Формообразование со снятием стружки. Строгание, фрезерование

Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований процессов обжима и раздачи трубных заготовок из анизотробных материалов. Изложены математические модели процессов обжима и раздачи трубных заготовок, обладающих цилиндрической анизотропией механических свойств

Представлены результаты исследований по получению сорбционных, керамических и вяжущих материалов из модифицированных природных алюмосиликатов и магнезиальных силикатов. Предназначена для специалистов учебных, научных и производственных организаций, занимающихся изучением минерального нерудного сырья и разработкой технологий получения на его основе материалов различного назначения. Может быть полезна студентам и аспирантам, обучающимся по программам, связанными с химической технологией тугоплавких неметаллических и силикатных материалов, а также преподавателям вузов.

Изложены основы группового метода изготовления изделий. Рассмотрены особенности и приведены примеры проектирования групповых операций для различных видов оборудования. Большое внимание уделено моделированию процессов наладки и переналадки станков, а также автоматизации группирования операций. Изложены основные положения нового направления в технологии – модульной технологии, основанной на представлении детали как совокупности поверхностей, выполняющих определенные функции в изделии, и разработке соответствующих модулей технологического обеспечения их формирования при изготовлении.

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.

Излагается новый взгляд на проблему устойчивости процесса резания. Показано, что при резании вершина режущего инструмента занимает неустойчивое положение, которое можно назвать метастабильным. Этот факт определяет направления повышения качества поверхности при обработке резанием и методы оценки динамических характеристик технологического оборудования. Показаны примеры экспериментального получения при резании динамических характеристик технологической системы.

Рассмотрены направления лазерной обработки, часто встречающиеся в машиностроении — гравировка, прецизионная резка, сварка миниатюрных изделий.

В процессе механической обработки деталей энергетических устройств было установлено, что минералокерамический режущий инструмент, изготовленный из ВОК 71, разрушался внезапно хрупким сколом. Широкому применению этого инструмента мешает невысокая стойкость и вследствие этого низкая надежность.

Приведены методики исследования характеристик типовой технологической оснастки, используемой в технологических процессах изготовления изделий машиностроения. Даны указания по выполнению лабораторных работ и составлению отчетов.

Работоспособность сборного дереворежущего инструмента зависит кроме многих факторов от особенностей конструкции узла крепления режущего элемента. Для выбора сборного дереворежущего инструмента, который соответствовал бы требованиям производства, не существует четких критериев, раскрывающих основные влияющие на стойкость факторы. Моделирование термодинамических процессов в условиях контактного взаимодействия элементов дает возможность выбора конструкции для эффективного применения и повышения стойкости устройства. Цель исследования – моделирование термодинамических процессов в узле крепления режущего элемента в корпусе сборного дереворежущего инструмента для оптимизации его конструктивных и технологических параметров, а также режимов работы. Предметом исследования являются условия контактного взаимодействия и теплообменные процессы между элементами устройства. Сконструирован узел крепления режущего элемента и разработана модель взаимодействия частей механизма сборного дереворежущего инструмента. Дальнейшие задачи: построение модели термодинамических процессов в узле крепления режущего элемента; вывод рекомендации по выбору конструкции сборного дереворежущего инструмента на стадии проектирования – реализованы в работе, продолжающей проводимое исследование. На основе стандартного исполнения дереворежущей цилиндрической насадной фрезы была создана конечно-элементная модель контактного взаимодействия шероховатых волнистых поверхностей частей конструкции. Сделаны выводы о возможности дальнейшего аналитического моделирования контактных условий при имеющихся параметрах. С учетом данных конструирования и полученных показателей сил резания древесины определены сближения контактирующих поверхностей и радиусы единичных площадок касания. Методология и методы включают теоретическое исследование и математическое моделирование, в т. ч. конечно-элементный анализ. Полученные модели могут быть использованы в создании комплексной стойкостной схемы дереворежущего инструмента с учетом других факторов. Основным результатом данного этапа работы является получение модели контактных условий и исходных данных для дальнейшего моделирования термодинамических процессов в узле крепления ножа в корпусе дереворежущей фрезы для прогнозирования его теплового состояния. Для цитирования: Капустина Н.А., Малыгин В.И., Мелехов В.И., Слуцков В.А. Моделирование дискретных контактов термодинамической системы элементов сборной дереворежущей фрезы // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 4. С.162–172. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-4-162-172.
Operational capability of a modular wood-cutting tool depends, besides many factors, on the design features of cutting element fastening unit. There are no clear and precise methods that explain major factors influencing tool durability for selecting the design of the modular wood-cutting tool, which would meet production requirements. Thermodynamics modeling under contact interaction of elements enables to choose a design for effective application and increases the tool efficient life. The research purpose is modeling of thermodynamic processes in the cutter element fastening unit in the wood-cutting tool body in order to optimize the design, technological parameters and operating modes of the tool. The research subject is the contact interaction conditions and heat transfer processes between the device elements. The cutting element fastening unit is designed and the model of interaction between the parts of the mechanism of the modular wood-milling tool is developed. Further tasks, namely, development of a model of thermodynamic processes in the cutting element fastening unit, discussion of the results and identifying the recommendations for choosing the design of the modular wood-cutting tool at the design stage were realized in a work that continues the ongoing research. The finite-element model of rough wavy surfaces contact interaction of design elements was developed on the basis of standard design of a shell-type plain woodmilling cutter. The analysis concluded that further analytical modeling of contact conditions with existing parameters is possible. The contacting surfaces approach and the radii of single contact areas were determined taking into account the data of design and calculation of wood cutting forces. These results will be used next in modeling of thermodynamic processes. Methodology and research methods comprise theoretical study and mathematical modeling, including finite-element analysis. The models developed are possible to be used in the creation of a complex durability model of the wood-cutting tool with regard to other factors. The main result of this research stage is obtaining the model of contact conditions and initial data for further modeling of thermodynamic processes in the knife fastening unit in the milling body to predict its thermal condition. For citation: Kapustina N.A., Malygin V.I., Melekhov V.I., Slutskov V.A. Modeling of Discrete Contacts for the Thermodynamic Element System of a Modular Wood-Milling Cutter. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2021, no. 4, pp. 162–172. DOI: 10.37482/0536- 1036-2021-4-162-172.

