автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Взаимодействие рабочих органов и материалов при обработке резанием по сложным контурам

кандидата технических наук
Кулаков, Антон Алексеевич
город
Москва
год
2010
специальность ВАК РФ
05.02.13
цена
450 рублей
Диссертация по машиностроению и машиноведению на тему «Взаимодействие рабочих органов и материалов при обработке резанием по сложным контурам»

Автореферат диссертации по теме "Взаимодействие рабочих органов и материалов при обработке резанием по сложным контурам"

КУЛАКОВ АНТОН АЛЕКСЕЕВИЧ

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ РАБОЧИХ ОРГАНОВ И МАТЕРИАЛОВ ПРИ ОБРАБОТКЕ РЕЗАНИЕМ ПО СЛОЖНЫМ КОНТУРАМ

Специальность 05.02.13 - Машины, агрегаты и процессы (легкая

промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

004605475

КУЛАКОВ АНТОН АЛЕКСЕЕВИЧ

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ РАБОЧИХ ОРГАНОВ И МАТЕРИАЛОВ ПРИ ОБРАБОТКЕ РЕЗАНИЕМ ПО СЛОЖНЫМ КОНТУРАМ

Специальность 05.02.13 - Машины, агрегаты и процессы (легкая

промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Работа выполнена в Московском государственном университете дизайна и технологии

Научный консультант: доктор технических наук, профессор

Сторожев Владимир Васильевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Сучилин Владимир Алексеевич

кандидат технических наук, доцент Ефремов Владимир Васильевич

Ведущая организация: ОАО «ВНИИЛТЕКМАШ»

Защита состоится «_/6» июн& 2010 года в 42■ 00 на заседании диссертационного совета Д-212.144.03 при Московском государственном университете дизайна и технологии по адресу: 117997, г. Москва, ул. Садовническая 33, ауд. 156.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета дизайна и технологии.

Автореферат разослан « /3 » <Мй£(_2010 года

Ученый секретарь Диссертационного совета

к-т техн. наук, проф. Андреенков Евгений Васильевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы: Определяется потребностью в совершенствовании раскройного инструмента, в том числе, механического, который является наиболее распространенным в устройствах и агрегатах для раскроя материалов в производстве изделий. Наряду с механическим раскройным инструментом (МРИ), имеющим в плоскости резания развитые геометрические размеры (пластинчатый, ленточный, дисковый ножи и т.д.) в различных технологических процессах применяется раскрой инструментами, не имеющими доминирующих геометрических размеров. Применение такого инструмента значительно упрощает способ взаимного перемещения объекта обработки и инструмента при автоматизированном раскрое, в связи с исключением угловой ориентации инструмента.

Разработка инструмента совмещающего преимущества механического раскроя и раскроя с использованием луча лазера, струи воды, микроплазменной струи, тока высокой частоты, ультразвука, электроискрового разряда, использование которых в технологических процессах легкой промышленности нерационально из-за высокой стоимости и низкой эффективности, позволит упростить конструкцию, технологическое и программное обеспечение управлением процесса, за счет уменьшения числа необходимых движений совершаемых режущим инструментом и ликвидации операции заточки. В ранее опубликованных работах такой инструмент назван «точечным механическим режущим инструментом» (ТМРИ).

Цель работы: Исследования в области инновационных научно-обоснованных технических решений по созданию универсального раскройного инструмента и устройств, для раскроя материалов при изготовлении потребительских товаров.

Объект исследования: Точечный механический режущий инструмент (ТМРИ) и устройства для резания текстильных и нетканных материалов по сложному контуру.

Задачи исследования.

1. Анализ известных технических средств для раскроя, применяемых в производстве изделий широкого потребления и направления их совершенствования.

2. Разработка предложений по использованию раскройного механического инструмента круглого сечения и схем раскройных устройств.

3. Разработка методов расчета, определение параметров и режимов работы раскройного инструмента и устройств на его базе.

4. Экспериментальная проверка расчетных выводов процесса резания, полученных при теоретических исследованиях.

5. Анализ и рекомендации по способам изготовления ТМРИ.

6. Разработка научно - технических предложений и рекомендаций по созданию ТМРИ и раскройных устройств. Г

Методы исследования. В работе сочетаются теоретические и экспериментальные методы исследования. Исследования выполнены с использованием положений механики, сопротивления материалов, высшей и прикладной математики, электротехники. Для проведения экспериментальных исследований были разработаны опытные установки, оснащенные электронной измерительной аппаратурой, с использованием компьютерной техники.

Научная новизна и практичная полезность работы. Научная новизна работы заключается в разработке методов проектирования и расчета механического раскройного инструмента круглого сечения, и раскройных устройств, для его применения, определении параметров и режимов работы данных устройств.

Реализация результатов работы. Использование результатов при разработке технических решений, опытных установок и их экспериментальной проверки в лабораторных условиях. Сравнение аналитических и экспериментальных результатов для дальнейших рекомендаций по созданию автоматизированных раскройных устройств, с применением механического режущего инструмента круглого сечения.

Апробация работы. Основные результаты и рекомендации диссертационной работы были обсуждены и получили положительную оценку на кафедре МАЛП МГУДТ, на научно - технических конференциях студентов и молодых ученых «Молодые ученые XXI веку» (в 2001 и 2002 г.), на Пятой Международной научно-методическая конференция (Россия, Москва, 3-4 апреля 2003г.), на Международном симпозиуме «Индустрия моды» (Россия, Москва, 31 марта - 7 апреля 2007 г.), на Международной научно-технической конференции «Мехатроника, автоматизация, управление» (Россия, Дивноморское, Геленджик 24-29 сентября 2007 г.)

Публикации. По теме данной работы в различных печатных изданиях опубликовано 9 статей (2 из них в журналах, рекомендованных ВАК).

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения по работе, списка литературы и приложений. Работа изложена на 139 страницах, включая 58 рисунков, 17 таблиц и приложений.

В ПЕРВОЙ ГЛАВЕ: проведен анализ используемых способов для раскроя ассортимента материалов легкой промышленности. Основным, при раскрое материалов легкой промышленности, является механический раскройный инструмент (МРИ) различной конфигурации. Актуальность совершенствования МРИ обусловлено его широким применением и перспективами в будущем. Вместе с традиционными способами раскроя применяются и относительно новые способы, в которых раскрой осуществляется с помощью луча лазера, плазменной струи, струи воды, ТВЧ, которые имеют ряд преимуществ. В промышленном раскройном оборудовании в качестве режущего инструмента применяются пластинчатые и дисковые ножи, вырубочный резак и

др. Основным недостатком такого инструмента является наличие развитых геометрических размеров в плоскости резания (рис. 1).

вырубочный резак)

Механический режущий инструмент (МРИ) является плоскостным (лезвийным). Форму и размеры лезвия определяют геометрические параметры: угол заострения, радиус затупления кромки. Плоскость, в которой расположена режущая кромка при раскрое необходимо ориентировать по касательной к линии резания. Это вызывает необходимость перемещать нож по трем координатам, что значительно усложняет процесс автоматизированного раскроя.

Максимально возможная величина проекции рабочей части на раскраиваемую поверхность в этом случае определяется зависимостью:

Ъ = -у]2рА

5

где: Ь - длина проекции рабочей части ножа на раскраиваемую поверхность; р - радиус криволинейного контура; Л,- - величина раздвижения материала при раскрое пластинчатым и дисковым ножом на криволинейных участках.

