автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.07, диссертация на тему:Повышение эффективности торцового фрезерования полузакрытых поверхностей винтов с составными образующими

На правах рукописи

АГАРКОВ АЛЕКСАНДР АЛЕКСЕЕВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТОРЦОВОГО ФРЕЗЕРОВАНИЯ ПОЛУЗАКРЫТЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ВИНТОВ С СОСТАВНЫМИ ОБРАЗУЮЩИМИ

Специальность 05.02.07 - Технология и оборудование механической и физико-технической обработки

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Орел 2011

7 ДПР 2011

4842111

Работа выполнена на кафедре «Технология машиностроения и конструкторск технологическая информатика» федерального государственного образовательного учр ждения высшего профессионального образования «Государственный университет учебно-научно-производственный комплекс»

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Тарапанов Александр Сергеевич

Официальные оппоненты

доктор технических наук, доцент Хандожко Александр Владимирович

кандидат технических наук, доцент Полохин Олег Владимирович

Ведущая организация

ОАО «РусСпецМаш» (г. Волгоград)

Защита диссертации состоится «13» апреля 2011 г. в «15» часов в ауд. 212 на засе нии диссертационного совета Д 212.182.06 по адресу: 302020, г. Орел, Наугорское шос 29, главный корпус, ауд. 212.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке федерального государственно образовательного учреждения высшего профессионального образования «Государств ный университет - учебно-научно-производственный комплекс» (302020, г. Орел, Н горское шоссе, 29).

Автореферат разослан « 10 » марта 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Василенко Ю.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Детали с винтовыми поверхностями широко распростра-ены в современном машиностроении. Основными достоинствами винтовых механизмов ляются постоянное передаточное отношение, возможность получения больших осевых илий, легкость достижения самоторможения, высокая точность перемещения, надеж-сть и долговечность. В таких изделиях образующая может состоять из набора прямых кривых второго и более порядков. Такая образующая получила название составной.

Известны различные методики, позволяющие повысить эффективность обработки личных винтовых поверхностей, однако они не подходят для обработки сложных нтовых поверхностей из-за непростой кинематики процесса и затруднительного под-да инструмента в зону несвободного резания.

В связи с этим В.Д. Цветковым при разработке системы автоматизированного оектирования технологических процессов такие сложные поверхности были выделены отдельный подкласс и представлены как полузакрытые.

При обработке таких поверхностей необходимо совместить операции по профи-фованию инструмента и анализу процессов резания. Особенность проектирования ин-румента обуславливается отсутствием однозначного соответствия между профилем гетрумента и профилем полузакрытой винтовой поверхности в любом из сечений.

Полузакрытые винтовые поверхности с составными образующими применяются в нструкции объемных камерных счетчиков, предназначенных для измерения расхода 'фтепродуктов при перекачке. Особенностью объемных камерных счетчиков является мерение жидкости маленькими порциями, заключенными в замкнутом объеме. В тай конструкции винтов счетчиков нефтепродуктов образующая состоит из прямой, ок-жности и эпициклоиды, что обуславливает большую сложность профилирования ин-румента для ее обработки.

В связи с увеличением добычи и переработки нефти, с повышением стоимости плива, важность вопроса контроля нефтепродуктов при перекачке стала одной из ос-вных для любого промышленного предприятия. Точность измерений расхода жидко-и преимущественно зависит от точности профиля винтовой поверхности в целом. В ответствии с эксплуатационным назначением винт имеет сложную геометрическую орму. Из-за неточности изготовления, неизбежных погрешностей установки деталей и сборке механизма счетчика, постоянный минимальный зазор не обеспечивается и еют место быть протечки жидкостей, что безусловно сказывается на показаниях реги-рируемого прибора.

Известно, что внедрение в производство винтовой поверхности другого профиля конфигурации, появление новых инструментальных и обрабатываемых материалов за-авляет заново проводить трудоемкие и дорогостоящие исследования по определению жимов резания, степени их влияния на точность поверхности. Вследствие этого необ-димо проведение теоретического исследования влияния метода и режима обработки, а кже параметров винтовой поверхности на кинематические, силовые характеристики оцесса, шероховатость получаемой канавки, износ инструмента и производительность оцесса.

Использование комплексного анализа параметров полузакрытой винтовой по-■рхности, физико-механических свойств инструментального материала и материала за-товки, параметров геометрии инструмента и заготовки, кинематических и динамиче-IX характеристик процессов обработки винтов счетчиков позволит сделать адекватный

выбор метода обработки и сочетания режимов резания для полузакрытой винтовой п верхности с составными образующими, обеспечивающих получение требуемых пока, телей качества и максимальной производительности процесса, а также профилирован инструментов на стадии предварительного проектирования.

Цель работы. Повышение эффективности обработки полузакрытых поверхност винтов с составными образующими применением торцовых фрез, профилируемых с у1 том комплексного управления параметрами процесса резания и распределения срезаем го слоя между формообразующими и неформобразующими зубьями.

Для достижения цели необходимо решить комплекс взаимосвязанных задач:

1. Разработать комплекс универсальных математических моделей формообразо ния и профилирования инструмента для обработки полузакрытых винтовых поверх стей с составными образующими.

2. Провести анализ кинематических характеристик процесса обработки полузакр тых винтовых поверхностей, включающий в себя расчет толщин срезаемого слоя и ра чих углов по периметру режущего лезвия на основе разработанного отображения схе резания.

3. Определить величины составляющих сил резания, установить их зависимость метода обработки, геометрических параметров инструмента, схем резания и режимов работки.

4. Разработать алгоритм и программу выбора эффективной схемы распределен срезаемого слоя между формообразующими и неформообразующими режущими зубья инструмента.

5. Выработать практические рекомендации, направленные на повышение произ дительности процесса, а также возможное снижение погрешности и шероховатости верхности винтов счетчиков жидкостей.

Научная новизна работы. Разработаны математические модели и общие принцш проектирования инструмента для обработки полузакрытых винтовых поверхностей основании комплексного анализа параметров процесса резания, учитывающего кон рукторско-технологические и внутренние факторы, а также их влияние на геометри ские параметры качества поверхностного слоя.

Выявлены закономерности рационального распределения срезаемого слоя ме> формообразующими и неформообразующими режущими лезвиями, обоснованные рас1 том сил резания, деформаций технологической системы и шероховатости обработанн поверхности.

Практическая значимость заключается в разработке автоматизированной систе проектирования неформообразующих лезвий инструмента, определении рациональн технологических режимов фрезерования полузакрытых винтовых поверхностей, обес чивающих требуемую точность образующей с составным профилем; снижение мак мальных составляющих сил резания в 1,5 раза; увеличение стойкости инструмента в раза; экономию инструментального материала на 30%; повышение производительное обработки до 35%

Реализация результатов работы. Результаты исследований апробированы и в дрены на ОАО «Промприбор» (г. Ливны Орловская обл.), ООО «Инструмент» (г. Лив Орловская обл.).

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались международных и региональных научно-технических конференциях: «Фундаментальн и прикладные проблемы техники и технологии» (г. Орел, 2008, 2009, 2010 г.); «Высок

технологии в машиностроении» (Самара, 2009 г.); «Проблемы качества машин и их кон-рентоспособности» (Брянск, 2008 г); «Научный потенциал Орловщины в модерниза-ии промышленного комплекса малых городов России» (Орёл-Ливны, 2010 г); на науч-ых конференциях Орел ГТУ в 2007-2010.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, 5 из которых публикованы в ведущих рецензируемых научных журналах, определенных ВАК, для 'бликации трудов на соискание ученых степеней. Получено 4 патента Российской Фе-ерации.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 156 страницах основного екста, содержит 76 рисунков и 11 таблиц. Состоит из введения, четырех глав, списка итературы, включающего 95 наименований, 4 приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, ее практиче-кая значимость, сформулированы цель работы, положения выносимые на защиту, науч-ые задачи и научная новизна.

В первой главе приводятся классификации винтовых поверхностей по различным ризнакам. Рассмотрены основные типы полузакрытых винтовых поверхностей, их ана-штического описания, отличительных особенностей, достоинств и недостатков.

