ISSN 1995-2732 (Print), 2412-9003 (Online)
УДК 621.99
DOI: 10.18503/1995-2732-2025-23-2-88-96
Аннотация
Постановка задачи (актуальность работы). Для изготовления внутренней резьбы используется резьбофрезерование гребенчатыми фрезами, как наиболее гибкий и универсальный способ обработки, не уступающий по производительности обработке метчиками. Для достижения наибольшей производительности следует обрабатывать резьбу на всю ее длину гребенчатыми инструментами за один полный оборот вокруг оси резьбы, в результате чего увеличивается угловое и радиальное перемещение торца инструмента из-за его консольного закрепления в инструментальной наладке и несовпадения осей инструмента и резьбы. Это является причиной возникновения под действием силы резания конусности резьбы, прогнозирование которой позволит определить геометрические параметры нового инструмента, а также скорректировать параметры режима резания для получения резьбы заданной точности. Цель работы. Разработать теоретическую модель для расчета конусности резьбы, основанную на теоретической модели силы резания при резьбофрезеровании гребенчатыми резьбовыми фрезами. Используемые методы. Теоретическая модель конусности резьбы после резьбофрезерования была реализована в программе PTC Mathcad Prime 3.1. Новизна. Предложена последовательность расчета конусности внутренней метрической резьбы, образуемой при радиальном и угловом перемещении инструментальной наладки из-за силового взаимодействия инструмента с заготовкой. В расчете использована ранее разработанная теоретическая модель расчета составляющих силы при резьбофрезеровании гребенчатой резьбовой фрезой, также учтено влияние инструментальной наладки, содержащей цанговый патрон. Результат. Работоспособность предложенной теоретической модели расчета конусности при фрезеровании гребенчатыми резьбовыми фрезами подтверждена сравнительным анализом расчетных значений конусности с экспериментальными данными, который показал схожую тенденцию. Практическая значимость. Результаты расчетного эксперимента с использованием сравнительного анализа с экспериментальными данными по конусности реальных образцов резьбы показали, что максимальные расчетные значения конусности превышают экспериментальные значения и могут являться ограничением для решения оптимизационных задач при проектировании нового инструмента с использованием предложенной расчетной методики.
Ключевые слова
резьбофрезерование, гребенчатая резьбовая фреза, сила резания, моделирование, конусность резьбы, срезаемый слой
Для цитирования
Мальков О.В., Карельский А.С. Обеспечение точности резьбы при фрезеровании на основе расчета перемещения инструментальной наладки // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2025. Т. 23. №2. С. 88-96. https://doi.org/10.18503/1995-2732-2025-23-2-88-96
1. Волков Д.И., Сайкин С.А. Расчет силы резания при фрезеровании внутренней резьбы в жаропрочных сплавах // Вестник РГАТА имени П. А. Соловьева. 2010. № 1(16). С. 145-150.
2. Косарев В.А. Моделирование процесса планетарной обработки внутренних резьб для исследования силовых параметров резьбофрезерования // Вестник МГТУ «Станкин». 2011. № 3(15). С. 74-77.
3. Косарев В.А., Гречишников В.А., Косарев Д.В. Исследование силовых параметров при фрезеровании внутренних резьб с планетарным движением инструмента // СТИН. 2009. № 8. С. 19-22.
4. Сайкин С.А., Цветков Е.В., Толкачев А.В. Измерение силы резания и крутящего момента при резьбофрезеровании // Наукоемкие технологии в машиностроении. 2023. № 1(139). С. 24-30. DOI: 10.30987/2223-4608-2023-1-24-30.
5. Карельский А.С. Повышение точности резьбофрезерования на основе снижения силового взаимодействия инструмента и заготовки: дис. … канд. техн. наук. Москва, 2022.
6. Мальков О.В., Карельский А.С. Теоретический расчет составляющих силы резания при резьбофрезеровании // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2023. Т. 21. №4. С. 46-57.
7. Маслов А.Р., Тивирев Е.Г. Проектирование модульных инструментальных наладок с заданными точностью и жесткостью // Станкоинструмент. 2022. № 2(27). С. 82-86.
8. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2021613537, Российская Федерация. Система автоматизированного проектирования концевых гребенчатых резьбовых фрез для обработки внутренней резьбы / Мальков О.В., Павлюченков И.А.; правообладатели: Мальков О.В., Павлюченков И.А. Заявка № 2021612601; дата поступл. 24.02.2021; дата регистр. 10.03.2021; дата публикации 10.03.2021. Бюл.№3. 1 с.
9. Мальков О.В., Карельский А.С. Расчет силы резания при обработке внутренней резьбы гребенчатыми резьбовыми фрезами // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2024. Т. 22. №3. С. 92-100.
10. Павлюченков И.А. Разработка системы проектирования резьбовых фрез с учетом обеспечения технологичности их изготовления: автореф. дис. … канд. техн. наук. Москва, 2022. 16 с.