При раскрое деталей с ломаным контуром (о—>0) и с условием непрерывности процесса необходимо уменьшение величины Ъ до минимального значения Ь—*0. Этому требованию удовлетворяет инструмент, проекция которого на раскраиваемую поверхность является точка (рис. 2).

а б

Рис. 2. Схема резания пластинчатым (а) и точечным (б) ножом по криволинейному контуру

В основу создания ТМРИ в данной работе положена замена резания плоскостным лезвием на процесс массового микрорезания зернами сверхтвердого материала. Зерна крепятся на основании инструмента и образуют его поверхностный режущий слой. В качестве основания предлагается использовать жесткий металлический стержень или металлическую струну. Такой инструмент при его проецировании на поверхность настила образует окружность малого сечения - условную точку.

В результате анализа взаимодействия ТМРИ с раскраиваемым материалом, даны рекомендации по формированию режущей части инструмента. Эксплуатационные свойства ТМРИ определяются степенью выполнения следующих основных требований: небольшая (минимально возможная) площадь поперечного сечения ножа; возможность резания в любом направлении, без поворота вокруг оси; стойкость при некоторых выгибах и циклических нагрузках; упорядоченное и ориентированное расположение режущих зерен относительно оси ножа в одном режущем слое; рабочие выступы инструмента должны обладать высокой твердостью и острыми гранями, для обеспечения хороших режущих свойств, определяемых чистотой реза и скоростью перемещения режущего инструмента при работе.

Для изготовления и опытной проверки ТМРИ с режущими зернами могут быть использованы следующие способы получения режущей поверхности: способ электроискрового упрочнения поверхности металла; способ нанесения абразивного (режущего) слоя; способ напыления металлического и комбинированного слоев.

ВО ВТОРОЙ ГЛАВЕ: предложены варианты исполнения оборудования с использованием ТМРИ. При программном раскрое одно- и многослойных настилов листового материала, образуемым тканным и нетканым полотном, бумагой, картоном, синтетическими и другими материалами предлагается использовать следующие виды ТМРИ:

- вибронож в виде жесткого стержня с различными видами режущей части (рис. 3 а).

- вибронож в виде натянутой абразивной струны (рис. 3 б)

- нож в виде замкнутой струны с различными видами режущей части, движущейся с постоянной скоростью (рис. 3 в).

- нож в виде струны, движущейся реверсивно (рис. 3 г).

Схема автоматизированного раскроя материала, с применением виброножа в виде жесткого стержня может быть выполнен следующим образом (рис. 4). Сечение ножа, при использовании натянутой струны может быть меньшего диаметра, чем при использовании стержневого ножа, что является преимуществом исполнения ножа в виде натянутой струны. При раскрое струной необходима большая раскройная зона под настилом в межроликовой зоне для расположения нижней несущей части головки и направляющих поперечного направления.

а./

У- л

У

——3

я-0

Ы

:©—

Рис. 3. Схемы автоматизированного раскроя с помощью ТМРИ 1-раскройный инструмент, 2-устройство для координатного перемещения раскройного инструмента, 3-раскраиваемьш материал, 4-траектория относительного движения ножа и материала, 5-опорная поверхность раскройного стола, 6-устройство для координатного перемещения объекта обработки

1 X Л * д

/ / / / /

А

Рис. 4. Схема агрегата для автоматизированного раскроя ТМРИ в виде стержня 1-раскройный стол; 2-раскраиваемый материал; 3-направляющие раскройной головки; 4-направляющие подвижного портала; 5-раскройная головка 6-привод ТМРИ; 7-подвижный портал; 8-ТМРИ

Устройство для схемы раскроя с инструментом в виде замкнутой струны с различными видами режущей части движущейся с постоянной скоростью может быть выполнено по схеме ленточной раскройной машины, в которой бесконечный нож расположен на направляющих и приводных шкивах.

Выделены достоинства и недостатки всех вариантов раскройных систем с применением ТМРИ. На основе анализа патентной литературы, конструкций промышленного оборудования предложены наиболее эффективные схемы раскройных устройств, узлов и механизмов раскройного оборудования на базе ТМРИ: раскройного стола, устройства привода и координатного перемещения инструмента

ТРЕТЬЯ ГЛАВА: посвящена теоретическим исследованиям взаимодействия ТМРИ и раскраиваемого материала.

Процесс резания листового материала точечным инструментом значительным образом отличается от характера резания ножом с клиновидной заточкой. При раскрое клиновидным ножом полезное (разрушающее) взаимодействие режущего лезвия с материалом осуществляется только в зоне контакта режущей кромки лезвия. При этом на криволинейных участках контакт боковых граней с материалом препятствует повороту ножа. В результате такого взаимодействия появляются силы нормального давления материала на боковые стороны лезвия и силы трения, вызванные этим давлением (рис. 7). Тем самым ограничивается маневренность ножа.

Рис. 7. Схема сил, действующих на клиновой нож при резании: 1 - раскраиваемый материал, 2 - точка взаимодействия инструмента с материалом, 3 -режущий инструмент с клиновидной заточкой; 4 - контур вредного взаимодействия инструмента с материалом, Ы"\, Ы'г - силы нормального давления материала на боковые стороны лезвия, ^ /г"тр1, Р'-^ъ ~ силы трения давления на боковые стороны лезвия, Эв - вертикальная или линейная скорость движения ножа; 8Г -горизонтальная или скорость подачи раскройного инструмента

Резание ТМРИ можно представить как резание телом цилиндрической формы малого диаметра, имеющего периферийную, абразивную поверхность. В результате контактного взаимодействия такого инструмента с материалом при относительном осевом движении происходит разрушение материала,. по всей взаимодействующей поверхности цилиндра. Эффективность применения абразивного инструмента обусловлена выступами режущих зерен над связкой, что обеспечивает наличие свободного пространства меязду зернами.

В зависимости от структуры разрезаемого материала, эксплуатационных условий проведения процесса резания характер взаимодействия ножа с объектом обработки различается.

При резании жестких и упругих материалов с малой эластичностью силы резания и расклинивающие силы вызывают упругую деформацию Д в плоскости настила (рис. 8,а). Однако деформация незначительна (А—>0), разрушение материала происходит в зоне, ограниченной плоскостями а, р, касательными к цилиндрической поверхности инструмента и параллельными вектору резания р. Ширина следа примерно равна диаметру точечного инструмента (5=с1).

Рис. 8 Схемы взаимодействия точечного инструмента с материалом: а) - раскрой жестких материалов и упругих материалов с малой эластичностью, б) -раскрой упругих материалов с высокой эластичностью, р - вектор резания, а, р -плоскости, Д - деформация материала в плоскости настила, 5 - ширина следа, образованного проходом раскройного инструмента, с[- диаметр инструмента

В случае раскроя упругих материалов с высокой эластичностью при воздействии усилия резания и расклинивающих сил происходит плоскостная деформация материала, характер деформаций представлен на рис. 8,6. В результате по поверхности контакта происходит раздвижение структуры материала, разрушение происходит лишь в тех точках, где удельное давление режущего элемента на волокна превышает предельное. Область разрушения ограничена плоскостями а, р, причем, расстояние между плоскостями меньше, чем диаметр инструмент, а следовательно ширина следа меньше диаметра

инструмента (5<с1). Взаимодействие с материалом осуществляется режущими элементами, расположенными на передней образующей поверхности цилиндра. Схема взаимодействия ТМРИ с разрезаемым материалом представлена на

рис. 9.