Проведен анализ работ, посвященных вопросам механической обработки винтовых оверхностей и профилирования инструментов. Исследования в данной области в разное ремя проводили Д.Ф. Балденко, Е.С. Виксман, В.А. Гречишников, А.Е. Жмудь, С.Ю. люхин, Г.Н. Кирсанов, С.И. Лашнев , B.C. Люкшин, В.Б. Протасьев, Г.Н. Сахаров, Ю.С. тепанов, А.Г. Суслов, A.B. Хандожко, Г.А. Харламов, М.И. Юликов и др.

Рассмотрены способы и кинематика формообразования винтовых поверхностей из-елий. Приведены схемы формообразования для различных методов обработки. Особое нимание уделено таким способам, при которых возможна обработка полузакрытых вин-овых поверхностей.

Рассмотрена классификация методов по основным принципам, используемых при пределении производящей поверхности. В этой классификации уделено особое внима-ие методам профилирования инструмента, на основе которых создаются автоматизиро-анные комплексы определения производящей поверхности.

Установлено, что в последнее время усиливается тенденция к использованию изде-ий, содержащих сложные фасонные поверхности, обработка которых производится на танках с ЧПУ, вследствие чего появилась острая необходимость в создании новых ме-одов профилирования режущего инструмента, обеспечивающих полную автоматизацию фоектирования

Проанализировано состояние вопроса расчета составляющих сил резания. Рассмот-ены современные теории, в которых рассматривается влияние сил резания, их составивших и изменения в процессе обработки на точность и шероховатость поверхностей интов, обрабатываемых фрезерованием.

Определены основные направления по управлению параметрами точности и шеро-оватости обработки винтовых, в том числе полузакрытых винтовых поверхностей. По-тавлена цель и сформулированы задачи исследований.

На основании проведенного анализа рассмотренных в диссертации работ можно сделать вывод от том, что в настоящее время не существует обобщенной методики теоретической оценки обработки полузакрытых винтовых поверхностей, которая позволяла бы производить исследование методов нарезания винтов счетчиков жидкостей, определенных набором свойств, с целью прогнозирования параметров процесса резания и профилирования инструмента на этапе разработки технологического процесса.

Во второй главе разработан комплекс универсальных математических моделей формообразования и профилирования инструмента для обработки полузакрытых винтовых поверхностей с составными образующими, позволяющий прогнозировать и управлять основными параметрами процесса такими как силы резания, точность и шероховатость поверхности винта.

Основу методики профилирования режущего инструмента для обработки винтовых поверхностей составляет описание процесса формообразования, где в качестве режущих лезвий выступают направляющие линии номинальной поверхности.

Схема формообразования строится путем последовательного трансформирования исходного выражения, определяющего начальный профиль номинальной поверхности, которая включает в себя следующие параметры: х(и), у(и), - функции, описывающие торцевой профиль винтовой поверхности, в координатах винта; и - параметр, описывающий положение точки в торцевом профиле; у, - параметр, описывающий положение профиля при его винтовом движении; р - винтовой параметр; у/г- параметр, определяющий положение заготовки при ее вращении вокруг собственной оси; - параметр, определяющий положение поверхности при ее вращении вокруг оси инструмента; со - угол наклона инструмента, относительно винтовой поверхности;Аш - межосевое расстояние между осью винтовой поверхности и осью инструмента.

Для получения математического описания процесса формообразования выражение, описывающее движение всей винтовой поверхности выглядит следующим образом: [[х(г^) сов^, -^гфпцг/-,]««^ - y/^ + х(г/) йш )//, ]з1п ц/г ]сок ■

-[Дз+ [[}>(«) сое (У, +.х(м) внц/, ]сов +[х(и)со8^1 - >'(и).чт (//^¡П (/лЦйШ 1//3 у = [Ла + [[)'(ы)со5^1 +х(«)5т^1]со8(У2 + [*(«) сое у/, -у^зт^^т^Цсов^з + [[^(«Зсоз^, - 7(и)8Ш^,]с08^2-\у{и) сову, +х(м)8ту)]5ту2]с08у/3 ■

г = [р(уг, + у/2 )]со5 ц/ъ + Цх(ц) соэ I//, - _у(ы) вт I/, ]соз (//2 - [у(ы) ее« у/, + х(и) вт у/, ^¡п 1//2 ^¡п 1//3

X -

COS(¿/3 -

sin^j О

Для определения кинематических параметров режущей кромки необходимо провести векторный анализ пространственного математического отображения схем резания (рисунок 1), включающий в себя следующие параметры: <p(S)-yTon поворота винта; V параметр движения резания; S - параметр движения подачи; L - параметр режущего лезвия инструмента; х, у, z - координаты точки режущего лезвия инструмента; со - угол подъема винтовой линии; р - винтовой параметр; Асо; Ва> - расстояния между осями фрезы и осью винта; A<p(L) - приращение расстояния от секущей плоскости до центра фрезы; Л г - приращение радиуса фрезы; /-¿-радиус фрезы в z'-секущей плоскости, перпендикулярной оси фрезы; <p(V)- угол поворота фрезы.

Для базового технологического процесса при обработке винта комплектом конце-ых фрез:

У = (Л, ~ О, + М ■ cos <p(V)) ■ cos<p(S) - (Всо+0p{L) + Д <p{L) • sin (p(S)); (2)

Для случая возможной обработки винта токарным резцом математическое отобра-ение схемы резания выглядит следующим образом. x = (<p(L) + A<p(L)) + p<p(S);

У = (Ао~ (У < + АУ) ■cos 9>(v)) ■ cos <p(S) -(В a- (у, + Ау) ■ sin cp{V)) • sin <p(S); (3)

г=Вш- (y¡ + Ay) ■ sin (p(V) • cos со.

Математическое отображение схем резания для разработанного технологического роцесса при обработке винта торцовой фрезой:

x = (<p(L) + A(p{L))-coscú + {r¡ + Ar)- sin <p{V) ■ sin co + p(p{S)\ y = (Aw -(r, + Ar)-cos^(K))-cos^(5)-(5ü>-(r, +Ar)-sin^(F)-costy + + (cp{L) + Д <p(L) ■ sin a) ■ sin cp(S))\ z=Bü)~{r¡+ Ar) ■ sin <p(V) ■ cos (o + (<p(L) + A<p{L)) ■ sin со.

(4)

б) в)

Рисунок 1 - Схема резания полузакрытой винтовой поверхности: а) торцовой фре-й; б) концевой фрезой; в) токарным резцом

Пространственное представление математического отображения схемы резания по-оляет рассчитать траекторию любой точки режущей кромки в пространстве, а, следо-тельно, и определить кинематическое изменение углов резания и толщины срезаемых оев.

Вектор скорости перемещения в направлении движения резания: у _ [ дх ¿Ф(У)у . ду д<р(У)у

'¥ [аф(к) дх х'йф(к) дх у'5ф(к) дх Вектор скорости перемещения в направлении движения подачи:

7 _ [ ах с1ф)у

5 [5ф(5) дх " ¿}ф(5) дх ' (Зф(5) дх г

(6)

Кинематическое изменение заднего угла в направлении перемещения по подач можно определить по формуле

Да = аг^

+(э(г>(5))

+(др(г))

(7)

Для вычисления толщины срезаемого слоя, необходимо получить уравнение плоскости, касательной к поверхности резания в точке А (рисунок 2).

Эта плоскость определяется тремя векторами: вектором, касательным к режущей кромке:

- дх _ ду _ & 1

вектором Уу5 = {Куку; Руга ^гга}; вектором г = {{х-хА);(у-у А);(г-гА)}.

Рисунок 2 - Схема для определения толщины срезаемого слоя

Спроектировав на направление вектора V$ вектор а , получаем толщину срезаемо

слоя:

а* а а + &

дх х Х аф(£) дх у Г дф) дх г г

Г~2 2 Т Vах+ау+а2

(8)

Кинематическое изменение переднего угла у определяется по формуле:

а

Ду = ап^

дх дц>{У)

ду ¿Ф(Г)Т

Эф {у) дх

& дц>{У)

дц>(У) дх

У, - а

(9)

Предложенные формулы позволяют анализировать схемы резания при различнь способах обработки. Параметры, определяемые по общей разработанной методике мог быть рассчитаны для любого зуба инструмента в любой момент времени.

