Формообразование со снятием стружки. Строгание, фрезерование

Рассмотрены кинематические схемы металлорежущего станка, представлены их отдельные элементы. Показан принцип составления общего кинематического уравнения и для примера рассчитаны параметры двенадцатиступенчатой коробки скоростей.

Дано описание универсальной делительной головки, рассмотрены основные способы деления окружности заготовок, даны примеры деления при непосредственном, простом и дифференциальном способах настройки делительной головки.

В пособии изложены общие принципы и теоретические основы проектирования режущего инструмента, предназначенного для изготовления поверхностей сложной формы: зубчатых колес, деталей шлицевых соединений и др. Рассмотрены вопросы назначения целесообразных углов режущих лезвий, оптимизации геометрических и точностных параметров сложнопрофильных инструментов. Даны подробные алгоритмы проектирования ряда инструментов и примеры их реализации. Может использоваться при написании магистерских диссертаций по направлению подготовки 151900 "Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств", по образовательным программам "Технология автоматизированного машиностроения", "Автоматизированные станочные системы и мехатронные технологии", а также инженерами машиностроительных производств.

В пособии рассмотрены общие понятия формообразования изделий, приведены сведения о развитии процессов формообразования. Дана терминология в области технологий аддитивного формообразования, приведена классификация способов. Указана специфика методов, приведены данные об оборудовании и материалах процессов.

В пособии рассматриваются основные процессы лазерной, ионной, плазменной, электроэрозионной, ультразвуковой обработки, происходящие в твердом теле при электронном воздействии. Приведены технологические процессы улучшения характеристик изделий при различных технологических обработках. Изложена феноменологическая модель изменения физических и механических свойств материалов под действием концентрированных потоков энергии.

Пособие содержит технические задания и методические указания по выполнению курсового проекта по курсу «Автоматизация технологических комплексов и систем в промышленности». Материал пособия позволяет студенту получить навыки выполнения проектов комплексной автоматизации современных систем как постоянного, так и переменного тока, а также при помощи программируемого контролера «Siemens Logo!».

Рассмотрено решение проблемы экспресс-оценки производительности ультраструйного суспензирования с помощью метода акустической эмиссии. Разработано информационно-методическое обеспечение технологического процесса суспензирования, которое позволяет оперативно, в режиме реального времени, оценить насыщенность жидкости элементами материала мишени при воздействии на нее ультраструей воды. Предложенные подходы могут быть эффективно использованы для решения аналогичных задач при гидроэрозии материалов и изделий.

Рассматривается моделирование теплопередачи в системах со сложными граничными условиями. Приведены примеры моделей, разработанные авторами, со статическими и динамическими граничными условиями, выполненные с помощью современных средств моделирования, а также их влияние на прочностные параметры изделий.

Выявление закономерности формирования напряженного состояния поверхностного слоя позволит разработать методику расчета остаточных напряжений I рода с учетом сил резания, температуры поверхностного слоя, структурных превращений, действия смазочно-охлаждающих жидкостей, скорости охлаждения и управлять распределением остаточных напряжений в плоских деталях из труднообрабатываемых материалов. Для этого в работе была поставлена задача: исследовать закономерности формирования напряженного состояния поверхностного слоя при торцовом шлифовании плоских круглых деталей из труднообрабатываемых материалов. Исследования остаточных напряжения и деформации в тонких плоских деталях круглой формы позволили разработать методику расчета остаточных напряжений, управлять их распределением и дать рекомендации при шлифовании труднообрабатываемых легированных конструкционных сталей с учетом условий шлифования и режимов резания.

Предлагается новый виброакустический метод измерения износа режущего инструмента с использованием трехтактного интегрирования для станков с числовым программным управлением. Виброакустическое устройство, основанное на этом методе, позволяет повысить точность измерения состояния режущей кромки инструмента за счет подавления помех двух некоррелированных между собой частот. Интегрирование производится за два равных первых такта, длительность которых кратна периоду первой сетевой помехи.

Рассматривается моделирование седиментации механических примесей на основе значений второй производной площади, занимаемой достигнувшими дна колбы частицами и определяемой обработкой цифрового видеофильма. Предложен метод снижения погрешностей двойного дифференцирования путем использования особенностей распределения по размерам частиц шлифовального шлама. Получены уравнения и разработаны алгоритмы, позволяющие оценивать дисперсный состав твердых примесей в жидких средах.

