автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Повышение производительности обработки и качества обработанных деталей путем удаления стружки из рабочей зоны металлорежущего станка

.ЛОйСТйРСТВО ¡!ЛУКЛ, Еыан.1 И ТьХНИЧЛСКОД

Г'СЛИТЙЛЙ PS Ы&РОЬЯ ОРДьНА ТРУД030Г0 КРАСНОГО ЗНАМЕНИ па;:ит£хшгч"г:ск;й институт ли. В.З.КУЙШ^А

Кл гтрпзаг рукогксн

С^РГ£Л EBnCKLüüiH

ac'oü^ehís 11?с;13«)дят£льнсста обработки и качг:СГЗА .ОБРАБОТАН«« ДаГАЛьЛ ПУЙМ УДАЛаИИЯ СГРУ.£КИ ИЗ РАБОЧаД ЗОНУ ^ГАЛЛО«НЮ-2ГО CÎÂfl-CÂ

Специальное;*»: Cd.02. CS - Технология-^ог:-1ностроо:ия

05.03.QI - üpouoccu аег.ак/.чоскоЯ и физихо-гмл:чсской обработки металлов, станки и инструменты

ABTOPKOEfAT

диссертации ка соискание ученой степени кандидате технических наук

Самара - 1992

Работа выполнена на кафодро "Технология иаахнострсен/.я* Ульяновского политехнического института.

Научный руководитель - Заслуженный деятель н^-ук* и тсхк-.г:;.

РСССР доктор техтачисккх наук, профессор Худобин Л.И.

Оф:щдалыыо о.тпононты: доктор технических ка^к,

профессор Равна ¿.С.

.-•андхдат технических ни,/к, доиент Цлесиецев 3. Ь.

Ведущее предприятие - производственное объединении "ЛшзскиЯ иаяиностроительныЯ завод"

Задита состоится 10 ивкя ¡^З года в часо-е н* засед кии специализированного совета Д ОоЗЛо.О^ Самарского ордена Трудового Красного Знамени политехнического института им. о.В КуйОьмева (г. Самара, ул. Галактионовская, 141).

С диссертацией иокно ознакомиться в библиотеке института

Автореферат разослан " /6 " мая г.

Ученый секретарь

специализированного совета,

д.т.н., профессор Я.Ы.Клебанов

оз;:;\л хлраятгристасл работ»

- ; А::туал: :'ос?:> риботц. Ге:пралькым каправ-гавагм ньучно-твхни 'мс::ого прогресс л а модшюстроеиии лэ.'.яо?сд аезсх&тизацяя и но -х.:.:-:::за:;::/; ьр.глазодстсл. Хгргкторяал черта зтого'.'•-•оцесса з чсха-мссбрсботке - б':с:рос раззатло робототохникп, pOTopir.cc и готор -по-.-снззГ.зр;::-.";-: ли:;:;;;, r;:5:i:ix аитоматл?:фопа:-;:-::::: произзодстз с ''Оозл'эдчаЛ'' обосг.о'шзг."•;;::■: вусокуэ произзодлтель-

::осгь oiopy.ro?г.:;:-:г. и -.руда. Сто .pedj зт азтсматлз&щш асе:: баз иоглаченля процоссоз :f оперг-ил. Г.озтс;:у при эксгтлуа. ацли кстал-лзро\:у-его еборудозанля i:pi: созд.:Н1.л л n:!?;:.p?:;:::i ноелх сродстз труда пл лзташооЗрабстки ссобуо актуальность приобретает задача азтсrjtii .чзсхого отвода стружки чз р.-.бочлх зся ох-анхоз, та;: па:: р/члал убор::а трухкн прл рлботз с:ан;-.оз ::лл л::«;* з с¡ста po:i;'.iiG запрсдсла дзкствугс-.л: •: з^зпд'зртп:.-.;.:. Крзло тзго, ко-сзоезрзыгннуй с.'еод с.ругхк:: :<з рабочей зона стаяла :.«o?.:s? ?;: л ;:рслдс:зре"0нч0-\:у зчхеду из строя рс;гл;ого инс?ру;-:онтя, тс;:c:i;i:o.'.;y лзносу ::сза::;;^;с:пглс папразлю-гч: ста.-::оз, и