Рис. 9. Кинематические параметры процесса резания ТМРИ:

с! - диаме!р инструмента, р - вектор резания, - скорость относительной подачи инструмента и настила, Э* - линейная скорость движения ножа, О ! - точка центрального контакта, & - плоскость настила материала

Контакт микролезвий инструмента с материалом происходит по линии полуокружности В!ОВ4, образованной пересечением плоскости материала с инструментом. Плоскость резания направлена под углом у к плоскости материала, /^у = д. ^ ^ .

Плоскость резания и цилиндрической поверхностью инструмента пересекаясь образуют эллипс (на схеме показана половина эллипса - полуэллипс резания Л/О/Л2 ). По линии полуэллипса происходит контакт зерен инструмента с микрочастицами, расположенными в плоскости © материала по линии В2В} (В2В3 - сторона прямоугольника В1В2В3В4, описанного вокруг полуокружности В ¡О,

При высоких линейных скоростях ножа ( #,)) ,9 ху ) полуэллипс резания

преобразуется в условный равнобедренный треугольник с вершиной в точке <9, и углом при вершине А^/А^ (рис. 9):

В4).

а,о,а2 ал , а/г _

■ПЛ , _ и /А __ " ху_

ао , " ^з; '

Следует отметить, что с увеличением соотношения скоростей подачи разрезаемого материала (9Г) и осевого перемещения инструмента (Эв) процесс резания будет приближаться к законам резания заточенным пластинчатым ножом. Увеличение осевой скорости инструмента приводит к удлинению размера (О¡Л) и соответственно - к уменьшению радиуса кривизны г в т. 0\. В соответствии с геометрией эллипса: г = <1 ¡4 АО {

АО, = ^

При этом

2 cos у

где cos / = .Я^/,9,,

■9 = -J&

+

полная скорость

относительного перемещения материала и инструмента.

Если взять усредненные значения параметров резания подвижным ножом (9^=25 м/с, 97=0,1 м/с), то при <1~ 2 мм, будем иметь г = 0,04 и., этот размер можно принять за так называемый радиус затупления, принятый в качестве остроты инструментов (ножей, резаков), применяемых при раскрое упруго-пластинчатых материалов. На вновь заточенном инструменте радиус затупления равен 0,2 - 0,3 мм. Скругленная часть лезвия является режущей кромкой инструмента. Контактируя под нагрузкой с объектом обработки режущая кромка разрушает материал, преодолевая порог предельно допустимого напряжения. Очевидно, чем меньше радиус затупления, тем легче проходит процесс раскроя. Таким образом в приведенном примере радиус затупления в ТМРИ уменьшается примерно в 50 раз и стал соизмерим с радиусом затупления плоского ножа имеющим клиновую заточку.

В работе проведен теоретический расчет горизонтальных и вертикальной сил резания, построенный на основе макрофизического взаимодействия материала и рабочей поверхности ножа. Расчетная схема представлена на рис. 10.

Рис. 10. Схема резания точечным инструментом при 32 = const и 3^,= const; 1 - настил; 2 - точечный инструмент; 3 - устройство привода и подачи

При постоянной линейной скорости и скорости подачи (9? = const, = const) сумма сил системы равна 0:

£ Т = ~Fxy +Fz + + F = о .

Для расчета примем, что в данный момент времени рассекается настил

При этом в точках контакта возникают следующие силы:

Ма, Лр - силы реакции точек материала на инструмент, направленные перпендикулярно образующей поверхности цилиндра, ^ - силы трения, возникающие при движении, направленные перпендикулярно к нормали и к плоскости резания по касательной к точке полуэллипса, У7^- вертикальная и горизонтальная составляющие силы резания соответственно, а, Р - угловые индексы сил, действующих на противоположные плоскости ножа.

Рассмотрим систему сил, появляющих при резании материала толщиной <Ш\ (рис. 12):

I 7 = + 7, + 7, + « = о,

где - / /ху, ^р, п - составляющие сил Р, ^ ^ /\р, Л', действующие в рассматриваемой зоне контакта.

При условиях: 0 < а < 7г/2, 0 < р < 7г/2 получим:

_ __к/г _ */2__я/2 _ я/2 _

/, + + 2 ^ ° + I ^ ^ + £ ^ е + £ = 0.

а = 0 а = 0 р = 0 Э=0

5

Рис. 12. Схама сил, действующих на единичный участок длины инструмента

Получена зависимость для определения взаимосвязи внешних силовых параметров для точечного механического режущего инструмента (К^,, Ы)\

сцепления). Коэффициент ¡х зависит от следующих факторов - свойств режущей поверхности инструмента, технологических свойств материала, динамичности процесса резания и относительной скорости движения между микрозернами инструмента и взаимодействующими с ними частицами материала.

Таким образом, выведены аналитические зависимости для определения параметров резания ТМРИ.

ЧЕТВЕРТАЯ ГЛАВА посвящена экспериментальным исследованиям взаимодействия ТМРИ с раскраиваемым материалом. Целью экспериментального исследования является определение режущей способности ТМРИ при различных режимах резания.

Общий вид экспериментальной раскройной установки для проведения исследований параметров раскроя с помощью струны представлен на рис. 14.

Основные механизмы установки смонтированы в головке 1. В ходе проведения эксперимента, раскрой осуществляется ТМРИ, который представляет собой металлическую струну с абразивным напылением замкнутого контура 2, движущуюся с постоянной скоростью и ТРМИ, движущуюся возвратно-поступательно 3. Раскраиваемый материал (настил) фиксируется между двух пластин транспортирующей каретки 4.

В ходе эксперимента транспортирование материала задавалась тяговым устройство б, связанным с кареткой с помощью тросика 7.

Рис. 14. Общий вид экспериментальной установки для раскроя с помощью струны

Кинематическая схема установки для раскроя с помощью струны представлена на рис. 15. Главный вал 12 вращается в подшипниках, установленных в корпусе головки. Посредством зубчатоременной передачи 14 с передаточным отношением ! = 1:1, главный вал 12 передает вращения вал}' 18. На валах 12 и 18 жестко закреплены соответственно верхний 10 и нижний 20 шкивы. Для предотвращения изнашивания раскройного инструмента, поверхности шкивов имеют эластичное износостойкое покрытие. Для размещения шкивов, в станине сделаны соответствующие вырезы. Для уменьшения напряжения в опасных сечениях, рукав укреплен двумя стойками. На задней части рукава закреплено натяжное устройство, состоящее из натяжного ролика 8, рычага 9 и пружины 7.

Абразивная струна, выполненная в виде замкнутого контура 11. Для раскроя материала ТМРИ с возвратно-поступательным движением в экспериментальной установке используется кривошипно-ползунный механизм. ТМРИ в виде натянутой струны 2 с абразивным напылением закреплен в двух консольных кронштейнах 1 и 6, которые жестко связаны со стержнем 3 кривошипно-ползунного механизма.

Вращательное движение от электродвигателя передается главному валу 12 через фрикционную муфту и юганоременную передачу 15; ведущий и ведомый

шкивы 13 и 16 соответственно. Изменение угловой скорости вращения главного вала и, следовательно, линейной скорости режущего инструмента достигается с помощью установки шкивов требуемого диаметра. Перемещение материала при раскрое осуществляется транспортирующей кареткой. Конструкция каретки 4 обеспечивает горизонтальное перемещение материала при раскрое. Скорость подачи материала при раскрое регулируется в диапазоне от 1 до 250 ммУс тяговым устройством 5.