Расчет составляющих сил резания процесса фрезерования винтов счетчика закл чался в определении удельных сил на единицу длины режущего лезвия инструмента (р сунок 3,4).

р,н

4000

35.00 ■-•-— - г

зооо | .....г

2500 !.....: ..... \

2ооо , — - /

1500 - - Г

1000 ; - ;•••/'

•0,2 0,3 0,8 1,3 1,8 2,3

—» Рт Ру —•*— Р*

Рисунок 3 - Изменение сил резания при обработке винтов торцовой фрезой (Яф/(1=0,33; 8г=0,15 мм/зуб)

-0.5 С- е.; 1 3,; ; 2,1 >, ¡>оА

Рисунок 4 - Изменение сил резания при обработке винтов концевой фрезой (82=0,15 мм/зуб; г=2)

При торцовом фрезеровании полузакрытых винтовых поверхностей с составными образующими инструмент работает по методу бесцентроидного обката, толщина срезаемого слоя, а соответственно, и сила резания на каждом элементарном участке режущего лезвия постоянно изменяется в пределах угла контакта от нуля до некоторого максимального значения, соответствующего максимальной толщине срезаемого слоя, и обратно уменьшается до нуля. Время работы каждой точки зуба инструмента определяется углом контакта винтовой поверхности и фрезы в рассматриваемой точке, который в свою очередь зависит от расстояния между этой точкой и осью фрезы.

При прерывистом резании колебания силы резания наиболее интенсивны: вследствие периодичности работы зубьев инструмента сила резания имеет вид периодически повторяющихся импульсов (при постоянном угловом шаге зубьев инструмента) с периодом большим, равным или меньшим длительности одиночного импульса (времени действия силы резания на одном зубе инструмента).

/II). МАМ 10

9 8 ■

/ <<

4

? I

/

г X

0 0.02 0.04 0,(»5 0,08 0,1 '.с

Рисунок 5 - Динамические перемещения заготовки при различных методах обработки винтовых поверхностей

Рисунок 6 - Динамические колебания упругой линии заготовки при обработке концевой фрезой

Действие силы резания при обработке полузакрытой винтовой поверхности вызывает изгибные динамические деформации заготовки, изгибные деформации фрезерной оправки, а также упругие отжатия заготовки и оправки вследствие конечной жесткости опор.

Максимальные значения динамических колебаний упругой линии заготовки при обработке концевой фрезой растут с увеличением подачи и числа оборотов инструмента п. Этот вывод также подтверждается из зависимости динамических прогибов заго-

товки под действием одного реза зуба инструмента от подачи (рисунок 5,6).

С учетом динамической составляющей при обработке торцовой фрезой определено, что максимальные значения деформации заготовки значительно уменьшаются при меньшем размере инструмента.

Важным параметром, влияющим на точность измерения количества проходимых через счетчик нефтепродуктов, а также ресурс работы счетчиков, является шероховатость поверхности винтов.

Расчет и прогнозирование величины шероховатости обработанной поверхности производился в соответствии с положениями учений об инженерии обработанной поверхности, учитывая динамические и кинематические особенности процессов обработки полузакрытых винтовых поверхностей, в условиях блокированного резания.

Полученные зависимости позволили установить, что на величину шероховатости обработанной винтовой поверхности основное влияние оказывают кинематические особенности процессов, геометрия инструмента, подача, а также физико-механические свойства обрабатываемого материала (рисунок 7,8).

После проведения анализа сил резания, размерного износа инструмента, точност винта, его шероховатости, был определен оптимальный способ обработки винтов счетчик жидкостей - фрезерованием торцовой фрезой.

До, и км

20 Г

9

ОД 0,2

'"алюминий АК12

0,3 0,4

СГЭЛЬ СТ.25 Л':, и« ,<У(7

0,5

■'■■;"Г=60 М'МИН У'ИШ!

1,5

<■ \'=120 м/ми «.**

Рисунок 7 - График зависимости величины Рисунок 8 - Влияние скорости резания н шероховатости Яа от подачи: (£)тах= 120 мм; шероховатость винтовой поверхности (р ¿тш= 48 мм; ъ = 12; Г;= 58 мм) 140 мм; со = 14°09'10"; атах= 120 мм;

48 мм; ъ = 12; г, = 58 мм)

Особенностью при обработке полузакрытой винтовой поверхности с составной образующей винтовой канавки является постоянное изменение толщин срезаемых слоев для каждой точки режущих лезвий инструмента. При обработке таких сложных полузакрытых поверхностей важной задачей является уменьшение износа фрез.

Основным направлением уменьшения износа фрез можно считается изменение схемы распределения срезаемого слоя.

При обработке полузакрытой винтовой поверхности торцовой фрезой использовались измененные схемы распределения срезаемого слоя (рисунок 9). Распределенный способ распределения занимает промежуточное место между последовательным и профильным, он дает наибольшую равномерность распределения срезаемых слоев по ступеням инструмента. Последовательный и профильный способы могут быть использованы для фрез при работе на значительно более высоких подачах.

а/ ¡1 ВI

исунок 9 - Схемы образования профиля зубь-в: а) последовательная схема распределения резаемого слоя; б) распределенная схема рас-ределения срезаемого слоя; в) профильная хема распределения срезаемого слоя.

Рисунок 10 -Составляющие силы резания инструмента с последовательной схемой распределения срезаемого слоя

) Р.х J.1 JVÖ' q>..-p(tô

Рисунок 11 - Составляющие силы реза- Рисунок 12 - Составляющие силы резания ния инструмента с профильной схемой инструмента с распределенной схемой распределения срезаемого слоя распределения срезаемого слоя

При распределенной схеме распределения срезаемого слоя (рисунок 12), заниженные формообразующие зубья 2, 5 максимально загружены в процессе обработки (снимают % срезаемого слоя). Неформобразующие зубья 1, 4 срезают металл всей режущей омкой (снимают 30% срезаемого слоя), уменьшая толщину срезаемого слоя для фор-ообразующих зубьев, следовательно, и величина составляющих силы резания больше у формообразующих зубьев, зато формообразующие зубья 3, 6 менее загружены (сни-ают 20% срезаемого слоя), и не имеют явно выраженных максимальных значений.

При последовательной схеме (рисунок 10) срезаемый слой распределяется между бьями 2, 5 - 35%; 1, 4—35%; 3, 6-30%. При такой схеме обработка ведется на более вы-ких скоростях.

При профильной схеме распределения срезаемого слоя (рисунок 11) неформообра-ющие зубья максимально загружены, зато менее загружены формообразующие зубья, о уменьшает их износ. Однако величина Рх противоположно направлена, что может эицательно влиять на точностные параметры обрабатываемого винта. Распределение езаемого слоя между зубьями происходит в следующем процентном отношении 2, 5 -%; 1,4-35%; 3,6-35%.

Управление процессом автоматического выбора рекомендуемой схемы распределе-ия срезаемого слоя осуществлено с помощью разработанного алгоритма, работающего в рограммном продукте Microsoft Office Excel (рисунок 13).

Алгоритм включает в себя ввод исходных данных, таких как требуемая точность,

шероховатость обрабатываемого винта, геометрию и материал инструмента и т.д Алгоритм содержит подпрограммы, позволяющие сравнить получаемые значени5 кинематических и динамических характеристик с допустимыми.