тлдро:." ■ индрез, уточку рабочей 'ро-.ч, с.1::. ;c::;:ro row.'i-j: г,л-

чсскоЯ точностл деталей произзодлтельпост;; обработ::::. Устаг.оо-лско таете, что образующаяся при ре за:-::::! пыл v к мелкая стру:г.:;а язллатея одной из до.чинируед;!/. прлчлн отлззоз элементов азто.ча--т:::;;;. С'тру-г.а :: п:;ль я:-ляэтс.ч часто причине?, травматизме. на прс-лззодстзе. Orj-iaico, на многих мажло^тролтельны): заводах струлку убирал? пока зручкуи вспомогательные рабочие, численность которых достигает от члела оснопкж произзодстзоиньк работах. Or:: вспомогательное рабочие ет.егодно удаляат лз цохэз болзо '(5 ... 6) МЛН. ТОМ! струякл.

:'з все;-: изьс-етнкх сГ'ССобоз удаления стсу-.хи практическое применение з промышленности каали лиль п;;зЕматическлЛ и гидравлически?,. Однако и эти способы ;:.'je:or судсстззшше недостатки: гндроспособ примо!шм лкзь з случае обработки с использование:* ССй открытых поверхностей, причем для эффоктизного гидрссмиза необходима специальная компоновка технологического оборудоз^аия; велик удельный расход СОК - (600 ... 900) литроэ на I от струнки. Гшевмотранспортние установки рассчитав на определенна вид и

ра-м'.ср рз'-яуцсго инструмента, пместрулкопр^емк'к:: не укплорсаль кы, п.-.о:.-:е::ти само» сагрсмокдазт рабочуа зону стачка, затрудняют с:.:с:-:? ре:худс-го инструмента п заготезок, расход воздуха достигает 1500 иа/ч. Обдай недостаток сбоях' способов оеклвчазтея а большой энергоемкости.

Известна. информация об отдельных попытках создания коибини-ровгкных устройств удаления струйки, с которых так или иначе ГКДрО- ИЛИ - П!Ю2!ЮСЛ0С05 СОЧСТйСТСЛ с злок?ро1:г-гнитным. Однако, пока кет сведений о каких-либо иаучно-обосксаанк-ж рзкокендаци-.•::: по прсект;;рог..Ш1э и применению комбинированных устройств, не сиявлсно струкки на технологические показатели операция

леог.иГ.ной обр-бстки, что предопределяет актуальность исследования к совершенствования способов и ера чет в азтоматичесого уда-лен;:и стружки.

Работа выполнена в соответствии с Научно-технической программой К1- 5 Л:;здо!,"-1; технологических наук Российской федерации.

Л5топ_асда^оот:

1. Результаты теоретике -экспериментальных исследований или-г.а;я частиц ".трукки малых размеров на размерный износ лозеийных режущих инструментов.

2. Результата тсоретпко-экспержь'нтальгах иселедс-ианий технических приемов удаления стружки из рабочей зоны иотгтлорежуще-го станка.

3. Результаты экспериментальных исследований эффективности удаления струдки из рабочей зеку различными способами к слияния удаления струйки на технологические показатели операций лезвийной обработки.

4. Конструкции новых устройств для удаления стружки из ра-бочой 30!'1 металлере;ку1цих станков различных типов.

5. Результата опытно-промыаленной прорэргч и внедрения в производство новщс устройств для у долен/, я ¿трубки на операгчях лезвийной обработки.

Цель работы. Повышение производительности обработки заготовок лезвийными инструментами к улучшение качества оосаботанних поверхностей деталей путем соверяенствозания технологии и технч-• ни удаления струдки из рабочей зоны станка.

Для достижения постат-лонноИ цели в работ-з решены следу-£:д;'.с задачи:

1. Теоретически и зкс.пзрнмектальнз исследовано злиглне частиц струзки малых размеров на износ реяудего клина по задней грани.

2. Теоретически и эксперимента,?'но исследовано влияние размеров чгстиц струзски, конструктивных и э ?! с плу атаци с ; п :-_х характз-ристик системы удаления и транспортир,зания стру';::-:и на ее производительность.