Рис. 15. Кинематическая схема экспериментальной установки для раскроя материалов с помощью струны

Для проведения экспериментально-исследовательских работ по резанию материалов, изготовлена специальная раскройная установка, моделирующая процесс раскроя виброножом в виде стержня (общий вид установки - рис. 16, кинематическая схема установки - рис. 17). Каретка 5 движется по продольным направляющим 7. Передача движения от тягового устройства (ТУ) 2 осуществляется посредством вспомогательных блоков и тросика 3, один конец которого закреплен на тяговом ролике ТУ, другой на тензопластине 1. На раме каретки 5 закреплены приводной электродвигатель 8 и раскройная головка. Рабочее возвратно-поступательное движение виброножу 14 в виде консольного абразивного стержня диаметром 2 мм обеспечивается кривошипно-ползунным механизмом (9,10,2). Вращение от вала электродвигателя передается главному валу раскройной головки через клиноременную передачу 11; ведущий 13 и ведомый 6 шкивы соответственно. Скорость вращения вала 9 задаётся посредством изменения передаточного отношения клиноременной передачи 11 за счет смены её элементов (ведущий 13 и ведомый шкивы 6, клиновой ремень).

Рис. 16. Общий вид установки для раскроя материалов с помощью стержня.

Рис. 17. Кинематическая схема экспериментальной установки для раскроя с материалов помощью ТМРИ в виде консольного стержня

Раскраиваемый материал 15 закрепляется фиксирующим устройством 16. Максимальный рабочий ход каретки составляет 0,4 м. Для измерения усилия резания в разрыв тягового тросика вставлена скоба. Под воздействием растягивающего усилия, равного силе резания, скоба прогибается. Величина деформации фиксируется тензометрическими датчиками, установленными на рабочих поверхностях пластаны 1. Тензометрические датчики подключаются к измерительному комплексу.

На данном этапе проектирования оборудования, исследование параметров работы раскройной установки сводится к определению оптимального режима резания при раскрое различных материалов. Наиболее важным измеряемым параметром будет сила сопротивления резанию. Для измерения данного параметра разработан тензоизмерительный комплекс. Схема, дающая

представление об устройстве и работе тензоизмерительного комплекса, представлена на рис 18.

Рис. 18. Схема тензоизмерительного комплекса

Тензоизмерительный комплекс состоит следующих основных элементов: блока питания 1, тензопластины 2 с тензодатчиками, модуля АЦП-ЦАП 16\16 «SigmaUSB» 3, персонального компьютера 4 и монитора 5, программного обеспечения и устройства вывода информации на печать.

Для измерения силы резания использовались тензорезисторы, наклеенных на упругую пластину, которая под воздействием возникающих усилий изгибается и деформирует тензорезисторы. При деформации тензорезисторов сигнал, поступающий в используемый для проведения экспериментальных исследований модуль АЦП-ЦАП 16\16 «SigmaUSB», после преобразования электрических величин (аналоговых) в машинный код (цифровой) через USB порт, поступает в персональный компьютер для дальнейшей обработки информации и представления результатов исследования.

Результаты эксперимента по раскрою режущим инструментом в виде струны. Раскрой осуществлялся с различными скоростями подачи материала и линейной скоростью движения ножа.

Для проведения эксперимента производился раскрой трех видов тканей: хлопчатобумажной ткани - артикул 78880, шерстяной ткани - артикул Н2059 и джинсовой ткани - артикул 9026, которые отражают основной диапазон изменения параметров тканей, используемых для изготовления повседневной одежды.

Результаты эксперимента на примере раскроя полотна из джинсовой ткани артикул 9026 показана на рис. 19.

Зг, м/с

Рис 19. Типовая зависимость и доверительный интервал (доверительная вероятность 95 %) усилия резания от скорости подачи раскраиваемого материала: Р =_ДЭГ)

Аналогичным образом получены экспериментальные данные зависимости усилия резания F (Н) от скорости подачи материала Эг (м/с) и скорости ассоциляции инструмента 9Вср (м/с) для хлопчатобумажной, шерстяной и джинсовой тканей (табл. 1).

Таблица 1

Эвср. м/с Зг, м/с

0,6 1,5 3,0

Р (Н) - хлопчатобумажная ткань, артикул: 78880,

2,0 2,6 3.6 5,2

2,7 1,7 3,1 4,5

3,5 1 2,7 4,0

Б (Н) - шерстяная ткань, артикул: Н2059

2,0 2,1 3 4,6

2,7 1,7 2,5 4,0

3,5 1,4 2,2 3,5

Р (Н) - джинсовая ткань, артикул: 9026

2,0 3,5 4,8 7,2

2,7 2,7 4,0 6,3

3,5 2,0 3,6 5,7

Проведенный эксперимент позволил установить следующие основные зависимости усилия резания V (Н) — при изменении скорости ассоциляции инструмента 9В (м/с) (рис. 20) и при изменении скорости подачи 9Г (м/с) раскраиваемого материала (рис. 21). 1- хлопчатобумажная ткань (артикул 78880); 2 - шерстяная ткань (артикул Н2059); 3 - джинсовая ткань (артикул 9026).

Скорость подачи материала; Зг = 1 -10 м/с.

ей <г

Скорость подачи материала: Эг = 5 '10" м/с.

^ ¡Г

Эвср, м/с

Эвср, м/с

Рис. 20. График зависимость усилия резания Р (Н) от средней линейной скорости ассоциляции ТМРИ 9В™

Средняя линейная скорость ножа в зоне резания: Зв = 2 м/с

Средняя линейная скорость ножа в зоне резания: Эв = 3,5 м/с

83 1.66 2.5 3.33 4.16 5 5.83 6.66

0.13 1.66 2.5 333 4.16 5 5.83 6.66

9г, м/с-10'2 Эг, м/с-10"2

Рис 21. График зависимость усилия резания Г (Н) от скорости подачи материала 9Г

Для раскроя ТМРИ в виде стержня эксперимент проводился при установленной скорости подачи (5 мм/с, 10 мм/с, 25 мм/с), для корректной математической обработки результатов исследований в каждом случае не мене десяти раз. По результатам проведенных экспериментальных исследований составлена сводная таблица зависимости силы сопротивления резанию зависимости от скорости подачи при раскрое различных по составу и физико-механических свойствам материалов (табл.2).

Таблица 2_

Раскраиваемый материал Скорость подачи, Эг(мм/с)

5 10 25

Брезентовая ткань 1.08 1.18 4.40

ПВХ - линолеум 1.09 1.21 2.05

Картон 1.63 2.85 5.93

Резина 0.54 0.63 5.58

Пластик 1.12 2.06 8.88

Фанера 2.20 5.09 13.48

Сила сопротивления резанию Р, Н

Для визуального контроля приведены экспериментально полученные графики зависимости силы сопротивления резанию от скорости подачи для различных материалов (1 - резина, 2 - брезентовая ткань, 3 - линолеум) (рис. 22).

8Г, м/сЮ"2

Рис. 22. График зависимости силы сопротивления резанию Р (Н) от скорости подачи материала 9Г, (м/с)

Полученные данные могут быть с достаточной точностью аппроксимированы аналитическими зависимостями. Была получена качественная оценка режущей способности ТМРИ при его движении с постоянной скоростью.

Целью анализа является сравнение практических параметров процесса резания точечным инструментом, со значениями, полученными при теоретических расчетах: оценка горизонтальной, вертикальной составляющих сил резания при раскрое материалов с различными скоростью подачи и линейной скорости ножа 9г, в зависимости от коэффициента взаимодействия ц.