',.5 4. 'с. ¿> ...... < ' " '(•• •;. и ( : г N •".• ••

Выбор эффективной схемы распределения срезаемого слоя

Псхоояыг винные 1.4 ^ {.4 ..,»- ¡2 г 3.6 /■■ !--■:' . :

I 1

Параметры «инггл сиетиика ничЬ-остей

Наружный дяамгту викта. мм 120

Внутренний диам-тр икнта 48

Шаг кинтсвой .•»оош НС

Материал ьипа аяюкшшй

1 1 1

Параметр и ииструмгнлш " '{ :

Диаметр фрезы Ч. мм 116 ШйЗДдавогаплш {'ип^дшчшая П^йфипымя г ::

Чжло зубьев фртаь: д як 12

Материал зубь*в ин"рук«пэ твердый сплав

; 11 «в

НеобхМилшг параметры винта после обработки

Шерохготсстъ Ял 1.25

Геомприче.-кад точнос:ь ¡8

1а распределения срезаемого слоя 1 Распределённая]

Рисунок 13-Окно программы выбора эффективной схемы распределения срезаемого ело , После рассмотрения всех возможных вариантов на экран выводится схема распре деления срезаемого слоя, обеспечивающая наибольшую точность винта в предела^ ограничивающих факторов.

Реализация расчета профиля производящей поверхности инструмента для обработт полузакрытой винтовой поверхности производилась в программном продукте РгоГС \2.: «Профилирование инструмента для обработки винтовых поверхностей постоянного шаг, (рисунок 14).

ш&

Нг - £

Рисунок 14 - Расчет профиля производящей поверхности инструмента для обрабоп полузакрытой винтовой поверхности: 1 - текущая кривая профиля; 2 - значения коэфф циентов уравнения текущей кривой; 3 - диапазон основного параметра данной кривой; 4 назначение данной кривой в расчет профиля инструмента; 5 - отображение построение текущей кривой; 6 - расчёт профиля зуба инструмента; 7 - визуализация схемы резания

В третьей главе приведены методики экспериментальных исследований, позволяющих определить силы резания, выявить экспериментальные зависимости между ними и режимами обработки, определить зависимость возникновения размерного износа на кромках инструмента, исследовать зависимость между реальными погрешностями обработки и определенными теоретически, определить шероховатость поверхности винта счетчика жидкостей.

В четвертой главе проведено экспериментальное исследование составляющих сил резания. С помощью применения универсального динамометра исследовались мгновенные значения сил резания при обработке по распределенной схеме распределения срезаемого слоя, регистрируя показания с помощью персонального компьютера в среде ЬаЬХ^еш (рисунок 15).

55 (ммтм$

J • . .

i . va i

ГЧ W

................... Z¡¡l

...........к;......::..............^ /V • j ШШ

lii-íii i * ¡i U *¿ * 1 ó .- (■ С й i ¿ «

'■■■■SS '(i-;--..'

I»)

ж Я ив ilttl

Рисунок 15 - Силовые характеристики процесса обработки полузакрытой винтовой поверхности: а) составляющая Рх; б) составляющая Ру;в) составляющая Р2.

Исследовано влияние скорости резания, подачи на зуб на значение сил резания.

По результатам экспериментальных исследований износа инструмента (спрофилированной и изготовленной торцовой фрезы для фрезерования винтов счетчика жидкостей) для полного факторного эксперимента было получено уравнение регрессии для традиционной и распределенной схем резания. Для традиционной схемы резания - 11 = [ 0,0010У+0,00158-0,075Яф/с1; для распределенной схемы резания Ь = 0,00115У-0,003158+ 0,04511ф/с1. Наибольшее влияние на износ торцовых фрез в рассматриваемых интервалах I изменения параметров оказывает скорость резания, с увеличением диаметра фрезы износ уменьшается (рисунок 16,17).

Большое влияние круговой подачи может быть объяснено увеличением сечения срезаемого слоя при увеличении подачи.

Ь, ми

Рисунок 16 - Зависимость износа инструмента от скорости резания при традиционной схеме обработки при изменении подачи на зуб инструмента

100 150 200 250 300 350

V, м/мнн

Рисунок 17 - Зависимость износа инструмента от скорости резания при распределенной схеме обработки при изменении подачи на зуб инструмента

На рисунках 18, 19 представлен сравнительный анализ способов обработки полузакрытых поверхностей винтов с составной образующей счетчиков жидкостей, из которого можно сделать вывод о преимуществе фрезерования торцовой фрезой.

■■^Торцовая фреза "®»Резец ~н&"*концевая фреза

О 50 100 150 200 250 300 У, нЛит *~торцоваяфреза •©■концевая фреза кз?г~резец

Рисунок 19 - Сравнение зазора между винтами от скорости резания при различных способах обработки

Рисунок 18 - Сравнение шероховатости винта от скорости резания при различных способах обработки

Рекомендуемые режимы торцового фрезерования различных типов винтов с полузакрытой винтовой поверхностью с составными образующими представлены в таблице 1.

Таблица 1- Рекомендуемые режимы торцового фрезерования

Наружный Внутренний Шаг вин- Диаметр Число Скорость Подача Шерохо-

диаметр диаметр товой ли- фрезы зубьев резания на зуб ватость

винта винта нии (1(), мм фрезы V, м/мин в* Ыа, мкм

ён.мм <1в, мм £ мм п, шт. мм/зуб

40-60 16-24 35-60 36 3 150 0,15 0,63

70-90 28-36 80-100 64 6 150 0,2 1,25

120-168 48-67 140-196 116 12 250 0,25 1,25

204-320 82-128 238-300 200 16 300 0,3 2,5

По результатам эксперимента установлено, что применение торцовой фрезы с об работкой винтов по распределенной схеме резания взамен комплекта концевых фре обеспечивает заданную точность образующей винта, снижает максимальные составляю щие сил резания, значительно экономит инструментальный материал, позволяет повы сить стойкость инструмента, а также увеличить производительность обработки.

При исследовании точностных параметров винтов счётчиков жидкостей ставилас задача определения погрешностей при обработке: инструмент - торцовая фреза : 116 мм, г0 = 12; Н11А 88 - 90, класс точности фрезы АА, с пластинами из твердого спла ва (режимы фрезерования винта: подача на зуб £2 = 0,25 мм/зуб; скорость резания 25 м/мин.) Из проведенных исследований установлено, что все экспериментально получен ные контролируемые параметры при обработке торцовой фрезой винтов счетчиков жид костей входят в пределы требуемой технологическим процессом точности по ГОСТ 3675 — 81, что объясняется увеличением числа резов и снижением толщин срезаемых слоев.

Проведена реализация результатов исследований и расчет экономической эффектности обработки винтовой канавки винта счетчиков жидкости ППВ 100-1,6 СУ (ОАО <Промприбор»), с углом подъема винтовой поверхности ю= 15° 10', наружным диаметром инта с1н = 120 мм, внутренним диаметром винта (1В =48 мм, шагом винтовой линии/= 40 мм, количеством витков п = 2, с профилем боковых поверхностей винтовой канавки, писанных по эпициклоиде на обрабатывающем центре НагсИгще УМ С 1500 РЗ с систе-ой ЧПУ Рапис 01МВ.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. В представленной научно-квалификационной работе изложен комплекс обосно-анных технических и технологических решений, позволяющих повысить эффектив-ость обработки полузакрытых поверхностей винтов с составными образующими торцо-ыми фрезами.

2. Разработаны взаимозависимые математические модели профилирования инстру-ента и комплексного анализа параметров процесса резания, позволяющие установить арактер влияния конструкторско-технологических факторов при обработке винтов четчиков жидкостей, геометрических показателей качества деталей, а также оценить иловые параметры процесса лезвийной обработки и параметры качества поверхностно-о слоя.

3. Выявлено, что соотношения составляющих сил резания при рассматриваемых хемах распределения срезаемого слоя, имеют следующие значения: для последователь-ой схемы распределения срезаемого слоя Ру/ Рг = 0,42; Рх/ Рг = 0,09; для профильной хемы распределения срезаемого слоя - Ру/ Р2 = 0,59; Рх/ Р7 = 0,15; для распределенной хемы распределения срезаемого слоя - Ру/ Р2 = 0,5; Рх/ Р2 = 0,07, что позволяет рекомен-овать к применению распределенную схему распределения срезаемых слоев.

4. Разработаны алгоритм и программа выбора наиболее эффективной схемы распре-еления срезаемого слоя между формообразующими и неформообразующими режущими 1езвиями инструмента для специальной торцовой фрезы на основе анализа динамики сил езания, деформаций технологической системы и шероховатости обрабатываемой по-¡ерхностк.