3. Разработаны методики определил эффективности уда-:е:ия струдки ралличкми способа»« и влияния стружки на технологические показатели операций обработки заготовок лезвиЯю..«:! икстру-1:еята>£и.

Экспериментально исследозаны зффегггпкчость удадэняя стружки из рабочих зон металлорежущих станков рааличниаи способами и влияние стружки на технологические показатели операций лезвийной обработки.

5. Разработана методика расчзта электромагнитных систем комбинированных устройств удаления стружки.

6. Выполнены опытно-промышленные испытания ряда новых устройств, комбинированные устройства внедрены з производство.

Научная новизна. Теоретически и эксперимзктальнэ подтверждена возможность повышения потенциала техн' логических систем ио-таллорежудих станков путем применения эффективных средств удахз-ния струяки. Получены зависимости, описыэаядие влияние часггкц стрижки малых раачеров i d3 и (0,05 ... 0,2) ми) на износ р-ззу-цего инструмента по задней грани. Аналитическим путем получка зависимости для расчета устройств, обеспечивающих требуемое качество к производительность удаления стружки. Заявлено благотданное влияниз удаления стручки на технологические показатели сяв-

радий лезвийной обработки. Разработана методика расчета геометрических и электроыагнитнгсс параметров систем, прсдг;азна<,е:!иц;-; для удаления металлической струхни.

Практическая ценность и реализация работы в промышленности

I. На основании результатов теоретических и уколе;ныенгаль-ных исследований доказана возможность оффектисного ¡.спользовэн:п: комбинированных устройств удаления стружки на операциях обработки заготовок лезвийными инструментами.

■ 2„ Результаты работы позволяют выбрать оптимальное сочетание конструкт твных и эксплуатацией:-;х параметров комбинирован лих устройств удаления стружки а .зависимости от вида ро.худего инструмента и разуэра частиц стружки.

3. Производственное испытан;-.я устройств удаления струкки на операциях сьерления заготовок из серого чугуна, проведенное на Ульяновском специализированном производственно;.; сбгздинеюш тяжельк и укпкальнюс станков, а также на операциях фрезерования заготовок з филиале £ I (Автозавод) производственного объединения "Иг.эвский ыашикостроителькый заг.сд", подтвердили их эффективность. Годовой экономический эффект составит 1089 рублей -на один станок в ценах 1988 года.

Апробация работы. Основные результат долокени и предстаз-лсни на Всесоюзной научно-тгхкичзской конфореннш "Интенсификация технологических процессов механической обработки", Лениг-градский ые^ыческий институт, 193о; областной иьгставке научно технического творчества, г. Ульяновск, 1988; на совещании ь ГСКБФС, г. Уль>логск, 1989; научно-технической конференции "Автоматизация технологической подготовки механообработки деталей на станках с ЧПУ", Ленинградский дом науичо-техничоской пропаганда, 1991; научно-технических конференциях Ульяногского политехнически 'О института в .1985-1992 годах; научно-технических семинарах кафедр "Технология Машиностроения" и "Металлорежущие станки и инструменты" Ульяновского политехнического института в 19Й6-1992 годах.

Публпь.-пии. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, в то:.: числе 5 авторских свидетельств на изобрет-::::я и I. положительное рс-:;;ие о выдаче патента на изобретение.

Структура обт-ev работ:.'. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, общих выводов, списка литературы (Юв наименований) и пр;:/'о?.ений, вк>ш-ает 147 страниц машинописного текста, 23 таблг-.ци и 82 рисунка.

Теорстико-экспзрзсгенталькыа иссл'/.-эд&яия взаимодействия частиц стружки с инструментом к заготовкой

Практикой V- -гал-ло'работки установлено, что струл.сь, особенна was"« р; .::грог;, ног; тавно влияот на процесс рвзан/.я, уаудоав*-ся качество обработанной поверхности, увеличивается износ регуде-го инструмента. Однако, анализ отечественной и зарубежной информации показал, чге ¡.::;;аниз.ч влия1шя частиц струлки на процесс резания но исследован.

Дач аналитической оценки влияния •• • г-содчсперснах частиц на режущих инструмент нами гипотетически принято, что струнка, по-падажая в зону контакта "задняя поверхность ре:хуцего клина - заготовка" с некоторой вероятностью, в условиях микрорезания срезает некоторый объем инструментального материала.