Используя выведенные зависимости в третьей главе, параметры раскройной установки и эксперимента при &ху - 2,5 мм/с, получим зависимости

Кху - горизонтальной составляющей силы резания, и Рг - вертикальной составляющей силы резания, Р - результирующей (полной) силы резания (см. рис. 23-24) от угла поворота главного вала ф.

Рис. 23. нормальной

Ф, рад График силы

зависимости 24. График зависимости полной (вертикальной силы резания Р (результирующей составляющей силы резания) - Л от силы) от Угла поворота главного вала <р угла поворота главного вала (рад) (РаД) раскройной головки. Функции

Л(ф), Щц>), Я5(Ф), /7(ф), Л9(ф) соответственно при ц = 0.1; 0.3; 0.5; 0.7; 0.9; (Ы0 = 1Н, &ху = 2.5 мм/с)

раскройной головки. Функции ^г1(ф), ^З(ф), ^5(<?), ^7(Ф), ^9(Ф) -соответственно при д = 0.1; 0.3; 0.5; 0.7; 0.9; (N0 = 1Н, Эху = 2.5 мм/с)

При параметрах эксперимента и различных коэффициентах взаимодействия (0<ц<1) расчетные значения сил резания при Л'0 = 1Н, а также их соотношения сведены в таблицу 3. Таблица 3

м 0.05 0.1 0.15 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

р н 0.5 1.000 1.001 1.001 1.001 1.002 1.003 1.004 1.004 1.005 1.006 1.006

1.0 1.001 1.001 1.002 1.002 1.004 1.005 1.006 1.007 1.008 1.010 1.011

2.5 1.001 1.002 1.004 1.005 1.007 1.010 1.012 1.014 1.017 1.019 1.022

н 0.5 0.996 1.993 2.989 3.986 5.979 7.792 9.965 11.958 13.951 15.994 17.973

1.0 0.908 1.817 2.725 3.633 5.450 7.266 9.083 10.899 12.176 14.532 16.349

2.5 0.792 1.583 2.375 3.167 4.750 6.334 7.917 9.501 11.084 12.668 14.251

Ргср /Рхуср 0.5 0.996 1.991 2.986 3.982 5.967 7.767 9.925 11.910 13.882 15.899 17.866

1.0 0.907 1.816 2.747 3.626 5.428 7.230 9.029 ¡0.823 ¡2.615 ¡4.388 16.171

2.5 0.792 1.580 2.366 3.151 4.717 6.271 7.823 9.370 10.899 12.432 13.944

Элу,мм/с

Данные полученные с помощью экспериментальных исследований отображены графиками зависимости вертикальной /<2 и горизонтальной Рху составляющих усилия резания (Ри , Р1г(ху]) - средние значения силы при резании микропористой резины -. 1 и сплайн — аппроксимация, Ри(ху]) -средние значения силы при резании сосны поперек волокон - 2 и сплайн -

Рис. 25. График зависимости Рис. 26. График зависимости усилия нормальной силы резания ^кр!'(ф)от резания /цуср/(ф) от скорости подачи скорости подачи 9х>ч' при резании &х>>; при резании

Сопоставление экспериментальных и расчетных зависимостей для нормальной составляющей силы резания ^ позволяет сделать вывод о достаточно точной оценке параметров эксперимента, а именно, исследованный способ расчета сил резания при известном коэффициенте взаимодействия дает хорошее приближение к экспериментальным данным, в пределах допустимой нормы (рис. 27).

На рисунке 27 кривые Ргге(ху]), Р2г1(ху]) - экспериментальное - 1, теоретическое - 2 средние значения нормальной силы при резании микропористой резины и Ргзе(ху]), Ргя^ху/) - экспериментальное - 3 и теоретическое - 4 средние значения силы при резании сосны поперек волокон соответственно.

При равных кинематических параметрах усилие резания при резании заготовок резины меньше усилия резания при распиле заготовок дерева, соотношение нормальных составляющих силы резания имеет обратный характер, зависимости составляющих сил резания от скорости подачи в исследованных диапазонах носят нелинейный характер.

З^м/с -Ю"3

Рис. 27. Зависимости вертикальной силы резания ^г(ф) от скорости подачи Эхуг при резании различных материалов

Основные результаты работы и выводы

1. На основе анализа патентной литературы, конструкций промышленного оборудования предложены варианты наиболее рациональных автоматизированных раскройных систем с использованием ТМРИ.

2. Выделены достоинства и недостатки всех вариантов раскройных систем с применением ТМРИ.

3. Проведенный анализ характеристик движения объекта контурной обработки позволяет выбрать рациональный способ его перемещения с учетом минимизации динамических нагрузок.

4. Анализ резания ТМРИ показывает, что при взаимодействии микролезвия с структурой материала (волокна ткани, кожи и др.) происходит либо микроскопический срез, либо разрыв волокон (динамический вид резания).

5. Характер взаимодействия абразивного инструмента с раскраиваемым материалом зависит от качеств режущей поверхности ножа, эксплуатационных условий процесса раскроя от свойств материала и настила, таких как плотность, средняя разрывная нагрузка и средняя линейная плотность волокон, деформационных характеристик материала.

6. При больших скоростях ассоциляции резание с помощью ТМРИ напоминает резание пластинчатым ножом.

7. Выведены аналитические зависимости для определения параметров резания ТМРИ.

8. Нормальная составляющая силы резания при резании ТМРИ зависит от вида раскраиваемого материала, скорости подачи, скорости движения ножа вдоль оси.

9. Качественная оценка подтвердила работоспособность ТМРИ.

10. Сравнение практических результатов параметров процесса резания точечным инструментом со значениями полученными при теоретических расчетах позволяет сделать вывод о достаточно точной оценке параметров эксперимента.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих

работах

1. Кулаков A.A., Дунаев С.Ю., Сторожев В.В. «Особенности взаимодействия инструмента цилиндрического сечения с разрезаемым материалом»//Научный журнал «Дизайн и технологии» Выпуск №13(55), М: МГУДТ, 2009.

2. Кулаков A.A., Дунаев CJO., Сторожев В.В. «Силовой анализ взаимодействия точечного инструмента с материалом при резании»//Научный журнал «Дизайн и технологии» Выпуск №13(55), М: МГУДТ, 2009

3. Канатов A.B., Кулаков A.A., Сторожев В.В. «Исследование процессов перемотки и настилания разрезаемых материалов»//Новые технологии наука и образование «Межвузовский сборник» М., МГУДТ, 2002.

4. Кулаков A.A., Дунаев С.Ю. «Анализ взаимодействия точечного раскройного инструмента с объектом обрабсгаси»//Сборник науч. статей Восьмой международной научно-методической конференции Непрерывное профессиональное образование в области технологии, конструирования изделий легкой промышленности (Россия, Москва.) М: МГУДГ 2007.

5. Кулаков A.A., Сторожев В.В., Дунаев С.Ю. «Исследование процесса раскроя материалов точечным режущим инструментом»// Непрерывное профессиональное образование в области технологии, конструирования изделий легкой промышленности, Восьмая Международная научно-методическая конференция (Россия, Москва, 2-3 апреля 2007 г.) М: МГУДТ 2007.

6. Сторожев В.В., Ефремов В.В., Кулаков A.A., Канатов A.B., Чугуй Н.В. «Комплексное дипломное проектирование на кафедре «МАЛП»//Непрерывное профессиональное образование в области технологии, конструирования изделий легкой промышленности, Пятая Международная научно-методическая конференция (Россия, Москва, 3-4 апреля 2003г.) М: МГУДГ 2003.