5. Установлено, что для полузакрытых поверхностей винтов счетчиков жидкостей с углом подъема винтовой поверхности ш>12°, наружным диаметром винта 120 мм<^

68 мм, количеством витков п = 2-4) рациональными режимами обработки торцовыми ¡фсзами диаметром с/„и = 116 мм, числом зубьев г0 = 12, являются скорость У=250 (/мин, подача на зуб 5г = 0,25 мм/зуб, что позволяет получить шероховатость Яа=1,25 1км, геометрическую точность винта

6. Экспериментально установлено, что применение торцового фрезерования с рас-ределенной схемой распределения срезаемого слоя по сравнению с концевым фрезеро-анием, увеличивает производительность обработки до 35%, снижает максимальные со-тавляющие сил резания в 1,5 раза, обеспечивает экономию инструментального материа-а до 30%, повышает стойкость инструмента в 1,8 раза.

7. По результатам работы на предприятии ОАО «Промприбор» (г. Ливны) внедрен регрессивный технологический процесс, включающий рекомендуемые режимы резания

и конструкции инструмента, обеспечивающий заданную точность образующей винтов счетчиков жидкостей и позволяющий получить экономический эффект не менее 244 тыс. руб. в год.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах.

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Агарков, A.A. Шероховатость полузакрытой поверхности винтов счетчиков нефтепродукте при лезвийной обработке [Текст] / A.A. Агарков, A.C. Тарапанов, Г.А. Харламов // Справочник. Инж нерный журнал №12. - М.: Изд-во Машиностроение, 2010.- с.12-16.

2. Агарков, A.A. Определение погрешностей обработки полузакрытых поверхностей винтов, вь званных деформацией технологической системы [Текст] / A.A. Агарков, Ю.Н. Стеблецов, A.C. Tapan нов // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии №2/2 (280). - Орел: ОрелГТ 2010.С. 41-48.

3. Агарков, A.A. Определение силовых характеристик процесса обработки торцовыми фрезам полузакрытых винтовых [Текст] / A.A. Агарков, М.В. Жуплов, A.C. Тарапанов П Известия Орел ГТ Серия «Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии» №3-2/275 (561). - Ope ОрелГТУ, 2009.С. 14-20.

4. Жуплов, М.В. Проблемы определения допустимых погрешностей установки дисковой фрез для обработки полузакрытых винтовых поверхностей на основе трехмерного отображения схемы пр филирования [Текст] / М.В. Жуплов, А.Л. Правдин, A.A. Агарков, A.C. Тарапанов // Известия Ор ГТУ. Серия «Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии» №3/275 (562). - Ope ОрелГТУ, 2009. С. 80-86.

5. Жуплов, М.В. Профилирование дисковых фрез для обработки полузакрытых винтовых повер ностей [Текст] / М.В. Жуплов, A.A. Агарков, С.И. Брусов, A.C. Тарапанов // Известия Орел ГТУ. Сер «Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии» №3-3/271 (546). - Орел: ОрелГТ 2008. С. 10-13.

Статьи в сборниках и журналах, патенты:

6. Агарков, A.A. Анализ математического отображения и определение сил резания при обработ полузакрытых винтовых поверхностей торцовыми фрезами [Текст] / A.A. Агарков // Научный потенц ал Орловщины в модернизации промышленного комплекса малых городов России: сб. докл. Регионал ной научно-практической конференции. - Орел-Ливны: ОрелГТУ, 2010 с. 115-120.

7. Агарков, A.A. Исследование кинематических параметров процесса фрезерования торцовы фрезами полузакрытых винтовых поверхностей [Текст] / A.A. Агарков // Высокие технологии в маш ностроении: тез. докл. Всероссийской науч. - тех. интернет - конф. с международным участием. - С мара: СамГТУ, 2009 с. 3-6.

8. Агарков, A.A. Силы резания при точении роторов героторных насосов в среде Lab View [Тскс / A.A. Агарков, М.В. Бородин, С.И. Брусов, A.C. Тарапанов // Проблемы качества машин и их конкуре тоспособности: труды 6-ой Международной научно-технической конференции. - Брянск: БГТУ, 2008. 16-21.

9. Пат. 2363564 Российская Федерация, МПК B23C3/00. Комбинированный способ иглофрезер вания с упрочнением винтов с полуоткрытой поверхностью [Текст] / Агарков A.A. и др. - Опубликова 10.08.2009 Бюл. №22.

10. Пат. 2366545 Российская Федерация, МПК B23C3/32. Способ фрезерования винтов с полуо крытой поверхностью [Текст] / Агарков A.A. и др. - Опубликовано 10.09.2009 Бюл. №25.

11. Пат. 2366546 Российская Федерация, МПК В23С5/10 Игло-упрочняющая фреза для обработ винтов с полуоткрытой поверхностью [Текст] / Агарков A.A. и др. - Опубликовано 10.09.2009 Бю №22.

12. Пат. 2366547 Российская Федерация МПК В23С5/14 Фреза для обработки винтов с полуоткр той поверхностью [Текст] / Агарков A.A. и др. - Опубликовано 10.09.2009 Бюл. №25

Подписано в печать04.03.2011 г. Формат 60x80 Печать ризография. Бумага офсетиая. Гарнитура Times Обьем 1 усл. печ. л. Тираж 120 экз. Заказ № 32. Отпечатало с тотового оригинал-макета в ООО «Горизонт». 302025, г. Орел, ул. Московское шоссе, д. 137, корп. 5. Тел./факс: (4862) 30-00-70.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ОБРАБОТКИ ВИНТОВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ РЕЗАНИЕМ.

1.1 Классификация изделий с винтовыми поверхностями.

1.2 Способы и кинематика формообразования винтовых поверхностей изделий

1.3 Методы профилирования инструментов для обработки полузакрытых винтовых поверхностей.

1.4 Исследования силовых и точностных характеристик процесса обработки полузакрытых винтовых поверхностей с составными образующими.

1.5 Выводы. Формулирование задач исследования.

2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ОБРАБОТКИ ВИНТОВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ.

2.1 Разработка математического отображения схем формообразования полузакрытых винтовых поверхностей с составными образующими.

2.2 Особенности математического отображения схемы формообразования обрабатывающего инструмента.

2.3 Определение кинематических параметров процессов обработки полузакрытых винтовых поверхностей на основе математического отображения схемы резания.

2.4 Методика определения пространственной линии касания исходной номинальной поверхности с производящей поверхностью инструмента.

2.5 Определение силовых характеристик процесса обработки полузакрытых винтовых поверхностей с составными образующими.

2.6 Определение погрешностей обработки вызванных деформацией технологической системы.

2.7 Определение шероховатости обработанной полузакрытой винтовой поверхности.

2.8 Исследование ограничений использования инструментов в обработке полузакрытых винтовых поверхностей с составными образующими.

2.9 Оптимизация схем резания при обработке винтов.

Выводы по главе.

3 МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Методика исследования сил резания.

3.2 Методика экспериментального исследования шероховатости винтовой поверхности.

3.3 Методика исследования износа инструмента.

3.4 Методика экспериментального исследования типовых погрешностей, возникающих при обработке полузакрытых винтовых поверхностей.

3.5 Методика изготовления торцовой фрезы.

4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ ВИНТОВ.

4.1 Исследование динамических процессов обработки винтовых поверхностей

4.2 Экспериментальное исследование шероховатости винтовой поверхности.

4.3 Исследование износа режущего инструмента.

4.4 Экспериментальное исследование типовых погрешностей, возникающих при обработке полузакрытых винтовых поверхностей.

4.5 Реализация результатов исследований и расчет экономической эффективности.

Актуальность работы. Детали с винтовыми поверхностями широко распространены в современном машиностроении. Основными достоинствами винтовых механизмов являются постоянное передаточное отношение, возможность получения больших осевых усилий, легкость достижения самоторможения, высокая точность перемещения, надежность и долговечность. В таких изделиях образующая может состоять из набора прямых и кривых второго и более порядков. Такая образующая винтовой канавки получила название составной.

Известны различные методики, позволяющие повысить эффективность обработки различных винтовых поверхностей, однако они не подходят для обработки сложных винтовых поверхностей из-за непростой кинематики процесса и затруднительного подвода инструмента в зону несвободного резания.