В каналах пластинчато-ребристых и трубчато-пластинчатых теплообменных поверхностей при определенных условиях реализуется процесс рациональной интенсификации конвективного теплообмена (РИКТ), при котором рост теплоотдачи Nu/Nuгл опережает рост или равен росту общих потерь давления ξ/ξгл по отношению к соответствующим характеристикам гладкого канала при идентичных геометрии профилей поперечных сечений каналов и режимах течения. РИКТ достигается в круглых каналах – трубах с поперечными канавками на наружной стороне и плавно очерченными выступами внутри [1], в некруглых каналах пластинчато-ребристых рассеченных теплообменных поверхностей за счет генерации вихрей при обтекании лобовой поверхности торцов ребер с острыми кромками [2–4], в некруглых каналах трубчато-пластинчатых с выступами и канавками теплообменных поверхностей, в которых перед сужением и расширением в потоке также периодически генерируются пристенные вихри [5, 6].

В статье проведены исследования процесса формирования макроотклонений обрабатываемой поверхности заготовки с учетом конструкторско-технологических параметром станочных приспособлений. Показано, что обрабатываемые поверхности заготовки, параллельные опорным поверхностям, образующим установочную или двойную направляющую базу, имеют наименьшие значения погрешностей формы и расположения. Погрешность теоретических результатов, приведенных в статье, относительно экспериментальных значений погрешностей формы составляет 12…20 %. Представлена методика проектирования автоматизированной системы исследования влияния конструктивных параметров станочных приспособлений на точность обработки заготовки с целью накопления и обработки информации конструкторско-технологического назначения.

Экономичное разделение сортового проката на точные качественные заготовки возможно путем широкого внедрения в производство высокопроизводительной безотходной отрезки заготовок сдвигом в штампах и на сортовых ножницах.

Показано, что наличие покрытий на краях лунки и задней поверхности инструмента изменяет термо-ЭДС (ТЭДС), измеряемую методом естественной термопары, на величину не более 0,3–0,7%.

Рассмотрена теоретическая модель расчёта температуры на рабочих поверхностях инструмента с фасонным профилем режущего лезвия. Получены аналитические зависимости для оценки температурного состояния передней поверхности резца (зуба фрезы) с эллиптическим профилем в нормальных сечениях.