7. Сторожев В.В., Канатов A.B., Кулаков A.A., Чугуй HB. «Совершенствование способов измерения длинны длинномерных материалов при настилании на раскройных комплексах» М: МГУДТ Вестник 2(44) 2004.

8. Кулаков A.A., Комаров О.О. «Исследование взаимодействия ТМРИ с раскраиваемым материалом»// Непрерывное профессиональное образование в области технологии, конструирования изделий легкой промышленности, Десятая Международная научно-методическая конференция (Россия, Москва, 3-4 апреля 2010 г) М: МГУДТ 2010.

9. Сторожев В.В., Канатов A.B., Кулаков A.A. «Разработка и исследование размоточно-намоточных устройств, для раскраиваемых материалов с басконтактным снятием параметров ткани»// Межвузовский сборник НТ «Наука и образование. Новые технологии». Выпуск №6 «Техника и технология». М: МГУДТ, 2005 г.

Кулаков Антон Алексеевич

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ РАБОЧИХ ОРГАНОВ И МАТЕРИАЛОВ ПРИ ОБРАБОТКЕ РЕЗАНИЕМ ПО СЛОЖНЫМ КОНТУРАМ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Усл. - печ. 1,0 п.л. Тираж 70 экз. Заказ № Об^^р

Информационно-Издательский центр МГУДТ 115998, Москва,Садовническая ул. д. 33

отпечатано в ИИЦ МГУДТ

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Кулаков, Антон Алексеевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБОСНОВАНИЕ РЕЗАНИЯ МАТЕРИАЛОВ

МЕХАНИЧЕСКИМ ИНСТРУМЕНТОМ С КРУГЛЫМ 8 СЕЧЕНИЕМ.

1.1. Анализ автоматизированных устройств для раскроя 8 материала.

1.2. Направление и объект исследования.

1.3. Особенности процесса резания настилов материалов с помощью точечного механического режущего инструмента (ТМРИ).

1.4. Способы формирования режущей кромки ТМРИ.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 2. ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ СОЗДАНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ С

ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТМРИ.

2.1. Схемы процессов и технических средств, для раскроя с использованием различного вида ТМРИ.

2.1.1. Жесткий стержень с различными видами режущий поверхности.

2.1.2. Вибронож в виде натянутой абразивной струны.

2.1.3. Замкнутая струна, движущаяся с постоянной скоростью.

2.1.4. Натянутая струна, имеющая реверсивное движение.

2.2. Анализ и проектирование устройств и механизмов.

2.2.1. Анализ и проектирование устройств для координатного перемещения раскройного инструмента.

2.2.2. Устройства и механизмы приводов раскройного инструмента.

2.3. Анализ скоростных режимов механизмов и машин.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 3. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТМРИ С РАСКРАИВАЕМЫМ

МАТЕРИАЛОМ РАЗЛИЧНОЙ СТРУКТУРЫ.

ЗЛ. Теоретические основы процесса резания ТМРИ с использованием ТМРИ.

3.1.1. Взаимодействие точечного инструмента с раскраиваемым материалом различной структуры.

ЗЛ.2. Взаимодействие режущих элементов инструмента с микроструктурой материала.

3.2. Кинематический анализ процесса резания ТМРИ.

3.3. Силовой анализ взаимодействия точечного инструмента с материалом при резании.

3.4. Вибрации точечного инструмента в зоне резания.

3.5. Взаимосвязь параметров раскройных устройств

3.5.1. Вибронож в виде абразивной струны, закрепленной между двумя жесткими кронштейнами.

3.5.2. Вибронож в виде консольного стержня.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТМРИ.

4.1. Описание устройства и работы экспериментальной установки для раскроя с помощью струны.

4.2. Описание устройства и работы экспериментальной установки для раскроя с помощью стержня.

4.3. Описание устройства и работы тензоизмерительногО комплекса.

4.3.1. Описание устройства комплекса.

4.3.2 Методика проведения эксперимента с помощью модуля АЦП-ЦАП 16\16 «Sigma USB».

4.4. Результаты эксперимента по раскрою режущим инструментом в виде струны.

4.3.1. Описание устройства комплекса.

4.3.2. Методика проведения эксперимента с помощью модуля АЦП-ЦАП 16\16 «SigmaUSB».

4.5. Результаты эксперимента по раскрою режущим инструментом в виде стержня.

4.6. Анализ результатов эксперимента резания с помощью ТМРИ в виде металлической струны.

ВЫВОДЫ.

Введение 2010 год, диссертация по машиностроению и машиноведению, Кулаков, Антон Алексеевич

Цель работы: Исследования в области инновационных научно-обоснованных технических решений по созданию универсального режущего инструмента и раскройных устройств, для раскроя материалов при изготовлении потребительских товаров.

Объект исследования: Механический точечный раскройный инструмент и устройства для резания различных материалов по сложному контуру.

Актуальность работы: Определяется потребностью в совершенствовании механического раскройного инструмента, в том числе, механического, который является наиболее распространенным в устройствах и агрегатах для раскроя материалов в производстве изделий. Наряду с механическим раскройным инструментом (МРИ), имеющим в плоскости резания развитые геометрические размеры (пластинчатый, ленточный, дисковый ножи и т.д.) в различных технологических процессах применяется раскрой инструментами, не имеющими доминирующих геометрических размеров.

Применение такого инструмента значительно упрощает способ взаимного перемещения объекта обработки и инструмента при автоматизированном раскрое, в связи с исключением угловой ориентации инструмента. Таким образом, разработка такого инструмента позволит объединить преимущества механического раскроя и раскроя с использованием луча лазера, струи воды, микроплазменной струи, тока высокой частоты, ультразвука, электроискрового разряда, использование которых в технологических процессах легкой промышленности нерационально из-за высокой стоимости и низкой эффективности. В ранее опубликованных работах [1] такой инструмент назван «точечным механическим режущим инструментом» (ТМРИ). Использование ТМРИ позволит упростить конструкцию, технологическое и программное обеспечение управлением процесса, за счет уменьшения числа необходимых движений совершаемых ножом и ликвидации операции заточки.

Задачи исследования.

1. Анализ технических средств и раскройных устройств, применяемых в производстве изделий широкого потребления и направления их совершенствования.

2. Разработка предложений по использованию раскройного механического инструмента круглого сечения и схем раскройных устройств.

3. Разработка методов расчета, определение параметров и режимов работы раскройного инструмента и устройств.

4. Экспериментальная проверка расчетных выводов и определение необходимых данных для разработки предложений и рекомендаций по созданию ТМРИ и раскройных устройств.

5. Анализ и рекомендации по способам изготовления ТМРИ.

6. Разработка научно - технических предложений и рекомендаций по созданию ТМРИ и раскройных устройств.

Методы исследования. В работе сочетаются теоретические и экспериментальные методы исследования. Исследования выполнены с использованием положений механики, сопротивления материалов, высшей и прикладной математики, электротехники. Для проведения экспериментальных исследований были разработаны опытные установки, оснащенные электронной измерительной аппаратурой, с использованием компьютерной техники.

Научная новизна и практичная полезность работы. Научная новизна работы заключается в разработке методов проектирования и расчета механического раскройного инструмента круглого сечения, и раскройных устройств для его применения, определении параметров и режимов работы данных устройств.