В связи с этим В.Д. Цветковым [91] при разработке системы автоматизированного проектирования технологических процессов такие сложные поверхности были выделены в отдельный подкласс и представлены как полузакрытые.

При обработке таких поверхностей необходимо совместить операции по профилированию инструмента и анализу процессов резания. Особенность проектирования инструмента обуславливается отсутствием однозначного соответствия между профилем инструмента и профилем полузакрытой винтовой поверхности в любом из сечений.

Полузакрытые винтовые поверхности с составными образующими применяются в конструкции объемных камерных счетчиков, предназначенных для измерения расхода нефтепродуктов при перекачке. Особенностью объемных камерных счетчиков является измерение жидкости маленькими порциями, заключенными в замкнутом объеме. В такой конструкции винтов счетчиков нефтепродуктов образующая винтовой канавки состоит из прямой, окружности и эпициклоиды, что обуславливает большую сложность профилирования инструмента для ее обработки.

В связи с увеличением добычи и переработки нефти, с повышением стоимости топлива, важность вопроса контроля нефтепродуктов при перекачке стала одной из основных для любого промышленного предприятия. Точность измерений расхода жидкости преимущественно зависит от точности профиля винтовой поверхности в целом. В соответствии с эксплуатационным назначением винт имеет сложную геометрическую форму. Из-за неточности изготовления, неизбежных погрешностей установки деталей при сборке механизма счетчика, постоянный минимальный зазор не обеспечивается и имеют место быть протечки жидкостей, что безусловно сказывается на показаниях регистрируемого прибора.

Известно, что внедрение в производство винтовой поверхности другого профиля и конфигурации, появление новых инструментальных и обрабатываемых материалов заставляет заново проводить трудоемкие и дорогостоящие исследования по определению режимов резания, степени их влияния на точность поверхности. Вследствие этого необходимо проведение теоретического исследования влияния метода и режима обработки, а также параметров винтовой поверхности на кинематические, силовые характеристики процесса, шероховатость получаемой канавки, износ инструмента и производительность процесса.

Использование комплексного анализа параметров полузакрытой винтовой поверхности, физико-механических свойств инструментального материала и материала заготовки, параметров геометрии инструмента и заготовки, кинематических и динамических характеристик процессов обработки винтов счетчиков позволит сделать адекватный выбор метода обработки и сочетания режимов резания для полузакрытой винтовой поверхности с составными образующими, обеспечивающих получение требуемых показателей качества и максимальной производительности процесса, а также профилирования инструментов на стадии предварительного проектирования.

Цель работы. Повышение эффективности обработки полузакрытых поверхностей винтов с составными образующими применением торцовых фрез, профилируемых с учетом комплексного управления параметрами процесса резания и распределения срезаемого слоя между формообразующими и неформобразующими зубьями.

Для достижения цели необходимо решить комплекс взаимосвязанных задач:

1. Разработать комплекс универсальных математических моделей формообразования и профилирования инструмента для обработки полузакрытых винтовых поверхностей с составными образующими.

2. Провести анализ кинематических характеристик процесса обработки полузакрытых винтовых поверхностей, включающий в себя расчет толщин срезаемого слоя и рабочих углов по периметру режущего лезвия на основе разработанного отображения схемы резания.

3. Определить величины составляющих сил резания, установить их зависимость от метода обработки, геометрических параметров инструмента, схем резания и режимов обработки.

4. Разработать алгоритм и программу выбора эффективной схемы распределения срезаемого слоя между формообразующими и неформообразующими режущими зубьями инструмента.

5. Выработать практические рекомендации, направленные на повышение производительности процесса, а также возможное снижение погрешности и шероховатости поверхности винтов счетчиков жидкостей.

Научная новизна работы. Разработаны математические модели и общие принципы проектирования инструмента для обработки полузакрытых винтовых поверхностей на основании комплексного анализа параметров процесса резания, учитывающего конструкторско-технологические и внутренние факторы, а также их влияние на геометрические параметры качества поверхностного слоя.

Выявлены закономерности рационального распределения срезаемого слоя между формообразующими и неформообразующими режущими лезвиями, обоснованные расчетом сил резания, деформаций технологической системы и шероховатости обработанной поверхности.

Практическая значимость заключается в разработке автоматизированной системы проектирования неформообразующих лезвий инструмента, определении рациональных технологических режимов фрезерования полузакрытых винтовых поверхностей, обеспечивающих требуемую точность образующей винтовой канавки с составным профилем; снижение максимальных составляющих сил резания в 1,5 раза; увеличение стойкости инструмента в 1,8 раза; экономию инструментального материала на 30%; повышение производительности обработки до 35%

Реализация результатов работы. Результаты исследований апробированы и внедрены на ОАО «Промприбор» (г. Ливны Орловская обл.), ООО «Инструмент» (г. Ливны Орловская обл.).

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на международных и региональных научно-технических конференциях: «Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии» (г. Орел, 2008, 2009, 2010 г.); «Высокие технологии в машиностроении» (Самара, 2009 г.); «Проблемы качества машин и их конкурентоспособности» (Брянск, 2008 г); «Научный потенциал Орловщины в модернизации промышленного комплекса малых городов России» (Орёл-Ливны, 2010 г); на научных конференциях Орел ГТУ в 2007-2010.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. В представленной научно-квалификационной работе изложен комплекс обоснованных технических и технологических решений, позволяющих повысить эффективность обработки полузакрытых поверхностей винтов с составными образующими торцовыми фрезами.

2. Разработаны взаимозависимые математические модели профилирования инструмента и комплексного анализа параметров процесса резания, позволяющие установить характер влияния конструкторско-технологических факторов при обработке винтов счетчиков жидкостей, геометрических показателей качества деталей, а также оценить силовые параметры процесса лезвийной обработки и параметры качества поверхностного слоя.

3. Выявлено, что соотношения составляющих сил резания при рассматриваемых схемах распределения срезаемого слоя, имеют следующие значения: для последовательной схемы распределения срезаемого слоя Ру/ Р2 = 0,42; Рх/ Р2 = 0,09; для профильной схемы распределения срезаемого слоя -Ру/ Р2 = 0,59; Рх/ Р2 = 0,15; для распределенной схемы распределения срезаемого слоя - Ру/ Р2 = 0,5; Рх/ Р2 = 0,07, что позволяет рекомендовать к применению распределенную схему распределения срезаемых слоев.

4. Разработаны алгоритм и программа выбора наиболее эффективной схемы распределения срезаемого слоя между формообразующими и неформообразующими режущими лезвиями инструмента для специальной торцовой фрезы на основе анализа динамики сил резания, деформаций технологической системы и шероховатости обрабатываемой поверхности.

5. Установлено, что для полузакрытых поверхностей винтов счетчиков жидкостей с (углом подъема винтовой поверхности а>>12°, наружным диаметром винта 120 мм<йн <168 мм, количеством витков п = 2-4) рациональными режимами обработки торцовыми фрезами диаметром с/н0 =

116 мм, числом зубьев г0 =12, являются скорость У=250 м/мин, подача на зуб = 0,25 мм/зуб, что позволяет получить шероховатость Яа=1,25 мкм, геометричесьсую точность винта £8.

6. Экспериментально установлено, что применение торцового фрезерования с распределенной схемой распределения срезаемого слоя по сравнению с концевым фрезерованием, увеличивает производительность обработки до 35%, снижает максимальные составляющие сил резания в 1,5 раза, обеспечивает экономию инструментального материала до 30%, повышает стойкость инструмента в 1,8 раза.

7. По результатам работы на предприятии ОАО «Промприбор» (г. Ливны) внедрен прогрессивный технологический процесс, включающий рекомендуемые режимы резания и конструкции инструмента, обеспечивающий заданную точность образующей винтовой канавки винтов счетчиков жидкостей и позволяющий получить экономический эффект не менее 244 тыс. руб. в год.

1. Автоматизированное управление точностью обработки нежестких деталей / Н.В.Нестерова, В.Г.Митрофанов, А.Г. Схиртладзе. М.: Машиностроение, 1994. 48 с.

