибольшей стойсостью, при изготовлении огштш-прошшбтшх партий армирупцих элементов. П результате экспэргмэнтов полуташ зависимости:

■р ^ _Ц.з 1 г, ч

T15H6 tO,34 ' '

m ^ 46.7 / о \

ТП-20 ~ t0,35 1 ° >

Для выявления влияния остальных элементов реыша резания и геометрии рэлущэго инструмента на' стойкость провод .чн йногофакторше эксперимента но дробному плану з3-1, в результат которих получены рэгрессионние зависимости для стойкости фрез, описываемые полиномами второго порядка с учетом взаимного влияния факторов:

ТТ15К6 * 2Б4,3-0,4*7-95*Se-0,2*7a-9,6*7+0,009*7*7 ( 9 )

тТН-2о * 229,7-0,37*V -64*3^-0,3*7г-10*7+0,007*У*'У ( 10 )

Анализ целевой функции оптимизации показал, что технологическая себестоимость в значительной море определяется схемой обработки. Для выбора оптимального варианта проанализированы возможные схемы обработки блгма на продольно-фрезерном стайке, слитка - на токарно-фразерноы станке и карусельно-фрезерная схема многошпиндельно& обработки литой кольцевой заготовки. Определены значения параметров, входящих в целевую функцию.

Гашение оптимизационной задачи сводилось к нахоадению

минимального значения функции себестоимости армирующих элементов в области ограничений по производительности процесса, качеству элементов и диаметру инструмента. Разработаны рекомендации по построении воиогракм для вноора оптимальных параметров процесса, при кетгкротшацпя схем обработки, и последовательности валокэяая ограничений. Приведены примеры номограмм, позволящшс вабирзть оптимальные параметра процесса для продольна-фрезерной, токарнонфюзарноа и карусельно-Дреззрной 'обработок. На их осноса рекомендована схема с использованием продольно-Фрэгерцах станков для серийного производства еряирущих элементов, обеспечивающие производительность 1,8 1/сыону, и схема шогсшгпшдэлькой карусольпо-фрезерпоЕ обработки для кассового производства, обоспечзващая производительность 24 т/смену.

заявление и оеш вш-ода.

В результате ьаполаонкщ исследований решена задача, заключашаяся в научной обосновании а разработка высокопроизводительного процесса получения катодом цшшндричэского фрезарсвшш армирующих элементов, обеспечивагакх шгсокиэ шхшдоесгаэ свойства сгалсфгбробетонз.

Окспершептальпо установлены параметры процесса дгроаар-рваяшз, определяющие форду пошречного сечения аэ в предяогзны метода управления последней. Разработана расчетная модель процесса получения АЭ методом фрезерования, возводящая прогнозировать форму поперечного сеченая арьжрукдкх элементов.

Предлогокы метода сникешя радиального биения зубьев фрез, оказывающего определявдэе влияние на однородность поперечного сочения АЭ, а тага® разработаны конструкции специальных адаптирующихся фрез.

Разработана моторка оптимизации получения аэ фрезерованном, позволяющая выбирать оптимальные параметры процесса получения АЭ и анализировать различнее схемы специального оборудования.

Но остове полученных данпнх в Экспериментальном конструкторском бюро по Зибробетонам разработан эскизный проект гттшп.тп.паго кврусельно-<5резврного станка для массового

производства АО.

Прсводешкй комплекс исследований позволяет сделать следующие выводи.

1. Струена, дал использования ео в качестве арздтрутаах мемептов, долкаа иметь олрэделвннио форму а рягмери, получение которых при ц&иодрнческо.ч ?резврога£га всзюжно с псыацью целенаправленного шбора решк® резавяя, инструьэнталыюго нэториала и геометрия инструмента.

2. Разработанная математическая кодель постоя»? аэоретачоска поучать колячвстаетшое вззшзяэ рвхииов рь-- пая, гео:;о?р*,ш шотрушпа аз рздщ/с зававаяия струи® я угол рзскргшя, что нодтвзрядеется городам совпаденавц расчетных и ексар.рдаанталькак дшашх.

3. ушяьнкдая кравжяш поперечного сечения АЭ следует применять попутное Фрозорованиэ, а гокже зшструмзст с денаыгака кз передней поверхности, лертавдикулярташ рс-уувдй кромке, длаиа иоторнз прэвыэаэт длшу контакта стругзш с псрзднеа поверхностью,

4. Для формирования вланонвдтп ' аргируидих влэшптов, обеспэчквакзях иаплучгва фюико-шхазяческеэ свойства сталейпбробэтона, конструкция инструмент долвиа обеспечивать переменность переднего угла вдоль реаудай кромка.

5. Для получовзя однородных по фор® и размерам АЗ рациональным являемся прилзнегое фрэз, автоматически устраняющих бкешю зубьев за счет вирашйЕапия действующей на кавдй из пях сила резания.

6. Дяя опнтво-лрояашшшюго производства АЭ, с обеспеченней пйктпэй сеОестойтста при достаточной производительности процасоа,' рационально нсгальсоцать иродольго-Фразврдае станки.-В уолзмях массового производства армвруэдзх элементов следует ирпмэпять с'поциашюэ оссрудонкнпэ.

Оспошоо содаркапна диссертанта отраяаш в работаж:

I. А. с. а 1617ПЗ СССР В 04 С Б/07 Арматурный влемэнт для дасвврстго арияровяия Сотсна 7 О.В.Аотафьев, В.Д.Гас&яьяв, Ц.Л.Еолссв, Н.И.Иваяоп, П.Ф.Кглор, Н. Т.Коротких, М.А.Шатарин -Еоязлзно 05.01.30; Опубликовано 30.12.£0, Еад.й 43.

ТБ

Z. Коротких M.T., Иванов М.Н., Иванова Н.С. Наборы фраз для обработки кромок под сварку// Машиностроитель.-1988.- * G - с. 2723.

3, Коротких М.Т., Иванов М.И. Выбор параметров плазмвнно -механического фрезерования с ¡петом качества обработанной поверхности// Попшшш качества изготовления изделий в машиностроении: Меявуз. сборник научных трудов,- Л., ЛЩ, ЮЭО.~ с. СО - 64.

4. Шатерин И.А., Коротких М.Т,. Иванов U.K. ¿даптарувдаэся шишвдригшские фреза// Современные достижения в юталлэобраба тнваюгом и сборочном производстве: Материала научно - теяшческой конфорояцпи. С. -Петербург, 1993.- с. 10 - II.

Подписано к печати f>0T9M 1,0 пэч.л.

Г /О, Q5

Тира* 100 экз.

Глсплзтао Заказ * 7