' Массу матер:: ла изношенных контактных площадок ио.жо определить как:

Man ■ Van ,

где J>u - плотность инструментального материала; V^ - cCbcss ыагеркоча изноиенной части резца.

Тогда объем к >нопенной части резца: \/ип = М^п ,

Из рис. I ьидно, что обьеи изкзаенной частицы резца зза::с;:7 от глубины резания t , высоты остаточного сечения струнки Н; "еометрии рзяуяего клина - d , f ; V; Ч', i величина подача

Si 1

\/ =j- i • s-ccsf-cvs{50-и}- si* t'A %}■ c-T* ^ 6 SLr^fJiCi^Zl^-Sbt^-Süt it '

где / - период стойкости режущего инструмента;

С, X - коэффициенты, характеризующие условия роззния.

\

Р.:с. I. Расчет; .'.я схема для ог - деления обьс-'^го \

износ-: • гзтрумента: I - заго: узка; 2 - ин-стру? ::;:т; 3 - зона износа; ф и ^ -г.~.л и вспомогательный угол а плане;

£ - глуС::на резания; Н - высота озтаточ-нсто • -у-АУЛ стручка; в - направление по-дачк; Пу - износ по задней грани; пс - высота эоЛ износа; г - передний угол; еС - задний угол

Выражение (2) еппаведливо, если обработка производится без С01, а стружку в процессе резания не удаляют.

Предположим, что мелкодисперсная частица стружки размером . с/с попала в зону контакта задней поверхности инструмента с заготовкой. Сильно упрочненная частица под действием сил в контакте внедрите в поверхности инструмента и заготовки. Так как заготовка имеет меньшую твердость МВ^ по сравнению с твердостью режущего инструмента НВр.и, , частица стружки внедрится в заготовку на большую глубину. Закрепившись таким образом в заготовке, эта частица срежет объем материала с1\/е , а за время работы инструмента, равное его периоду стойкости Т, объем материала , удаленного с инструмента за счет взаимодействия с частицами стружки -

где , г. - радиус частицы стручки;

6>

угол, характеризую-

щий глурипу внедрения частицы струяки;

и %

М03

икхере

- скорость резания. °г! представляет соотнесение величин

и,

'ил

К --^й.

(4)

Именно с по:.:оа!ыо мсл;.о оцек:-ть интенсивность воздействия

частиц стру;-::и на износ режущего инструмента. Однако необходимо иметь в виду, что С и в - величины случайные, и % представляет собой произведение независимы:; случайных величин.

Су---.:ция Кс нами табулирована, построен ее графи:: в интервале

с/: = (0,1 ... 1,0) мх (рис. 2). Адекватность кате.\<атичс_-.(еЯ модели (4) реальном условием процесса резания проверена в заводских и лабораторных условиях. Расхождение угк-ду расчетными и экспериментальной значениями Ке не превышает 22/5.

с 6

«с 2

О &^ о,* а.6 ел^/.а

Рис. 2. ¡"рафик функции

Зави-имости (I) - (4) характеризует влияние мелкодисперсных частиц стручки на износ режущего инструмента. Знание того, какал стружка и как влияет на износ инс-.-умента> дает возможность правильно и оконсшчески целесообразно подоОрать устройство для удаления стружки и тем самым исключить влияние стружки на условия работы ре?*уцего инструмента.

Оснозы электромагнитного транспортирован-.:« диспергированной струхки з постоянных " о е гуашх" магнить-::* полях

Рассмотрим схему электромагнитной сис;..'!,и дл.'' удаления к транспортирования струяки из зони обраоог.ся, ;осг 'здой из трубе...довода и сол-зпоидов, охватывающих трубопровод .рис. 3).

I 2 ШЦ ЕПЛ Рис. 3. Схем.'. злоктусмаг-

• нклиЯ .

Ых>М $1"" йЭ ,1 инструмент;

¥\А '^Г 4 натушка (соле-

\ уя копд' , 3 - трубо-

провод, 4 - заготовка.