2. Агарков A.A. Профилирование дисковых фрез для обработки полузакрытых винтовых поверхностей Текст./ М.В. Жуплов, A.A. Агарков, С.И. Брусов, A.C. Тарапанов // Известия Орел ГТУ. ОРЕЛ: Орел ГТУ, 2008.

3. Агарков A.A. Определение силовых характеристик процесса обработки торцовыми фрезами полузакрытых винтовых поверхностей Текст./ A.A. Агарков, М.В. Жуплов, A.C. Тарапанов // Известия Орел ГТУ. ОРЕЛ: Орел ГТУ, 2009

4. Агарков A.A. Определение погрешностей обработки полузакрытых винтовых поверхностей винтов, вызванных деформацией технологической системы Текст./ A.A. Агарков, Ю.Н. Стеблецов, A.C. Тарапанов, // Известия Орел ГТУ. ОРЕЛ: Орел ГТУ, 2010

5. Амбросимов С.К., Большаков А.Н. Повышение производительности фрез за счет нелинейного обката в процессе резания //Фундаментальные и прикладные проблемы в техники и технологии №2 (280)2010 — Орел: Орел ГТУ, 2010. с.34-40.

6. Ю.Анохин О.Н., Тарапанов A.C., Ходырев В.И. Способ обработки тел вращения некруглого сечения / A.C. СССР № 665982 1979

7. Ануфриев А.Н. Способ изготовления шнеков A.C. СССР №1301582, 1987 г.

8. Баландин А.Д. Синтез и анализ поверхностей сложной формы. // Станки и инструмент. 1988, №3. С. 16-18

9. Балденко, Д.Ф. Винтовые насосы Текст. / Д.Ф. Балденко- М.: Машиностроение, 1982.-224 с.

10. Безъязычный В.Ф. Влияние качества поверхностного слоя после механической обработки на эксплуатационные свойства деталей машин // Справочник. Инженерный журнал. №4 (приложение). 2001. С.9-16

11. Безъязычный В.Ф. Расчет режимов обработки, обеспечивающих комплекс параметров поверхностного слоя и точность обработки // Справочник. Инженерный журнал. №9. 1998. С. 13-19

12. Бобров В.Ф. Основы теории резания металлов. М.: Машиностроение, 1975. 344 с.

13. Борискин О.И. Разработка обкаточного инструмента с оптимальными параметрами // Автореферат диссертации докт. техн. наук. Брянск, 2002. 31 с.

14. Борисов A.M. Геометрическая теория автоматизированного проектирования металлорежущих инструментов. Автореферат диссертации докт. техн. наук. Тула, 1993. 34 с.

15. Борисов, C.B. Разработка фасонных концевых фрез с винтовыми стружечными канавками на криволинейной поверхности вращения / Автореферат Дис. канд. техн. наук. -М: МГТУ «СТАНКИН», 1998. -21с.

16. Брусов, С.И. Комплексный анализ параметров лезвийной обработки винтовых поверхностей текст. / С.И. Брусов, A.C. Тарапанов, Г.А. Харламов. Под ред. A.C. Тарапанова. М.: Машиностроение-1, 2006. 128 е.: ил.

17. Бушенин Д.В., Морозов В.В., Зуева Е.В Способ обработки винтовых поверхностей. A.C. СССР №1620228, 1991.

18. Ванькович, А.Т. Неравномерность фрезерования цилиндрических поверхностей дисковым инструментом с осью развернутой относительно направления движения подачи. Текст. / А.Т. Ванькович, С.Ю. Илюхин, В.Б. Протасьев. // Тула: Тул. гос. ун-т, 1999. - 30 с.

19. Воробьёв В.М. Профилирование фрез для изделий с винтовыми канавками. ЦБТИ, 1951.

20. Гжиров Р.И., Серебреницкий П.П., Программирование обработки на станках с ЧПУ: Справочник. — JL: Машиностроение. Ленинград, отделение, 1990. 588с.: ил.

21. Гречишников, В. А. Профилирование инструмента для обработки винтовых поверхностей деталей по методу совмещенных сечений. -М.: Мосстанкин, 1979. -27.

22. Джексон П. Введение в экспертные системы. Пер. с англ. М.: Издательский дом «Вильяме», 2001. 624 с.

23. Евдокимов В.А., Тарапанов A.C. Причины неравномерного износа режущих лезвий зуборезных инструментов, работающих по методу обката. // Новые достижения науки и техники в технологии машиностроения. Орел: Приокское книжное издательство, 1976. С. 19-24

24. Евдокимов В.А., Тарапанов A.C. Вариант расчета силы резания при различных методах обработки с помощью ЭВМ. В кн.: Совершенствованиеметодов обработки металлов резанием. Орел: Орловское областное правление НТО МАШПРОМ, 1981.

25. Жмудь А.Е. Винтовые насосы с циклоидальным зацеплением. Машгиз., 1963. 156 с.

26. Жуплов М.В Степанов Ю.С., Киричек A.B., Афанасьев Б. И., Корнеев Ю. С., Сотников В.И., Самойлов H.H.,., Фомин Д.С. Устройство для планетарного иглофрезерования винтов / Патент РФ № 2334595. 2007.

27. Жуплов М.В Степанов Ю.С., Киричек A.B., Афанасьев Б. И., Тарапанов A.C., Харламов Г.А.,., Фомин Д.С. Комбинированный способ иглотокарной обработки винтов / Патент РФ № 2334590. 2007.

28. Жуплов М.В., Степанов Ю.С., Киричек A.B., Тарапанов A.C., Харламов Г.А., Афанасьев Б. И., Тарапанов A.C., Харламов Г.А., Фомин Д.С., Бородин М.В. Устройство для обкатывания винтов с круглым поперечным профилем / Патент РФ № 2337805. 2007.

29. Жуплов М.В., Степанов Ю.С., Киричек A.B., Тарапанов A.C., Харламов Г.А., Афанасьев Б. И., Тарапанов A.C., Харламов Г.А., Фомин Д.С., Бородин М.В. Способ обкатывания винтов с круглым поперечным профилем / Патент РФ № 2337804. 2007.

30. Илюхин С.Ю. Бездифференциальный способ определения винтовой поверхности инструмента// Передовой опыт, 1990. №12. С. 32-37

31. Илюхин С.Ю. Каркасно-кинематический метод моделирования формообразования поверхностей деталей машин дисковым инструментом / Автореферат диссертации докт. техн. наук. Тула, 2002. 40 с.

32. Клапан Ю.А, Олехович Н.И., Рабинович В.А. Способ обработки винтовых зубьев многолезвийного режущего инструмента. A.C. СССР №1743736, 1992.

33. Клевцов И.П., Брусов С.И., Тарапанов С.А., Харламов Г.А. Способ обработки тел вращения некруглого сечения/ Пат. 2211118 РФ, МКИ 7 В 23 С 3/00.

34. Клевцов И.П., Брусов С.И., Тарапанов A.C., Харламов Г.А. // Способ обработки винтов героторных винтовых насосов /Патент РФ. 2209129. 2003.

35. Корсакова И.М. Справочные таблицы определения шероховатости в соответствии с требованиями метрологической экспертизы на машиностроительных заводах// Инженерный журнал: Справочник.-- 2005.-- N 9.— с.3-4: табл.

36. Ласточкин С.С., Кирсанов Г.Н., Катаев A.B., Зимин В.Е. Способобработки винтовых поверхностей ведомых винтов насосов. A.C. СССР №1683900, 1991.

37. Лашнев, С. И. Геометрическая теория формирования поверхностей режущими инструментами. Текст. / С.И. Лашнев, А.Н. Борисов, С.Г. Емельянов. //: Монография. -Курск: Курск, гос. техн. ун-т, 1997. 391 с.

38. Лашнев, С.И. Геометрическая модель формирования поверхностей режущими инструментами Текст. / С.И. Лашнев, А.Н. Борисов // СТИН. -1995.-№4.-С. 22-26.

39. Лопатин, С.А. Расчет профиля дискового инструмента для обработки винтовых поверхностей. — Станки и инструмент, 1979, № 10. —С.9

40. Люкшин, B.C. Теория винтовых поверхностей в проектировании режущих инструментов. М.: Машиностроение, 1968. - 372 с.

