Эффективность применения кривошипно-ползунного привода для фрезерования вафельного фона
https://doi.org/10.31660/2782-232X-2024-2-96-104
Аннотация
В работе представлена конструкция экспериментального привода подачи режущего инструмента на основе кривошипно-ползунного механизма. Особенностью технологии фрезерования регулярного рисунка вафельного фона является необходимость многократного повторения ячеек, как правило, прямоугольной формы. Это требует разработки механизма подачи инструмента, обеспечивающего высокую скорость обработки и существенное снижение сил резания для предотвращения деформации формы ячейки. Представленная в работе конструкция привода обеспечивает скорость подачи до 43 м/мин при скорости резания до 942 м/мин, что исключает выход механизма за пределы габарита ячейки, а также обеспечивает значительное снижение сил резания до 10 Н и снимает проблему применения смазочно-охлаждающих жидкостей – обработка ведется всухую. Это особенность скоростного режима фрезерования, когда скорость подачи и скорость резания существенно выше традиционных, а глубина резания не превышает 1 мм. Производительность такого вида фрезерования существенно выше традиционных режимов и, кроме того, практически не вызывает нагрева детали, так как почти все тепло уходит со стружкой. Практическая значимость разработки заключается в повышении производительности оборудования для фрезерования вафельного фона в топливных баках из алюминиевых сплавов за счет применения высокоскоростного привода на основе кривошипноползунного механизма, который предлагается монтировать вместо штатного шпинделя на крупногобаритных станках фрезерного портального типа. Это позволяет переходить на режимы высокоскоростного фрезерования при силе резания в несколько ньютонов, что позволяет уменьшить вес силовых и движущихся частей привода и кратно повысить скорость подачи.
Об авторах
И. Н. Дроздов
АО НПЦ «Прогресс»
Россия
Россия
Дроздов Игорь Николаевич, начальник цеха
Омск
А. Ю. Попов
Омский государственный технический университет
Россия
Россия
Попов Андрей Юрьевич, д-р техн. наук, профессор кафедры металлорежущих станков и инструментов
Омск
Список литературы
1. Михрютин, В. В. Методы механической обработки листовых обшивок планера самолетов / В. В. Михрютин, М. А. Шерстобитов. – Текст : непосредственный // Вестник РГАТА имени П. А. Соловьева. – 2012. – № 2 (23). – С. 279–284.
2. Писаренко, А. А. Механообрабатывающий центр модели СВО-3500 для формирования вафельного фона на крупногабаритных конструкциях изделий ракетно-космической техники / А. А. Писаренко, А. М. Ковалев. – Текст : непосредственный // Вестник НПО Техномаш. – 2018. – № 2 (6). – С. 86–90.
3. Лизин, В. Т. Проектирование тонкостенных конструкций / В. Т. Лизин, В. А. Пяткин. – Москва : Машиностроение, 1976. – 408 с. – Текст : непосредственный.
4. Батрутдинов, Р. Г. Технология изготовления вафельного фона в обечайках летательных аппаратов / Р. Г. Батрутдинов, С. К. Сысоев. – Текст : непосредственный // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. – 2011. – Т. 1, № 7. – С. 7–8.
5. Артоболевский, И. И. Теория механизмов и машин / И. И. Артоболевский. – Москва : Наука, 1975. – 640 с.
6. Дворников, Л. Т. Теория кривошипно-ползунных механизмов : монография / Л. Т Дворников, Н. С. Большаков. – Новокузнецк : НПФ, 2008. – 138 с. – ISBN 978-5-8441-0282-0.
7. Белов, И. В. Кривошипно-ползунный механизм с двумя шатунами / И. В. Белов, Д. В. Семенов, А. А. Белов. – Текст : непосредственный // Оригинальные исследования. – 2023. – Т. 13, № 8. – С. 20–27.
8. Chen, Yu. Investigations on the dynamic characteristics of a planar slider-crank mechanism for a high-speed press system that considers joint clearance / Yu. Chen, Yu. Sun, D. Yang. – DOI 10.1007/s12206-016-1209-z. – Текст : непосредственный // Journal of Mechanical Science and Technology. – 2017. – Vol. 31, No. 1. – P. 75–85.
9. Dynamic modeling and identification of a slider-crank mechanism / J.-L. Ha, R.-F. Fung, K.-Yu. Chen, Sh.-Ch Hsien. – DOI 10.1016/j.jsv.2005.03.011. – Текст : непосредственный // Journal of Sound and Vibration. – 2006. – Vol. 289, No. 4. – pp. 1019–1044.
10. Ibaraki, S. A long-term control scheme of cutting forces to regulate tool life in end milling processes / S. Ibaraki, T. Shimizu. – DOI 10.1016/j.precisioneng.2010.05.001. – Текст : непосредственный // Precision Engineering. – 2010. – Vol. 34, No. 4. – P. 675–682.
11. Зайцев, А. М. Разработка направлений повышения эффективности технологической подготовки производства деталей и узлов ракетно-космической техники : специальность 05.02.08 «Технология машиностроения» : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Зайцев Алексей Михайлович, 2016. – 168 с. – Текст : непосредственный.
12. Кривонос, Е. В. Обоснование схемы фрезерования вафельного фона / Е. В. Кривонос. – DOI 10.25206/2588-0373-2021-5-3-83-90. – Текст : непосредственный // Омский научный вестник. Серия Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение. – 2021. – Т. 5, № 3. – С. 83–90.
13. Шачнев, С. Ю. Разработка методов повышения эффективности технологии механической обработки деталей оболочкового типа из титановых сплавов и мартенситностареющих сталей : специальность 05.03.0105.02.08 «Технология машиностроения» : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Шачнев Сергей Юрьевич. – Москва, 2009. – 178 с. – Текст : непосредственный.
14. Зайцев, А. М. Оптимизация режимов резания при фрезеровании карманов обечайки с вафельной конструкцией / А. М. Зайцев, С. Ю. Шачнев, С. В. Грубый. – DOI 10.33950/spacetech-2308-7625-2020-3-14-23. – Текст : непосредственный // Космическая техника и технологии. – 2020. – № 3 (30). – С. 14–23.
15. Zheng, E. Modeling and simulation of flexible slider-crank mechanism with clearance for a closed high speed press system / E. Zheng, X. Zhou. – DOI 10.1016/j.mechmachtheory.2013.11.015. – Текст : непосредственный // Mechanism and Machine Theory. – 2014. – Vol. 74. – P. 10–30.
16. Михрютин, В. В. Методы механической обработки листовых обшивок планера самолетов / В. В. Михрютин, М. А. Шерстобитов. – Текст : непосредственный // Вестник РГАТА имени П. А. Соловьева. – 2012. – № 2 (23). – С. 279–284.
17. Научно-технические разработки ОКБ-23 - КБ «Салют», Выпуск 1. – Москва : Воздушный транспорт, 2006. – 720 с. – ISBN 5-88821-065-х. – Текст : непосредственный.
Рецензия
Для цитирования:
Дроздов И.Н., Попов А.Ю. Эффективность применения кривошипно-ползунного привода для фрезерования вафельного фона. Архитектура, строительство, транспорт. 2024;(2):96-104. https://doi.org/10.31660/2782-232X-2024-2-96-104
For citation:
Drozdov I.N., Popov A.Yu. Effectiveness of using a slider-crank mechanism for waffle background milling. Architecture, Construction, Transport. 2024;(2):96-104. (In Russ.) https://doi.org/10.31660/2782-232X-2024-2-96-104
Просмотров:
26
Послать статью по эл. почте 