Рассмотрен способ повышения термодинамической эффективности высокотемпературных топливоиспользующих установок при помощи термохимической регенерации органического топлива. Разработана математическая модель процесса. На основе численного эксперимента проведена оценка влияния неравновесного характера протекания термохимической реакции на степень завершенности процесса и установлен коэффициент эффективности процесса.

Методические указания содержат вопросы технико-экономического обоснования и оценки эффективности инвестиционных проектов при конструировании режущего инструмента, разработки или совершенствования технологического процесса его изготовления, методики расчета системы экономических показателей проектируемого (модернизируемого) режущего инструмента и технологического процесса его изготовления.

Приведены результаты теоретических исследований предельных возможностей формоизменения на первой операции изотермической комбинированной вытяжки цилиндрических деталей из анизотроных высокопрочных материалов через коническую матрицу в режиме ползучести.

В статье рассматривается основные параметры надежности работы минералокерамического режущего инструмента, при обеспечении шероховатости обработанной поверхности . Ra 0,8 - 0,6 мкм

Проведен анализ величины отклонения от прямолинейности, возникающего на передней поверхности зуба многозубого режущего инструмента с винтовыми канавками при его заточке конической стороной тарельчатого шлифовального круга. Приводятся формулы для расчета отклонения от прямолинейности. Указаны пути уменьшения возникающей погрешности

Рабочая тетрадь содержит задания к практическим работам учебно-технологического практикума и последовательность их выполнения. Тетрадь служит студентам для самостоятельного решения задач, связанных с выбором метода и вида обработки для формообразования различных поверхностей деталей машин, вида и типа режущего инструмента, разработкой схем обработки, наладкой металлорежущего оборудования и др. Все задания составлены применительно к действующему промышленному оборудованию лаборатории механической обработки резанием.

В статье предпринята попытка расширить область применения второго принципа Аббе на силоизмерительные приборы. Для этого предложено в самом начале, в месте приложения силы к моментомеру, отделить часть силового потока для создания автономного измерительного узла, что позволяет сделать его весьма технологичным. Предложены некоторые структурные схемы моментомеров, построенных по этому принципу.

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

Методические указания предназначены для бакалавров и магистров направления «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств».

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.

Ежеквартальный научно-технический и производственный журнал «Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты)» публикует: материалы о прогрессивном оборудовании и инструментах для металло- и деревообработки, слесарно-монтажных, строительных и малярных работах, о достижениях в области их разработки и авангардных технологиях производства, а также о проблемах экономики и организации производства, подготовки специалистов и повышения их квалификации; результаты научных исследований докторов и кандидатов наук, аспирантов, магистров техники и технологии по следующим научным направлениям: 05.02.07 – Технология и оборудование механической и физико-технической обработки, 05.02.08 – Технология машиностроения, 05.16.01 – Металловедение и термическая обработка металлов и сплавов, 05.16.09 – Материаловедение (машиностроение). Научно-технический и производственный журнал «Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты)» вошел в индекс цитирования Emerging Sources Citation Index (ESCI) базы Web of Science.

Проводится параллель между формированием трещин при разрушении материалов и трещинами при отделении стружки. Показано, что износ режущего инструмента меняет напряженное состояние среды в окрестности режущей кромки и коэффициенты концентрации напряжений. Это определяет доли вязкого и хрупкого разрушений и, соответственно, скорость распространения трещин, что и формирует спектральный состав виброакустического сигнала, сопровождающего процесс разрушения.

Проектирование и технология изготовления деформирующего инструмента , Используемые программы: Adobe Acrobat Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Приведены эскизы машиностроительных деталей и рассмотрены примеры решения технологических задач по разработке конструкции и технологии получения заготовок (отливок, поковок, штампованных оболочек и т. п.) и способов механической обработки заготовок.

В статье рассматриваются основные аспекты создания высокопроизводительного режущего инструмента из минералокерамики. Даются рекомендации по оптимальному химическому составу и структурному составу порошков для изготовления минералокерамики в области инструментального производства. Тезисно представлен усовершенствованный технологический процесс изготовления минералокерамических пластин на основе оксида алюминия. Показано влияние легирующих элементов на физико-механические свойства режущих пластин из минералокерамики. Представлены данные по испытаниям режущих пластин из минералокерамики марок ВОК60, ВОК71, ЦМ332, изготовленных с применением инновационной технологии их изготовления.