Производительность транспортируйте;'! система О^ определяется массой стружки, проходящей через систему за единицу времени:

/ аТ

где с/Т - время, г-а которое стружка кассой с[Ме прейдет один соленоид.

За впемя С'Г к кокну соленоида могут прийти только те частицы струкк'»'., которое удалены от края на расстояние не более ■ с/ь = X • с!Т , где У - скорость движения частиц. Тогда

¿/''¡с = I- ^ - к,-тс-а- X ■ с/Т, (6)

где - радиус соленоида; Кг - коэффициент, характеризующий плотность заполнения соленоида стружкой, = 0,6 ... О,В;

Л!с - масса одной частицы стружки; МсП - уэ. _ плотность материала стружки; )( - скорость частицы стружки; Т ~ время.

Для определения К необходимо знать силу /у с которой магнитное поле соленоида действует на одну частицу стружки. мо*-но определить как изменение экоргии магнитного поля внутри частицы стружки:

/с

¿/к/

'л'

I/,

где Д. ;/ ,-л - индукция и иплряж:г.нос*ь маг-.г.'.тисго поля иут-;л частями с' -'лта; I/ - сбгпа частицы стружки; А*^ тлотность энергия аагклтного лоля.

и с учетом размагничу г акг.его факторе; четь футс.'чя

£/ и // соленоида. Сягзделиз Зг и Лг » ландам окончательно Бирал.енле '■

Гу =■

ЗМ-Ь'а ■ ¿„Ъ ■ и-/':

ААМ+гт АгШ 1?$)

ТЛуГЩЯг - (Аг +

(8)

/6 -о ■ г^. г

■V

- £ |_ ~ I. .!] ! ,

до /и - магнитная постоянная; - наги: чая про:-:::;-змость; дг.ачетр проезда обметки солсноида; I/ - папрл.т.-.: -з;

1С- число еиткоз обмотки соленоида; обозначения:

~ л ¿Л" 1 • -г г'-Г' Яла ,

+ —~р—— - А1 < х---2— =

Х - расстояние; ¿7 - лнле.Чный параметр соленоида.

Частица стру-хкл внутри соленоида дзнлетсл постуглтел: но, т.е. зисывается вторим законом Ньютона, и с уч-зток сил, действувдих ноль оси соленоида:

(9)

;е Ргр - сила трения, которой ввиду малости модно пренебречь; % - ускорение частицч стружки.

Яс -X = Рх

или

х-4

Рж

4 Л-Я-г,1

(Ю)

r¿

Проинтегрировав вцражз.ле X , получим. значении скорости X и, подстазив ого в исхггиюо уравнение (6), найдем производительность транспортирования Q¡f струили с учетом размера частиц струг.ки Г* , свойств материала струяки и /í ), конструктивных и эксплуатационных характс; лстик электромагнитного соленоида.

3 целью подтверждения адекзаткзсти полученной модели (6) реальным условиям транспортирования были проведены экспериментальные исследования.

Корреляционно-регрессионный анализ полученных данных показал, 4ío существенное влияние на производительность транспортирован.:." оказываю?: частота включения катушек //* . напряжение {/ и угол нак л (-■■:■•. трубопровода d. :

Qy = 0,2439 + 0,2272 • U + 10,4784 • К - 0,032 • . (II]

Некоторые элсп^рнкентллькыо кривые приведены на рис. 4 (спло.\2й-о лпнкн). На расчетов по зависимости (6) nocí

роиня _tpn:.v: А Б СЦ . Расхождение «ежду расчоткьки (кривая A8CD ) и эксперимент,-:г. щыи значениями (кривая 2) Q,, но пре; сило IC5Í. '

Иссг.^довош'.о техаодогкчвекой эффективности удьлзнкя сруяки из рабочих зон кеталлоредцпдо; ст; ...;ов

Цзлью этой групгш экспериментов лвилосо выявление сравнительной эффективности удаления стружки различными способами - электро.' . .>: ;тны:.:, пневматическим, кокс. .г.фов&^ым, а также опрег"»лениг •гехг.овогиче-ской эф&эктивности комбиниро-I энного способа.

