№72-20
Оптимізація режимів обробки виробів при моделюванні та програмуванні механічної обробки на верстатах з програмним керуванням
В.М. Рубан1, В.А. Дербаба1, О.О. Богданов1, Є.Ю. Щербина1
1 Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна
Coll.res.pap.nat.min.univ. 2023, 72:222-238
https://doi.org/10.33271/crpnmu/72.222
Full text (PDF)
АНОТАЦІЯ
Мета. Розв'язання науково-технічної задачі, пов'язаної з технологічним забезпеченням високопродуктивної механічної обробки деталі з чавуна шляхом оптимізації та управління її оброблюваністю інструментом з твердих сплавів на багатоційових верстатах з ЧПК, за умов використання CAD-CAM систем.
Методика. Методологічною основою роботи є системний підхід та аналіз вивчення об'єкта досліджень, що ґрунтується на використанні: чисельного та графо-аналітичному методах дослідження з метою встановлення системного зв'язку параметрів точіння з властивостями оброблюваного матеріалу, геометрією інструменту та його стійкістю, параметрами режимів різання з відповідним зазначенням до керуючої програми для верстата з ЧПК.
Результати. Одержані чисельні результати досліджень для науково-обґрунтованого підходу у розв'язанні технічної задачі високопродуктивної токарної обробки деталей з чавуну на багатовісних обробних центрах, що містить сукупність скорегованих методик та алгоритмів для прогнозування їхньої оброблюваності із забезпеченням надійності різального інструменту з твердих сплавів. Отримані результати порівнювалися з відомими роботами, пов'язаними з дослідженнями процесів механічного оброблення різних марок сталей, сплавів та чавунів, оцінкою надійності ріжучих інструментів, точності та шорсткості обробленої поверхні, результатами вимірювань силових параметрів різання. Максимальна відносна похибка розрахунків не перевищувала 6-8%.
Наукова новизна. Встановлення повного і системного зв'язку параметрів оброблення з властивостями оброблюваного матеріалу, геометрією інструменту і конструкторсько-технологічних чинників деталі на розрахунок оптимізованої технології автоматизованого виробництва. У математико-статистичному опрацюванні експериментальних даних, що дало змогу вперше одержати комплексні залежності в зручному для розрахунку й аналізу вигляді, які дають наочне уявлення про вплив кожного параметра процесу точіння на його енергетичні та часові показники при складанні раціональної технології механічної обробки деталі складної геометричної форми в CAMсистемі.
Практична значимість. Полягає у виборі й обґрунтуванні оптимальних геометричних параметрах різальних інструментів та оснащення, установленні характеру впливу умов токарної обробки чавунів на основні показники процесу – час механічної обробки та режимні показники в залежності від твердості матеріалу деталі і інструментального матеріалу. Надані практичні рекомендації щодо оптимальнго використання CAD-CAM систем, коригування результатів технології та режимних параметрів для отримання оптимальних результатів на стадії підготовки виробництва.
Ключові слова: точіння, верстат, чавун, інструментальний матеріал, технологія, стійкість, ріжучий інструмент, режими різання, CAD, CAM.
Перелік посилань
1. Петраков, Ю.В. (2006). Лабораторно-компютерний практикум з теорії різання. Політехніка.
2. Петраков, Ю.В., Сохань, С.В., Фролов, В.К. & Кореньков, В.М. (2018). Технології формоутворення сучасних складнопрофільних деталей: навчальний посібник КПІ ім. Ігоря Сікорського.
3. Петраков, Ю.В., & Мацківський, О.С. (2015). Моделювання фрезерування кінцевими фрезами. Вісник НТУУ «КПІ». Серiя машинобудування, 1(73), 78-83.
4. Петраков, Ю.В. (2011). Розвиток САМ-систем автоматизованого програмування верстатів з ЧПК: Монографія.Січкар.
5. Васильченко, Я.В. (2019). Математичне моделювання процесів різання та різальнихінструментів. Практикум. ДДМА.
6. Zhuravel, O.Yu., Derbaba, V.A., Protsiv, V.V., & Patsera, S.T. (2019). Interrelation between Shearing Angles of External and Internal Friction During Chip Formation. Solid State Phenomena. Materials Properties and Technologies of Processing, (291), 193-203.
https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/SSP.291.193
7. Kravchenko, Yu., & Derbaba, V. (2020). Empirical definition of the shearing angle and chip-edge contact length when cutting. Collection of Research Papers of the National Mining University, 63, 123-133.
https://doi.org/10.33271/crpnmu/63.123
8. Дербаба, В.А., Пацера, С.Т. & Григоренко, В.У. (2022). Особливості механічної обробки зносостійких чавунів. Збірник наукових праць НГУ, 71, 217-230.
https://doi.org/10.33271/crpnmu/71.217
9. Щербина, Є.Ю., Дербаба, В.А. & Козечко, В.А. (2022). Критерії стійкості ріжучого інструменту для висошвідкістної обробки. Збірник наукових праць НГУ, 67, 77-95.
https://doi.org/10.33271/crpnmu/67.077