41. Лукина С. В. Особенности высокоскоростной обработки с использованием сборных торцовых фрез / C.B. Лукина, Ю.Б. Гуляев. -Справочник. Инженерный журнал Текст. М. : Машиностроение,>,1997. с. 27-31

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

43. Масленников, В.А. Бездифференциальный способ определения профиля винтовой поверхности инструмента Текст. / В.А. Масленников, С.Ю. Илюхин //Передовой опыт, 1990. -№12.-С. 32-37.

44. Машиностроение. Энциклопедия. T.III-3. Технология изготовления деталей машин / А.М.Дальский, А.Г.Суслов, Ю.Ф.Назаров и др.; Под общ. ред. А.Г.Суслова. 2000. 840 с.

45. Меркулов В.И., Томашов A.C., Незамутдинов В.М. Способ обработки роторов с винтовыми канавками переменного шага. A.C. СССР №1620219, 1991.

46. Миронов А.Н., Миронова А.Л., Тарапанов A.C., Харламов Г.А.

47. Влияние параметров червячных фрез на шероховатость зубьев некруглых зубчатых колес // Справочник. Инженерный журнал. 2000. №6

48. Пал ей М.И. Технология производства металлорежущих инструментов. М.: Машиностроение, 1982. 256 с.

49. Полохин О. В., Тарапанов А. С., Харламов Г.А. Исследование и проектирование процессов зубонарезания инструментами червячного типа. -М.: Машиностроение-1, 2006. 148с.:ил.

50. Протасьев В.Б., Истоцкий В.В., Талдыкин А.Н. Обработка фрезерованием декоративных винтовых поверхностей //Фундаментальные и прикладные проблемы в техники и технологии №2 (280) Орел: Орел ГТУ, 2010. с.59-63.

51. Протасьев В.Б., Илюхин С.Ю., Целиков H.A., Котенок В.И., Масленникова Л.И. Способ контроля профиля и взаимного положения многозаходных винтовых канавок. A.C. СССР №1685642, 1991.

52. Протасьев, В.Б. Расчет профиля поверхностей, обрабатываемых дисковыми инструментами при переменных параметрах установки. Текст. / В.Б. Протасьев, М.В. Ушаков, С.Ю. Илюхин //- М.: ВНИИТЭМР, 1985. 12 с.

53. Протасьев В.Б. Прогрессивные конструкции затылованных инструментов Текст. / В.Б. Протасьев, Ю.С. Степанов, М.В. Ушаков; Под ред. Ю.С. Степанова. М. : Машиностроение, 2003. - 224 с. : ил.

54. Рыжов Э.В., Суслов А.Г., Федоров В.П. Технологическое обеспечение эксплуатационных свойств деталей машин. М.: Машиностроение, 1979. 176 с.

55. Справочник технолога-машиностроителя. В 2 т. / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К.Мещерякова. М.: Машиностроение. 1986. Т. 1. 656 е.; Т. 2. 496 с.

56. Степанов Ю.С., Киричек A.B., Афанасьев Б. И., Тарапанов A.C., Харламов Г.А., Жуплов М.В., Фомин Д.С. Комбинированный способ иглотокарной обработки винтов / Патент РФ № 2334590. 2007.

57. Степанов Ю.С., Киричек A.B., Тарапанов A.C., Харламов Г.А., Афанасьев Б. И., Тарапанов A.C., Харламов Г.А., Жуплов М.В., Фомин Д.С., Бородин М.В. Устройство для обкатывания винтов с круглым поперечным профилем / Патент РФ № 2337805. 2007.

58. Степанов Ю.С., Киричек A.B., Тарапанов A.C., Харламов Г.А., Афанасьев Б. И., Тарапанов A.C., Харламов Г.А., Жуплов М.В., Фомин Д.С., Бородин М.В. Способ обкатывания винтов с круглым поперечным профилем / Патент РФ № 2337804. 2007.

59. Степанов Ю.С., Киричек А. В., Тарапанов А. С., Харламов Г. А., Афанасьев Б.И., Агарков А. А., Фомин Д. С., Брусов С. И. // Фреза для обработки винтов с полуоткрытой поверхностью/ Патент РФ №236654. 2009

60. Степанов Ю.С., Киричек А. В., Тарапанов А. С., Харламов Г. А., Афанасьев Б.И., Агарков А. А., Фомин Д. С., Брусов С. И. // Игло-упрочняющая фреза для обработки винтов с полуоткрытой поверхностью/ Патент РФ № 2366546. 2009

61. Степанов Ю.С., Киричек А. В., Тарапанов А. С., Харламов Г. А., Афанасьев Б.И., Агарков А. А., Фомин Д. С., Брусов С. И. // Способ фрезерования винтов с полуоткрытой поверхностью/ Патент РФ №2366545. 2009

62. Степанов Ю.С., Киричек А. В., Тарапанов А. С., Харламов Г. А., Афанасьев Б.И., Агарков А. А., Фомин Д. С., Брусов С. И. // Комбинированный способ иглофрезерования с упрочнением винтов с полуоткрытой поверхностью/ Патент РФ №2363564. 2009

63. Суслов А.Г. Инженерия поверхности деталей — резерв в повышении конкурентоспособности машин // Справочник. Инженерный журнал. №4 (приложение). 2001. С.З — 9

64. Суслов А.Г., Васильев A.C., Сухарев С.О. Влияние технологического наследования на качество поверхностного слоя деталей машин / Изв. вузов. Машиностроение. №1. 1999. С. 16- 19

65. Талантов Н.В. Физические основы процесса резания, изнашивания и разрушения инструмента. М.: Машиностроение, 1992. 240 с.

66. Тарапанов A.C. Анализ и управление процессами обработки резанием // Известия ОрелГТУ. Машиностроение и приборостроение. Орел: ОрелГТУ. 2000, № 4. С. 145-156.

67. Тарапанов A.C., Харламов Г.А. Управление процессом зубодолбления. М.: Машиностроение, 1999. 126 с.

68. Тарапанов A.C., Харламов Г.А. Технологическое обеспечение точности многофакторных процессов металлообработки. // Тезисы докладов научно-технической конференции, Орел: Орел ГПИ, 1994.

69. Ткачик Н.Г., Туцкий П.И., Шушкевич Я.И. Устройство для обработки многозаходных винтовых канавок. A.C. СССР №1812013, 1993.

70. Тотай A.B. Технологическое обеспечение физических и эксплуатационных свойств поверхностных слоев деталей машин // Трение и износ. Т. 18. 1997. №3. С. 385-397

71. Турпаев А.И. Винтовые механизмы и передачи. М.: Машиностроение, 1982. 223 с.

72. Фунберг A.JL, Кондратьев С.П., Рубина Е.Э. и др. Технология изготовления винтовых пар качения. ЭНИМС, 1964

73. Хандожко, A.B. Особенности проектирования металлорежущего инструмента с учетом качества обработанных поверхностей деталей / Автореферат диссертации докт, техн. наук. техн. наук / Брянск, 2002.-373 ил.

74. Хиблин A.M. Способ обработки винтовых канавок. A.C. СССР №1768361, 1992.

75. Цветков В.Д. Автоматизированное проектирование технологических процессов М.: Машиностроение, 1972. 183 с.

76. Щегольков H.H. Алгоритм определения погрешности профилирования винтовых поверхностей инструментом с аппроксимированным профилем // Вестник машиностроения. 2001, №7. С. 4951

77. Щуров И.А. Расчет профиля дискового инструмента для обработки винтовой поверхности // СТИН. 1996. - №1. - С. 19-21.

78. Юликов М.И. Метод профилирования режущего инструмента, предназначенный для расчета на ЭВМ. текст. / М.И. Юликов, Н.В. Колесов // Науч. труды ВЗМИ т.

79. Юрасов С.Ю. Совершенствование геометрических параметров инструментов с коническими винтовыми поверхностями на основе моделирования режущих кромок // Автореферат дис. канд. техн. наук. М.: МГТУ СТАНКИН, 2000. - 18 с.