В качестве объектов исследований были выбраны операции сверления отверстий,

ВИТ Ы} ■ и

С)- 10 1С4, стальной трубопровод АКг-2

О б z, ЖЖ. ¿VviM Рис. 4. Влияние размера части стручки <~j и расстоя кия между катушками ¿, на производительность транспортирования "У

Г- I>Í а'к -io i

«С ■ 0'; 1,2,3 - со о

так как, во-первых, именно прм обработке отверстий задача удаления стружки наиболее трудноразрешима, а во-вторых, трудоемкость переходов обработки отверстий составляет от общей трудоемкости обработки заготовок корцус!ок деталей, а из них 37? прихо-лится на сверление. При этом доля отказов инструмента для обработки отверстий составляет 7?,5£.

Сверлили отверстия л заготовках кз чугуна и стали.

Электромагнитное устройство "представляло собой соленоид, охватыващиЯ реяущий инструмзнт

(сзерло) и расположенный на заготовке.

Установлено, что наибольший эффект наблюдается при подаче на соленоид постоянного тока (рис. 5). йа стгзень ^ удаления стружки из отверстия £а, влиеэт: длина отверстия / , лапр. :зпие и , расстояние мг.чду соленоидом и заготовкой Н, конструктивный параметр электромагнитного устройства

60

60 го

а — т-т.

•

/ 2 3 & / 2 3

Рис. 5. Эффективность удаления строки электромагнитным устройством щ 1 сза-рлении чугу;|;::сс заготовок: а с! - 10 юл;

А =» 5 дс8 \ 1,2,3,4 -соответственно и 9, 12,24,35В; а, б - соответственно при переменном и постоянном токе: V" 20 м/ыин; ¿с » 0,18 кы/об.

<*,= -13,85 + 0,19 • А + 2,41 0,48 • Н + 34,94-4^/^/(12)

Диаметр сверла с/е{ исключен из уравнения (12) ввиду иа..->й значимости этого фактора.

. Ус.ройство для пнсвыоотсоса струянси представляло собой патрубок, открытый в сторону отверстия и соединенный с системой отсоса.

Рис. 6. Влияние зазора Л степень удаления с яки ¿у : веб = ^ I = 3 с(сЗ. ; 1,2 4,Ь - соответствен Г» » 1,2,5,10, заготовка, - счю = 5 мм.

Установлено, что ¿^ в гтом случае зависит от Лг/ и >6 , времени отсоса Тдг и величины радиального зазора А между устройством и поверхностью отверстия. Пневмоотсос стружки из обработанного отверстия эффект-.: пзн лишь при Ос$ > 20 мм. При сверлении отверстий меньшего диаметра (о,7, 1С, 15 ш) положительного эффекта получить не удалось. Эффективность ^тсоса ограничена также соотношение:.: Ц /О1 с в , которое не долж1 э превшать 3, при увеличении этого соотношения до 5 стромктся к 0. Корреляционко-рсгре-сиогакй анализ показал, что наиболее существенное влияние на А, оказылае.т , затем - диаметр сверла ¿гр и длина, ^тззрети

[. ; >'енее"значимо воздействие величины зазора й :

/у - -0,5275-0,4634* Л + 0,7802*^ + 0,6259-1+ 1,4295-^г(13

Таким образом, эффективность удаления стружки с помод»а пи вмоотсоса достаточно высока лишь при определенных услозиях: с/св > 20 мм; ¿,/а?г$ 4 3.

¿¡сдельные исследования эффективности комбинированных устро: проводили с устройством, представляющим собой патрубок, соедине! ный с системой отсоса,прич:ем на патрубке соосно с ним смонтиров< соленоид.

Установлено, что для 100,2-нс?о удаления стружки необходимо затратить значительно меньше времен/. £«.<- , чем при использован! пневматических устройств (рис. 7). Никаких ограничений по для комбпнир ванного устройства нет.

С целью дальнейшей универсализации устройства, а такде для фондирования более мощных импульсов магнитного поля в зоне резания, были разработаны на уроаче изобретений и апробирс ,аны еце несколько конструкций комбинированных устройств. Степень удалена стружки ¿у с их помощью (95 ... 98)£.

