Технологическая система механической обработки блочно–модульным инструментом

Abstract

В статье рассмотрены научные основы создания систем блочно–модульного инструмента для тяжелых станков, которые включат принципы создания систем блочно–модульного инструмента на основе квалиметрической оценки состояний процесса механической обработки, возможных отказов технологической системы, свойств и критериев их оптимизации, определение весомостей критериев, основы конструирования элементов блочно–модульного инструмента с учетом оценки напряженно–деформированного состояния и жесткости основных узлов, создание математической модели процесса дробления стружки их режущими элементами и вероятностной оценки стабильности дробления стружки; методологию моделирования сложных конструкций модульного инструмента с применением расчетно–аналитических методов конечных элементов, статических и динамических методов исследования системы механической обработки. Проведены исследования оптимизационных расчетов и предложена система блочно–модульного инструмента с механическим креплением пластин для чернового и получистового точения; разработаны рекомендации по эксплуатации блочно–модульного инструмента для тяжёлых станков с пластинчатыми суппортами, позволяющие осуществить выбор рациональных режимов резания с обеспечением заданной стойкости инструмента. Определены показатели надежности модульного инструмента, нормы расхода основных элементов.The article discusses the scientific foundations of creating block–modular tool systems for heavy machines, which will include the principles of creating block–modular tool systems based on a qualimetric assessment of the machining process conditions, possible failures of the technological system, properties and criteria for their optimization, determination of weighting criteria, design fundamentals elements of a block–modular tool, taking into account the assessment of the stress–strain state and stiffness of the main nodes, the creation of a mathematical model of the process of crushing chips by their cutting elements and a probabilistic assessment of the stability of crushing chips; a methodology for modeling complex constructions of a modular tool using calculation and analytical methods of finite elements, static and dynamic methods for studying a machining system. Studies of optimization calculations are carried out and a system of block–modular tools with mechanical fastening of plates for roughing and semi–turning is proposed; recommendations on the operation of a block–modular tool for heavy machine tools with plate calipers have been developed, allowing the selection of rational cutting conditions to ensure the specified tool life. The reliability indicators of a modular tool, the consumption rates of the main elements are determined.