Реализация результатов работы. Использование результатов при разработке технических решений, опытных установок и их экспериментальной проверки в лабораторных условиях. Сравнение аналитических и экспериментальных результатов для дальнейших рекомендаций по созданию автоматизированных раскройных устройств, с применением механического режущего инструмента круглого сечения.

Апробация работы. Основные результаты и рекомендации диссертационной работы были обсуждены и получили положительную оценку на кафедре МАЛП МГУДТ, на 53 и 54 научно - технических конференциях студентов и молодых ученных «Молодые ученые XXI веку» (в 2001 и 2002 г.), на Пятой Международной научно-методическая конференция (Россия, Москва, 3-4 апреля 2003г.), на Международном симпозиуме «Индустрия моды» (Россия, Москва, 31 марта - 7 апреля 2007 г.), на Международной научно-технической конференции (Россия, Дивноморское, Геленджик 24-29 сентября 2007 г.)

Публикации. По теме данной работы в различных печатных изданиях опубликовано 8 статей (2 из них в журналах, рекомендованных ВАК).

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения по работе, списка литературы и приложений. Работа изложена на 155 страницах, включая 60 рисунков, 18 таблиц и 4 приложения

Заключение диссертация на тему "Взаимодействие рабочих органов и материалов при обработке резанием по сложным контурам"

выводы

1. Установлено, нормальная составляющая силы резания при резании ТМРИ существенно зависит от вида раскраиваемого материала, скорости подачи материала, скорости ассциляции ножа.

2. Экспериментально выявлено, что для струнного инструмента увеличение среднего значения линейной скорости ножа от 2 до 3,5 м/с приводит к уменьшению усилия резания в 1,5 раза (хлопчатобумажная ткань), 1,4 раза (шерстяная ткань); 1,4 раза (джинсовая ткань), увеличение скорости подачи от 0,6 до 3 м/мин при раскрое тканей приводит к увеличению нормальной составляющей силы резания в 2 раза (хлопчатобумажная ткань), 2,3 раза (шерстяная ткань); 2,6 раза (джинсовая ткань).

3. Качественная оценка подтвердила работоспособность ТМРИ струнного типа при его движении как с переменной, так и с постоянной скоростью.

4. Сравнение практических результатов параметров процесса резания точечным инструментом со значениями полученными при теоретических расчетах позволяет сделать вывод о достаточно высокой степени точности при оценке параметров эксперимента.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО РАБОТЕ

Анализ оборудования для раскроя материалов легкой промышленности показал, что в настоящее время основным режущим инструментом является механический режущий инструмент, используемый при ручном и автоматизированном раскрое.

Проведенный анализ технической и патентной литературы показал, что одним из направлений развития механического инструмента (МРИ) является создание точечного механического режущего инструмента (ТМРИ), который позволит совместить преимущества механического инструмента и новых способов раскроя (лучом лазера, плазмой, струей воды, током высокой частоты и т.д.)

Такой инструмент позволит значительно упростить конструкцию раскройных агрегатов, уменьшить объем программного обеспечения, и сократить затраты времени на составление программ.

В работе предложены возможные варианты исполнения ТМРИ и даны рекомендации по структуре и способам изготовления его режущего слоя.

На основе анализа патентной литературы, конструкций промышленного оборудования выделены наиболее эффективные схемы раскройных устройств, узлов и механизмов раскройного оборудования на базе ТМРИ: раскройного стола, устройства привода и координатного перемещения инструмента. Предложены варианты наиболее рациональных автоматизированных раскройных систем с использованием ТМРИ. Выделены достоинства и недостатки всех вариантов раскройных систем с применением ТМРИ.

Проведенный в работе анализ характеристик движения объекта контурной обработки позволит выбрать рациональный способ его перемещения с учетом минимизации динамических нагрузок.

Анализ резания ТМРИ показывает, что при взаимодействии микролезвия со структурой материала (волокна ткани, кожи и др.) происходит либо микроскопический срез, либо разрыв волокон (динамический вид резания). Характер взаимодействия абразивного инструмента с раскраиваемым материалом зависит от качеств режущей поверхности ножа, эксплуатационных условий процесса раскроя от свойств материала и настила, таких как плотность, средняя разрывная нагрузка и средняя линейная плотность волокон, деформационных характеристик материала. От этих параметров зависит качество вырезаемых деталей (точность кроя и чистота среза). Эти факторы необходимо учитывать при выборе инструмента и технологических параметров процесса. При больших скоростях ассоциляции резание с помощью ТМРИ напоминает резание пластинчатым ножом.

Выведены аналитические зависимости для определения параметров резания ТМРИ. Нормальная составляющая силы резания при резании ТМРИ существенно зависит от вида раскраиваемого материала, скорости подачи материала, скорости ножа вдоль оси.

Качественная оценка подтвердила работоспособность ТМРИ при его движении как с переменной, так и с постоянной скоростью.

Сравнение практических результатов параметров процесса резания точечным инструментом со значениями, полученными при теоретических расчетах, позволяет сделать вывод о достаточно точной оценке параметров эксперимента.

Библиография Кулаков, Антон Алексеевич, диссертация по теме Машины, агрегаты и процессы (по отраслям)

1. Разработка и исследование точечного инструмента с абразивным напылением для раскроя материалов. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук./ Карелин В.А. МГУДТ, 2000. 134 с.

2. Оборудование шейного производства./ Ермаков A.C. — М.: издательский центр «Академия», 2005.

3. Разработка и исследование бесконтактного автоматизированного метода-промера-браковки ткани и технических средств его реализации. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук./ Канатов A.B. МГУДТ, 2007.

4. Оборудование шейного производства./ Франц — М.: издательский центр «Академия», 2005.

5. Анализ потребности швейной отрасли в подготовительно-раскройном оборудовании / Смирнов A.A. — Орел: Орловский НИИлегмаш, 1994.

6. Оборудование для подготовительно-раскройного производства./ Черепенко А.П., Смирнов A.A. М: Швейная промышленность, №1, 1986. 26 с.

7. Направления совершенствования оборудования для подготовительно-раскройного производства / М. Голубев, О. Мишенин, М., Чихалов. М.: В мире оборудования, № 10 (50), 2004

8. Оборудование для швейного производства / №9, 2007. с. 64 69.

9. Резание и режущий инструмент в швейном производстве / Базюк Г.П. — М.: 1980. 192 с.10. www.perevalov.ru/cat/cat26.

10. Раскройная система «Servo-Gutter Automatic» фирмы «Kuris»./ Оборудование легкой промышленности./ Мельник В.Г., Титаренко Л.Н., Гольдина A.M. М.: ЦНИИТЭИлегпищемаш, 1985. №12. с. 3 - 5.

11. Jubilaums-Leistungsschau in Bullmerwek / Bekleidung und Wasch. BD. № 8, 1988. s. 482-484.

12. Новая разработка фирмы «Bullmerwerk» для подготовительно-раскройного производства. Оборудование легкой промышленности. Зарубежный опыт / Титаренко JI.H., Гольдина A.M. М.: ЦНИИТЭИлегпищемаш, 1985. № 22. с. 4 - 5.

13. Оборудование для раскроя объемных материалов: проспект / фирма «Teva Technica», 1992. 4 с.

14. Способы раскроя и машины, применяемые для раскроя текстильных материалов./ Bekteidung+Wacshe, 1982, №24.

15. Раскройные системы./Contection 2000, 1985, №59.

16. Мир GERBER TECHNOLOGY /Кондратенко O.B. Директор, №3 (29), 2001.4 с.