Экспериментально установлено, го блг.". удаления стружки су-оствзкко улущдются технологичсс-из показатол-л операций сверления, резерзвапия и точения. Износ прл по задней г'ранн скпзил-я за счет удаления стручки бе е с!.: с 2 раза при свержении отверс-кй в стальных заготовках, а при серл^н'ч отверстий в чугунных за-отоэкпх - з 1,3 раза. /?о просве-ленного отверстия уменьшилось на

30 ___ 40)¿. Зафиксировано умень-

;ение касательной составляющей силы ¡езанпя А и крутящего момента Aigp на 25;Z и эффективной молнос--'и сверления на 20,i.

Удаление стружки из рабочей юны фрезерного станка способству-;т уесдкчешю периода стойкости сониьзых фрез на 40> при обработке тазов в стальных заготовках и на 17¿> при обработке пазов в чугунных заготовках. 3 то же врзмя на зтой операции удаление стружки не привело к измзненкз .

При точении стальных и ц/гунных заготовок интенсивность изнашивания резцов снизилась в 1,2 ... 2 раза за счет удаления струз-ы (в зависимости от скорости ргзания и числа прохедов).

В работе предложена методика расчзта э л е кт р ом аг ни т iсистем i*.jkcóинированнглс устройств для удаления струях:;. !1а основании та-оретико-зкспор/.;.^пгаль!:ых исследований разработаны новые конструкции устройств, которые прошли опытно-промьиленныэ испытания и одно кз них внедрено в действующее производство.

/О, /5 го ¿¿ляле fyj--—

Рис. 7, Влияние зазора à на время отсоса ior ( ¿и = юо;,) 1,2,3 -соответ ;твенно Л = 1/2 a)t ; 1/4 fa ; I/? dcS - отсос; 4,d, б - Л =1/2 ; 1/4 Cfc3 . 1П ¿es - ко.'-: -Минированное устройство; L = 3d ; I/ = 12,3; Me = 3 Гц; ЖО;

= 6 m.; трубопровод - АМг-2

ЗАШШЧьШШ

В результате выполненных теорет::ко-эксперимет альных исследований получены с л оду иди е новые научные вывс.хы и практические результаты.

1. Теоретико-экспериментг-льнкми исследованиями установлена воэмотшость повыаения потенциала технологических мгстем цутем удаления струаки из рабочих зон металлорежущих станков.

2. Установлено, что мелкодисперсная стружка . с/^ = (0,05 ... 0,2) мм) существенно снижаот работоспособность регхуде-го инструмента. Предложена математическая модель для количественной оценки влияния мелкодисперсной стружки 11а с зное инструмента по задней грани. Доказана адекватность предложенной модели реальному процессу резания.

3. Аналитическим путем получены зг.зисимости для расчета электромагнитных устройств и систем, сбеспечивалдих требуемое качество и производительность удаления стружки из рабочих эон моталлорезувдх станков. Сказана адекватность полученных зависимостей.

4. Разработана методика экспериментальных исследований эффективности удаления струаки различными способами, а также методика исследования влияния стру:хки на технологические показатели операций лезвийной обработки.

5. Выявлено, что эффективность удаления стружки зависит от материала обрабатываемых заготовок, айда обработки, расположения обрабатываемой поверхности. Удаление стружки способствует улучшению энергетических показателей операций сверления глухих отверстий ( Ь й ) касательная составляющая силы резания Рг снижается на 2?», эффективная мощность - на '¿0,1, крутящий момент на 25,«. Износ сверл по задней грани уменьшается в 1,3 - 1,4 раза параметр шероховатости при сверлении - на 1ЗО ... 4о>,«. Износ концевых фрез при фрезеровании прзов в стальных л чугунных заготовках уменьшается в 2 раза.

6. Разработлнз методика расчета геометрических и элзктро-магнитных .параметров намагнг^ЛЕЛхди" скстс:.:, прздназна'-'.ошлк для удаления :: с г... .л*;:с с j : э стру;.-:;и, обрааусадеЯся при обработке саготовок из /сог.струкциоигпгх старой, чугуноь и друг;« материti-лоп, обладх-:хи>: магнитны.:;; ссойстг-а:.:;:.