Методом конечных объемов c помощью алгоритма SIMPLE со встроенным магнитогидродинамическим кодом численно моделируются параметры двухфазной магнитореологической жидкости при различных условиях.

Издание содержит варианты домашнего задания, предусмотренного учебным планом МГТУ им. Н.Э. Баумана. Показана методика расчета и определения рациональных режимов для вырезной электроэрозионной обработки материалов при изготовлении заданных сквозных полостей в заготовках, траектории движения проволочного электрода-инструмента с учетом назначенных режимов. Представлены формулы и справочные данные, необходимые для выполнения домашнего задания.

Имеют место два подхода к исследованию колебаний в механических системах. Один основан на предположении, что возмущение от источника мгновенно распространяется по всей системе, т.е. скорость импульса бесконечно большая. Такой подход позволяет достаточно точно определять частоту и формы собственных колебаний системы, но расчет вынужденных колебаний и демпфирования не всегда отражает действительное состояние системы. Другой подход базируется на волновой теории колебаний, учитывающей конечную скорость распространения импульсов, наличие бегущих, отраженных и стоячих волн, определяющих динамическую нагрузку механической системы, и позволяющий целенаправленно определять инерционно-жесткостные и диссипативные параметры демпферов, как частично, так и полностью поглощающих энергию колебаний

Методические указания предназначены для студентов 2-4 курсов направлений 15.03.01 «Машиностроение» (прикладной бакалавриат) и 150700.62 «Машиностроение» (академический бакалавриат). В работе приведены методика и справочные данные для расчета параметров технологии при получении плоских деталей из листового проката с использованием операций отрезки, вырубки и пробивки. Рассмотрен пример расчета параметров штамповки детали «шайба».

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

В материалах представлена методика исследования погрешности базирования при сверлении отверстий по кондуктору от постоянной и сменной базы.

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.

Проведены иследования напряженно-деформированного состояния, силовых режимов и предельных возможностей формообразования при вытяжке с утонением стенки цилиндрических деталей из двухслойных анизотропных заготовок в конических матрицах. На основе результатов исследований разработан новый технологический процесс изготовления баллонов высокого давления

Приведено описание методики ускоренного определения стойкостных зависимостей при точении. Методические указания рекомендованы студентам-бакалаврам, обучающимся по направлению 15.03.05 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» для выполнения лабораторной работе по учебной дисциплине «Тепловые процессы в технологических системах».

Приведены математические модели процессов обжима и раздачи трубных заготовок, обладающих цилиндрической анизотропией механических свойств.

В методических указаниях приведены факторы, влияющие на макрогеометрию (форму) поверхности детали при обработке на токарном станке, порядок выполнения и оформления лабораторной работы.

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.

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».

В соответствии с рабочей программой по дисциплине «Материаловедение и технология конструкционных материалов» предусмотрено выполнение 7 лабораторных работ. В рабочей тетради к каждой работе дается домашнее задание, что позволяет студенту лучше подготовиться к выполнению работы. Приводятся схематические изображения отдельных инструментов, приборов и т. п., которые требуют определенной доработки, что позволит лучше освоить материал.

Показана возможность использования закономерностей технологического наследования для совершенствования методологии технической подготовки производства деталей машин. Обеспечение эксплуатационных свойств последних требует в перспективе учета закономерностей технологическо-эксплуатационного наследования, что приведет к изменению традиционной методологии конструкторско-технологического проектирования

В работе выполнены исследования температуры наплавленного металла в зоне механической обработки металлопокрытия в процессе его нанесения при восстановлении изношенных цилиндрических деталей. Разработана методика расчета температурных полей в зоне контакта инструмента с обрабатываемой поверхностью при дополнительном подогреве металлоемких деталей

Рассмотрены возможности снижения термонапряженности процесса прерывистого профильного зубошлифования цилиндрических колес. Приведены результаты экспериментальных исследований, направленных на получение высокоточных цилиндрических колес без термических повреждений поверхности зубьев

Рассмотрены основные каналы диссипации энергии в условиях трения и резания материалов. На основании известных экспериментальных данных показано, что не вся выделившаяся в этих процессах энергия расходуется собственно на процесс изнашивания с образованием частиц износа. Для расчёта характеристик трения и износа используется новый подход.

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

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

В статье рассмотрены существующие методы обработки сотовых венцов уплотняющих узлов современных газотурбинных двигателей (ГТД)