17. GERBER TECHNOLOGY / Каталог оборудования, М: 2001.

18. Автоматические системы раскроя на выставке «IBM» / Manufacturing Clothier № 8, 1985. p. 32-33.

19. Мы изобретаем будущее вместе / Делчев P.P., Директор, №3 (29), 2001.21. www.comtense.ru/equipment/equipment.php

20. Новый раскрой новые возможности / Легкая Промышленность, Курьер, № 02.

21. Современные технологические процессы механического и гидроструйного раскроя технических тканей / Степанов Ю.С., Барсуков Г.В. -М.: Машиностроение, 2004. с. 31., 150- 151.

22. Выставки оборудования для швейного производства / М.: Швейная промышленность, № 3, 1998, с. 38.

23. Внедрение прогрессивных технологических процессов в швейной промышленности / Калмыков Г.В., Черепенысо А.П., Смирнов A.A. М.: Швейная промышленность, № 1, 1986, с. 23 -24.

24. Автоматически регулируемые и комбинированные процессы резания /135

25. Подураев В.Н. М.: Машиностроение, 1985, с. 304.

26. Автоматическое оборудование фирмы «Lectra Systems» для экспериментальных и раскройных цехов / Apparel Word, 1985. №7, p. 25 26.

27. Высокоскоростная установка для раскроя тканей лучом лазера / New Japan Machine News, 1986 № 435, p. - 14,15.

28. Установка для плазменного раскроя различных материалов / Apparel Word, 1985. №7, p. 34.

29. Установка для плазменного раскроя материалов / Kuitting International, 1985,-№ 1095. p. 100.31. www.about-legprom.cv.ua/index 116/index 120

30. Моделирование процесса разрушения материала непрерывной высокоскоростной струей воды / Петко И.В., Чернявский И.Д. Технология легкой промышленности, № 2, 1991. с. 123 - 128.

31. Установка для контурного разрезания неметаллических материалов с помощью высоконапорной струи воды / Шапиро И.И. Вестник машиностроения, № 4, 1992. с. 20 - 22.

32. Устройство для разрезания стопы уложенного слоями настила / Нобуо Насу (Япония) МКИ Д 06 Н 7 /00 патент № 5112120, 1990.

33. Технология раскроя сверхзвуковой струей жидкости технических текстильных материалов и композиций на их основе / Справочник. Инженерный журнал, № 1, 1999. с. 3 6.

34. Выставки оборудования для швейного производства / М.: Швейная промышленность, № 1, 1998, с. 29.

35. Устройство для раскроя листового материала / Аи Сугияма (Япония), МКИ Д 06 Н 7 /00 патент № 5119193, 1989.

36. Исследование зависимости силы резания от скорости подачи раскройного ножа. Статья в журнале "Автоматизация и современная техника". /Дунаев С. Ю., Карелин В.А. №4, 2001. с. 25.

37. Особенности взаимодействия инструмента цилиндрического сечения с разрезаемым материалом / Кулаков A.A., Дунаев С.Ю., Сторожев В.В. Научный журнал «Дизайн и технологии» Выпуск №13(55), М: МГУДТ, 2009. с. 26.

38. Рекомендации по структуре и способу изготовления точечного раскройного инструмента./ Соколов В.Н., Ниберг А.Н., Карелин В.А., Дунаев С.Ю., Межвузовский сборник научных трудов, МГУДТ, Москва, 2000. с. 48.

39. Основные направления в развитии теории резания абразивным, алмазным и эльборовым инструментом/ Маслов E.H., Постников H.B. М.: Машиностроение, 1975. 108 с.

40. Разработка электросилового упрочнения инструментов и деталей машин. /Г.П. Иванов. М., 1961. 220 с.

41. Электроискровое упрочнение деталей машин / Поляшкин Б.Н. — М.: Вестник машиностроителя, № 7, 1994. 145 с.

42. Основы проектирования и технология изготовления абразивного и алмазного инструмента. Под. ред. В.А. Бакуля М.: Машиностроение, 1975

43. Эластичные абразивные и алмазные инструменты. / В.А. Щеголев, М.Е. Уланова-М.: Машиностроение, 1975. 178 с.

44. Инструменты с алмазно-гальваническим покрытием. / E.JI. Прудников -М.: Машиностроение, 1975. 126 с.

45. Об изготовлении алмазных шлифовальных лент электрохимическим137методом. Материалы науч. Сб. Внедрение алмаза в промышленность. / Е.С. Якубовский М.: НИИмаш, 1976. 86 с.

46. Дунаев С.Ю., «Анализ устройств для взаимного перемещения объекта обработки и раскройного инструмента» реферат, М, МГУДТ, 2001 г. 40 с.

47. Demande de brevert d'invention./ Описание изобретению к патенту № 3 282 20930, 1982.

48. Анастасиев А.А., Архипов Н.Н., Жаров А.Н., Корнилов В.П., Сторожев В.В., "Машины, машины-автоматы и автоматические линии легкой промышленности", учебник для вузов М, Легкая и пищевая индустрия, 1983 г.

49. Раскройный автомат по авторскому свидетельству СССР N 835917, кл. D 06 H 7/00, 1981.54. «Раскройно-ленточная машина», патент № 4769090/12, RU 1773966А1, 1989 г.

50. Справочник машиностроителя./ Альшиц И.Я., Бабкин С.И. и др., IV т./МАШГИЗ, 1963 386 с.

51. Основы автоматизации швейного производства/ Орловский Б.В. М.: Машиностроение, 1992. 234 с.

52. Автоматизированная система управления процессом раскроя геометрических объектов сложной формы. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук./ Мартынов В.В. Уфа, 1999.

53. Управляемая раскройная система и способ управления раскройной системой./ Описание к патенту РФ № 2081225, 1997. 8с.

54. Проектирование и расчет машин обувных швейных производств / Комиссаров А.И., Жуков В.В., Никифоров В.М., Сторожев В.В. М.: Машиностроение, 1978. с. 66, 179.

55. Исследование процесса резания текстильных материалов в раскройном производстве. Диссертация на соискание ученой степени кандидата наук. / Е.М. Веденеева. Санкт-Петербург, 1999. 136 с.

56. Силовой анализ взаимодействия точечного инструмента с материалом138при резании / Кулаков A.A., Дунаев С.Ю., Сторожев B.B. М.: научный журнал «Дизайн и технологии» Выпуск №13(55), М: МГУДТ, 2009. с.

57. Разработка и исследование устройств агрегата для автоматизированного раскроя настилов текстильных материалов / Драгилев И.В. -М.: МТИЛП, 1986. с. 18.

58. Меанизмы / Кожевников С.Н., Есипенко Я.И. М: Машиностроение, 1976. 784 с.

59. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов / под редакцией Лецкого М.: Мир, 1987. 293 с.

60. Цифровые измерения / Т.С. Ратхор. АЦП / ЦАП. М.: Техносфера, 2006. 186 с.

61. Аналого-цифровые преобразователи / Э.И. Гитис, Е.А. Пискулов, учебное пособие для вузов. М., Энергоиздат, 1981. 116 с.

62. Руководство оператора по программному обеспечению ZetLab, 2004. 28с.

63. Тензорезисторы / Н.П. Клокова М., Машиностроение, 1990. 232 с.

64. Электрические и радиотехнические измерения / А.Н. Гуржий Н.И., Поворознюк., М., Академия, 2004 146 с.

65. MathCAD 2000/ Дьяконов B.C. С.-Пб.: Питер, 2001. 342 с.