Предложена методика определения режимов глубинного алмазного шлифования труднообрабатываемых материалов, обеспечивающая максимальную производительность процесса. При этом научнообоснованно определяется предельная скорость перемещения детали и прогнозируется возможность засаливания круга для глубинного алмазного шлифования при выбранных режимах.

Рассматривается стойкость режущего инструмента, качество обработанной поверхности и температура в зоне резания при точении хромистой стали с применением охлаждения вихревым ионизатором.

Рассмотрен кавитационный механизм наноструктурирования поверхностного слоя деталей, содержащего микротрещины, в условиях импульсных волн напряжений, возникающих в результате ударного взаимодействия алмазных зерен с обрабатываемой поверхностью. Показано, что чем уже спектр вибрационных колебаний, тем более эффективно влияют импульсные волны напряжений на звукокапиллярный эффект. Теоретически исследован один из возможных механизмов образования кластеров из наночастиц в объеме микротрещин поверхностного слоя детали, связанный с 2D-диссипативным туннелированием электронов через потенциальные барьеры окисной пленки наночастиц. Экспериментально подтверждена возможность управления качественными характеристиками поверхностного слоя при шлифовании ферритов путем использования технологической жидкости, модифицированной наночастицами металла.

Представлены результаты исследования характеристик режущего инструмента, модифицированного воздействием низкотемпературной плазмы, позволившие определить условия для его наиболее эффективного практического использования.

Рассматривается процесс формирования шероховатости деталей, поверхности которых образуют закрытые зоны при объемной обработке. Исследовано влияние геометрических характеристик рабочего тела на обрабатываемость труднодоступных зон. Проведены экспериментальные исследования равномерности центробежно-планетарной обработки сложнопрофильных деталей.

Разработана модель вибрационной обработки сменных многогранных пластин режущего инструмента с центральными отверстиями при использовании кассетного барабана, свободно размещенного в рабочей камере. Получены зависимости, позволяющие определять время обработки для получения требуемого радиуса округления режущих кромок сменных многогранных пластин при соответствующих режимах и условиях вибрационной обработки или задавать эти параметры для конкретного станка, обеспечивая минимальное время обработки.

Теоретически исследован один из возможных механизмов уменьшения поверхностного слоя Mn-Zn ферритовых материалов, связанный с процессом диффузионного расплывания зон Коттрелла в условиях ультразвукового воздействия. Показано, что коэффициент акустостимулированной диффузии определяется темпом диссипации энергии, а также числом добавочных перескоков атомов примесной атмосферы за период ультразвуковой волны. Установлено, что диффузия примесной атмосферы может сопровождаться частичным или полным откреплением дислокаций, в результате чего уменьшается величина локального модуля Юнга и, как следствие, хрупкость поверхностного слоя феррита.

Рассматривается тенденция полного или частичного отказа от применения СОТС в процессах механической обработки. Приводится методика определения охлаждающей способности аэрозоля распыленной жидкости. Методика позволяет оценить количество снимаемого тепла распыленным аэрозолем и минимальное необходимое количество жидкости, подаваемое в распылитель для компенсации теплового потока, возникающего в процессе резания.

Статья посвящена актуальным проблемам моделирования тепло- и массообменных процессов в условиях охлаждения лезвийного инструмента распыленными смазочно-охлаждающими технологическими средствами. Разработана объектно-ориентированная модель, позволяющая рассчитывать процесс охлаждения режущего инструмента без использования сложных систем дифференциальных уравнений, обосновывается корректность предложенных моделей по результатам соответствующего экспериментального исследования. Предложено программное средство, обеспечивающее программную реализацию объектно-ориентированной модели процесса охлаждения режущего инструмента распыленными технологическими средствами.

Предложен метод расчета сил резания при обработке инструментом со скругленной режущей кромкой. Получены расчетные зависимости для определения проекций результирующей силы резания. Определено влияние радиуса закругления режущей кромки на численные значения составляющих силы резания и характер их изменения.

Рассмотрена технология получения и применения синтетических смол для склеивания древесины. Описаны клеи на основе карбамидо-, феноло-, резорцино-, меламиноформальдегидных смол, широко используемые в деревообрабатывающей промышленности. Приведены марки, рецептура и свойства смол. Описаны способы приготовления клеев горячего и холодного отверждения, влияние различных модифицирующих добавок на свойства клеящих смол. Даны условия применения клеев, позволяющие получить водостойкую продукцию повышенного качества.

