ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Приложение к ИЛ № 08-023-03

Результат выполнения НИР.

Переоснащение производства путем замены технологической оснастки (в том числе и инструментальной) на более точную и надежную является одной из актуальнейших задач машиностроения. Анализ показывает, что заложенные в стандартах на инструмент технические требования на его точность и шероховатость рабочих поверхностей, как правило, не отвечают современному уровню, что зачастую не позволяет получать данным инструментом требуемую точность детали и снижает его стойкость.

В новых условиях одним из основных направлений в развитии инструментального производства является повышение точности известных режущих и вспомогательных инструментов, совершенствование технологии их изготовления, а также разработка новых конструкций, для чего необходима переработка существующей нормативно-технической документации на ряд инструментов.

В первую очередь, это касается сложных дорогостоящих режущих инструментов, таких, как зубо- и резьбообрабатывающие, фасонные, накатные, комбинированные и другие.

Проведенные исследования точности профиля зубьев, нарезаемых червячными фрезами и долбяками, показали, что приведенные в стандартах рекомендации по выбору классов точности инструментов не всегда позволяют получить необходимую точность профиля зуба из-за значительных отклонений реального получаемого профиля от теоретической эвольвенты. Погрешность профиля нарезаемого зуба обусловливается погрешностью профилирования инструмента и технологической погрешностью при его изготовлении. Погрешность профилирования червячных фрез возникает из-за замены теоретического исходного эвольвентного червяка на эквивалентный ему архимедов. Величина этой погрешности была определена на ЭВМ с использованием компьютерной графики. Если до модуля 6 мм ее можно считать незначительной, то при больших значениях модуля она резко возрастает и в ряде случаев превышает допуск на профиль, регламентируемый ГОСТ 1643-81.

Технологическая погрешность для фрез связана с формой образующей шлифовальных кругов при затыловании задних и затачивании их передних по­верхностей. Известно, что образующая профиля этих кругов для обеспечения высокой точности профиля инструмента должна быть криволинейной, однако на практике часто используют коническую форму кругов из-за простоты их правки в этом случае. Для правки кругов по криволинейной образующей необ­ходима разработка рекомендаций по замене профиля и модернизация правящих устройств существующих шлифовально-затыловочных и заточных станков, так как на приобретение нового современного оборудования у предприятий пока нет средств.

Погрешность профилирования зуборезных долбяков связана с отклонением проекции профиля боковой режущей кромки долбяка от теоретической эвольвенты. В этом случае режущая кромка является линией пересечения боковой эвольвентной поверхности зуба долбяка с его конической передней по­верхностью. Отклонения профиля режущей кромки вызывают подрез ножки и срезание головки нарезаемого зуба. Величина отклонения в ряде случаев также превышает допуск на точность профиля. Уменьшить ее в три-четыре раза мож­но путем изменения формы передней поверхности, используя вместо кониче­ской комбинированную конусно-торовую поверхность, для чего разработана методика расчета ее параметров и конструкция правящего приспособления к универсально-заточному станку для перешлифовки долбяков.

Повышение точности профиля точных фасонных фрез связано с разработкой методики определения передних углов для каждой переточки при экс­плуатации таких фрез. С этой целью разработан программный модуль профи­лирования таких фрез.

Чрезвычайно важным для повышения стойкости инструментов является ужесточение требований к шероховатости рабочих поверхностей зубьев (особенно передних). Для сложных высокоточных инструментов стандарты рекомендуют шероховатость этих поверхностей Rzі1,6мкм. Целесообразно уменьшить эту величину до Rz = 0,8...1,6 мкм, введя после затачивания доводку поверхности кругами из эльбора.

Назрела необходимость переработки конструкций вспомогательных ин­струментов с целью повышения точности их рабочих элементов (конических хвостовиков, посадочных отверстий и поясков и др.). Особенно следует обращать внимание на величины биений и перекосов при их установке на станок, которые (в случае отсутствия рекомендаций) необходимо определять расчетом на точность и жесткость инструментальных блоков.

В качестве примера новых конструкций инструментальной оснастки можно привести конструкцию резьбовых круглых многониточных резцов и вспомогательных инструментов к ним для токарных станков с ЧПУ, нарезающих внутренние резьбы высокой точности. Разработанная методика проектирования инструментов и проведенный анализ точности обработки этими инструментами позволяют гарантированно обеспечивать стабильное получение резьб четвертой и выше степеней точности при шероховатостиRaЈ1,25 мкм. При этом в несколько раз повышается производительность обработки и стойкость резцов. Конструкция проста, технологична в изготовлении и эксплуатации.

Разработаны новые конструкции комбинированных режуще-деформирующих метчиков, метчиков - протяжек для точных резьб.