7. Разработаны '."онструхции электромагнит!":* ;: комо'икиро-B3Jr-.DC устройств для у,; енкя стружки, которые яроалм- опытни-прс-кшлеш- ясп:~.-.-ания. пс':5кш:роЕГ.нноо устройство внедрено па iiO ¡ÜIL'ÜL1, филиал !' I на фразер:: .: станке роботизированной линии обработки скобы переднего тормоза автомобилей семейства iL'..

Но теме диссертации опубликованы слодувзнс работы:

1. Карез ¿.А., Ведров С.Е. Оптимизация парамзтроз электромагнитных транспортеров // Вопросы теории :: ::роояр..ропания электрических малин. Характеристики ма^ин в системах электропривода: Меызуз. научи. сб. (вып. 6). •■ Саратов: Сарат. г.элг.техн. инст-т. С. 99-106.

2. Карев Е.А., Ведре в С.Е. Механизация удаления струхки при обработке глухих отверстий // Интенсификация технологических процессов механической обработки: Тезисы докл. Всесоюзной научи. - техн. конференции. - Ленинград: ЛЖ*. 1936. С. 513.

3. Kaps в Е.А., Булычев Е.ш., Шлепков й.'Л., Зедров С.Е. Опыт применения автоматизированной системы цирку.- тдии CQ'i на Ульяновском автомобильном заводе // Механизация и автоматизация производства. 1987. ]} о. С. 28-30.

4. A.c. ;(• I2i4220 (СССР). Гидроциклонный аппарат / Карев Е.А., Ведров С.Е. к др. Опубл. в Б.И. .'Í 8. I9üö.

5. A.c. Jf 1222490 (СССР). Устройство для удаления струяки из зоны резания / Карев К.А,, 5ельдман С.Я., Ведров С.Е. Опубл. в Б. И. > 13. II об.

6. A.c. & 1329940 (СССР). Устройство для удаления стручки из зоны резания / Карев Е.А., Фельдман С.Я., Ведров С.Е. Опубл. в Б.И. № 30. 1957.

7. A.c. £ I4Ó096Ó (СССР). Устройство для удаления стружки / Карев Е.А., Ведров С.Е. и др. Опубл. в Б.И. №. 2. I9Ö9.

is

0. A.c. 'S IÖI5C89 (COG?). Способ трлчсппртиро;;; ния сыпучего материала по трубопроводу в потоке среды / Кар :: К. А., Бздроз С.2. и др. Опубл. в ß.il. 'I 47. 1990.

0. ikxToa? по заявке £ '^dlicb/ll о? 29.Ck3.UI. Ллоктрома:'-транспортер / Каре в С. Л., Кед;.сз C.ü.

10. Караз '¿.А., Бодрое С;Е., Сазиновская Г. А., Успенская О.В. Пути :;о!::.::':окпя nccc:;?ns;;oc?K удаления стру;.ски и гл:л:; из глухим полостей при механической обработке чугунных заготовок к' ллюгоиелесы:: станках // Техн^догия и производство деталей аэтомобильноГ: техники: ^ежвуз. сб. научи, туудоь - : .".'АС! (ЗГУЗ-ЗУЛ). 1950. С. 64-67.

11. Г-едроз С.Е.' Поо1п:"''.:л рао'отоспосо'нос-и р-гжудего инструмента за счет созсуленсгsosannя техники удслендя схру.'.ки / АЕТсматизацил технологической подготовки мехакообт-.-^'откк деталей на станках с '¡1!У: ¡¿хтерлгяк н^учио-техническо;1 кон Jcpeir.;/.; Ленинград: ДДН'Ш. 1991. С. 56-Ö7.

12. Кареа Ы. Л., Лгдров С.;-;., Корогаез ii. Ii., ¡дельцов '¿.А-Автоматизированная индивидуальная система удаления стручки из рабочей зоны металлорежущего стах::ь // ¡-^ирчацианны:1. листок :; 91-15; Ульяновск: УЬТЦаТАШ. 1991.

/

/ /

Подписано в па«ать Сормат ОТхМ I/I1' "yr/ara оо--п-~'>

ГСтИм р п.л. 1,1. Типах IT! .Такая .46'.

С^сетнач лгбпрато.пил УлГ1И. •П^Г>г^,''.-:ьячовск1ул. "сгельса. :.