Во второй части учебного пособия рассмотрены вопросы устройства и применения металлорежущих станков, классификации, выбора и применения приспособлений по группам станков, обработки заготовок на металлорежущих станках лезвийным инструментом, а также технологии обработки некоторых типовых деталей. Учебное пособие рассчитано на студентов высших технических учебных заведений. Кроме того, оно может быть полезно учащимся колледжей и лицеев, изучающих механическую обработку металлов.

В учебном пособии рассмотрены вопросы, посвященные изучению научных основ и закономерностей процесса резания. Содержатся сведения по выбору и определению геометрических параметров инструментов, приспособлений и методов расчета режимов резания при обработке деталей на разнообразных металлорежущих станках с учетом кинематики процесса резания, схем срезания припуска, динамических параметров и износа инструмента, мощности, энергозатрат и основного технологического времени. Описаны основные способы обработки металлических конструкционных материалов резанием.

Приведены основные закономерности, используемые при выполнении кинематического расчета привода главного движения металлорежущих станков, а также методики расчета приводов с дискретным и плавным регулированием скорости.

Рассматриваются научные подходы к созданию инновационных центров высоких технологий в машиностроении при государственных технических университетах. Описаны цели и задачи их деятельности.

Рассмотрены особенности конструкций современных станков с ЧПУ, прогрессивного металлообрабатывающего инструмента и приспособлений, рассмотрены особенности разработки технологических процессов с применением оборудования с ЧПУ. Также рассмотрены основы программирования оборудования с ЧПУ на примере наиболее распространенных российских систем с ЧПУ (NC-201 и FANUC 21i) и применения CAM-систем для написания управляющих программ, а также были рассмотрены возможности разработки и применения виртуальных моделей технологического оборудования с ЧПУ, инструмента и приспособлений.

В монографии представлена принципиально новая схема штамповки выдавливанием полых изделий непосредственно из гранул, приведена математическая модель этого процесса. Рассмотрен внедренный в производство технологический процесс штамповки поковок сложной конфигурации из предварительно скомпактированных гранул высокопрочного алюминиевого сплава.

В пособии изложены основные аспекты технологических расчетов листовой штамповки. Приведена последовательность проектирования технологических процессов изготовления листоштампованных деталей и конструирования штампов. Дано краткое изложение основных сведений о разделительных и формоизменяющих операциях листовой штамповки, а также включены задания для практических занятий и тестовые вопросы для самостоятельной работы.

Учебно-методическое пособие предназначено для студентов очной и очно-заочной форм обучения направления подготовки 151900.62 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» при подготовке по программе «Кадры для регионов».

Приведены сведения о конструкции, кинематике и элементах наладки токарно- револьверного автомата модели 1Б136.

Приведены сведения о конструкции, кинематике и элементах наладки автоматизированного токарно- револьверного станка модели 1П326.

Данное пособие направлено на формирование у студентов понимания того, каким образом можно управляя толщиной заготовки в ходе технологического процесса добиться наиболее рациональных экономических показателей для разрабатываемой технологии. Первая часть пособия содержит теоретические сведения о возможности формирования заданной толщины заготовки, вторая - посвящена использованию программного обеспечения ANSYS/LS-Dyna. Поскольку рассматриваемый класс задач требует значительных вычислительных ресурсов, то во второй главе также приведены способы повышения производительности вычислений, которые можно использовать при выполнении расчетов задач листовой штамповки с помощью режима параллельных вычислений.

Данное пособие ориентированно на студентов занимающихся научно-исследовательской работой в области листовой штамповки. В нем приведены основные методы изготовления листовых деталей летательных аппаратов и их двигателей. На примере использования программы DEFORM показаны приемы получения данных являющихся спецификой процессов вытяжки и обжима цилиндрической заготовки.

В учебном пособии изложены вопросы проектирования инструмента для обработки металлов давлением с помощью программ КОМПАС-3D V12 и КОМПАС-График V12.

Приведены требования к курсовому проектированию. Рассмотрены вопросы проектирования технологических процессов и штампового инструмента. Приведены задания. Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности 150106 «Обработка металлов давлением», выполняющих курсовой проект по дисциплине «Теория и технология холодной штамповки» и для бакалавров, обучающихся по направлению 150700.62 «Машиностроение», выполняющих курсовой проект по дисциплине «Технология холодной штамповки» на 9 семестре.

Рассмотрены основы единой геометрии режущих инструментов, физических явлений, сопровождающих процесс резания материалов. Описаны основные процессы обработки материалов и их кинематика, а также принципиальные конструкции инструментов для их осуществления.

В учебном пособии рассматриваются вопросы проектирования технологических процессов изготовления деталей двигателей летательных аппаратов. Дано представление о содержании и объёме курсового проекта, об основных положениях разработки технологических процессов и оснастки, о рациональной организации работы над проектом.

Листовая штамповка характеризуется тем, что заготовка имеет один из параметров (размер-толщина) намного меньший двух других (листовой материал, рулон, полосы, трубы, профиль). Формообразование производится в штампах на штамповом оборудовании. В данном учебном пособии представлены способы штамповки, отличные от традиционных, и их можно отнести к специальным способам штамповки в рамках одного или нескольких процессов. В пособии рассмотрены некоторые специальные способы формообразования основных процессов: вытяжки, обжима, осадки, формовки, отбортовки, раздачи.

Рассмотрены вопросы автоматизации листовой штамповки мелких и средних деталей с помощью роботов. Приведены общие сведения об робототехнологических комплексах листовой штамповки и промышленных роботов, а также краткое техническое описание промышленных роботов, кривошипно–штамповочных прессов и вспомогательных устройств РТК. Приведено обоснование схемы выбора технических устройств РТК и его оптимальной компоновки, информационной схемы РТК, построения цикловой диаграммы и алгоритма управления РТК.

Теория ОМД развивается в трех направлениях: механико-математическом, физическом и физико-химическом. Эти направления тесно связаны между собой и взаимно дополняют друг друга и рассмотрены в данном учебном пособии. Пособие предназначено для бакалавров инженерно-технологического факультета, обучающихся по направлению 150700.62 «Машиностроение» по дисциплине «Основы теории обработки металлов давлением» и по направлению 150400.62 «Металлургия» для «Теория обработки металлов давлением» для 6 семестра.

Рассмотрены: высокоскоростная штамповка, вопросы получения точных заготовок, разработки штамповой оснастки и ее стойкости, назначение оптимального температурно–деформационного режима.

Рассматриваются в популярной форме история и состояние процессов обработки металлов давлением: ковки, волочения, прокатки, прессования, штамповки. Описана роль инженера в современном производстве.

Приведены сведения о прогрессивных технологических процессах листовой штамповки, штамповки выдавливанием в разъемные матрицы, производства деталей из металлических порошков. Кратко рассмотрено современное состояние нанотехнологий. Показано, что все показанные выше технологические процессы целесообразно осуществлять с использованием специализированных гидропрессов. Описаны разработанные специализированные гидропрессы и приведены примеры изготовленных на них деталей.

В пособии представлен материал, раскрывающий назначение и использование кривых упрочнения в ОМД, всю цепочку их построения: от испытания образцов на растяжение (индикаторной кривой) до диаграмм условных и истинных напряжений. Большое внимание уделено свойствам и методам построения кривых упрочнения, их аппроксимации.

Дано определение упрочнения металла в обработке металлов давлением и рассмотрены кривые упрочнения и их свойства.

Изложены физические основы динамических методов деформирования: взрывной, электрогидравлической и магнитно-импульсной обработки. Рассмотрены свойства металлов при высокоскоростном деформировании. По каждому из импульсных методов приведены технологические схемы, основы проектирования технологий, применяемая оснастка и оборудование. Пособие широко иллюстрировано примерами изготавливаемых деталей.

Рассмотрены классификация металлообрабатывающих станков, назначение и взаимодействие основных частей и механизмов металлообрабатывающих станков, анализ технологических схем различных методов обработки заготовок, модернизация и эксплуатация станков; техника безопасности работы на универсальных станках.

В учебном пособии изложены основные положения автоматизированного проектирования технологических процессов как дисциплины, базирующейся на современных информационных технологиях. Рассмотрены виды обеспечения систем автоматизированного проектирования (САПР) и информационного обеспечения САПР ТП с ориентацией на потребности инженера-технолога. Пособие знакомит с жизненным циклом изделия и ролью технологической подготовки производства в создании изделия, назначением широко применяемых систем автоматизированного проектирования технологических процессов, их структурой и принципами построения.

В учебном пособии изложены материалы общей взаимосвязи явлений в процессе резания металлов. Приведены строение и деформация стружки, влияние скорости деформации на напряжения в процессе резания металлов. Освещены вопросы тепловых процессов в зоне резания по литературным источникам, а также на основе результатов исследований авторов по определению условий максимальной работоспособности режущих элементов из инструментальных твердых сплавов.