Исследование точности механической обработки ступенчатых валов на токарном станке с ЧПУ

Токарные станки с ЧПУ, удовлетворяющие высоким требованиям к точности токарной обработки изделий, находят широкое применение при изготовлении ступенчатых валов. Их преимуществом перед универсальными токарными станками является не только высокая точность, но и способность обрабатывать сложные детали и автоматизировать рабочий процесс. Рассмотрена возможность высокоточной обработки несущих валов двухколесного десятитонного мостового крана на токарных станках. На основании конструкторско-технологического расчета установлено, что при обработке ступенчатого вала мостового крана на универсальных токарных станках трудно достичь требуемых точности и шероховатости обработанной поверхности. Использование токарного станка с ЧПУ устранило многие недостатки процесса чистового точения ступенчатого вала. Показано, что на точность чистовой обработки ступенчатого вала на токарном станке с ЧПУ существенно влияют параметры режима резания. Проведены исследования, позволившие определить значения этих параметров, обеспечивающие наибольшую точность изготовления ступенчатого вала.
EDN: VQIEOP, https://elibrary/vqieop

Литература

[1] Yousefi S., Zohoor M. Experimental studying of the variations of surface roughness and dimensional accuracy in dry hard turning operation. Open Mech. Eng. J., 2018, vol. 12, no. 1, pp. 175–191, doi: http://dx.doi.org/10.2174/1874155X01812010175

[2] Yousefi S., Zohoor M., Faraji M. The variations of dimensional accuracy in dry hard turning operation. 25th Annual Int. Conf. ISME2017, 2017, vol. ISME2017-2352.

[3] Zohoor M., Yousefi S. Experimental investigation of the effect of processing parameters on the surface roughness operation for using as expert system database. J. Braz. Soc. Mech. Sci. Eng., 2018, vol. 40, no. 5, art. 273, doi: https://doi.org/10.1007/s40430-018-1187-4

[4] El-Hossainy T.M., El-Zoghby A.A., Badr M.A. et al. Cutting parameter optimization when machining different materials. Mater. Manuf. Process., 2010, vol. 25, no. 10, pp. 1101–1114, doi: https://doi.org/10.1080/10426914.2010.480998

[5] Юсубов Н.Д., Аббасова Х.М. Полнофакторная матричная модель точности выполняемых размеров на многоцелевых станках с ЧПУ. Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты), 2021, № 4, с. 6–20.

[6] Новиков Ф.В., Якимов А.В., ред. Физико-математическая теория процессов обработки материалов и технологии машиностроения. Т. 7. Точность обработки деталей машин. Одесса, ОНПУ, 2004. 546 с.

[7] Дольский А.М., Суслов А.Г., Косилова А.Г. и др. Справочник технолога-машиностроителя. Т. 2. Москва, Машиностроение, 2003. 944 с.

[8] Аббасов В.А., Баширов Р.Дж. Особеннности применения ультразвука при плазменно-механической обработке деталей из труднообрабатываемых материалов. Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты), 2022, № 3, с. 53–65, doi: https://doi.org/10.17212/1994-6309-2022-24.3-53-65

[9] Амиров Ф.Г. Некоторые особенности повышение производительности автоматических линий. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2020, № 9, с. 18–23, doi: http://dx.doi.org/10.18698/0536-1044-2020-9-18-23

[10] Амиров Ф.Г. Объединение инструментальных блоков в позиции механической обработки сплавов с направленной кристаллизацией эвтектических структур на многопоточных автоматических линиях. Вестник машиностроенения, 2020, № 10, с. 79–81.

[11] Амиров Ф.Г. Особенности механической обработки на позициях. Вестник машиностроения, 2013, № 1, c. 49–51.

[12] Амиров Ф.Г. Повышение эффективности автоматических линий с гибкой связью за счет транспортно-накопительных систем тупикового типа. Дисс. … канд. техн. наук. Москва, ИКТИ РАН, 1997. 138 с.

[13] Amirov F.G. Developing criterion and optimization of PAL system. Appl. Mech. Mater., 2013, vol. 379, pp. 244–249.

[14] Amirov F.G. Die Klassifizierung von Bauteilen für Regulier-Bzw. Einrichtbaren Automatischen Fertigungslinien unter Verwendung von CNC Werkzeugmaschienen. Energieeffizienz im Bauund Maschinenwesen, 2017, pp. 7–11.

[15] Amirov F.G., Gadimov E.Z., Nabiev G.N. Calculation of the accuracy of shaft processing on CNC machines. Proc. Republican Sci. Tech. Conf. Youth and Scientific Innovations. Baku, AzTU, 2022, pp. 785–790.

[16] Amirli S.F., Fritsche P., Abbasov I.T. et al. The impact of high speed mechanical processing efficiency on the production process. Herald of the Azerbaijan Engineering academy, 2022, vol. 14, no. 1, pp. 41–51.

[17] Кошин А.А., Юсубов Н.Д. Элементы матричной теории точности многоинструментной обработки в пространственных наладках. Вестник машиностроения, 2013, № 9, с. 13–17.

[18] Hehenberger P. Computerunterstützte Fertigung. Springer, 2011. 265 p.

[19] Петраков Ю.В., Драчев О.И. Автоматическое управление процессами резания. Старый Оскол, ТНТ, 2011. 407 с.

[20] Житников Ю.З., Житников Б.Ю., Схиртладзе А.Г. и др. Автоматизация технологических и производственных процессов в машиностроении. Старый Оскол, ТНТ, 2009. 656 с.

[21] Кондаков А.И., Васильев А.С. Выбор заготовок в машиностроении. Москва, Машиностроение, 2007. 560 с.

[22] Кошин А.А., Юсубов Н.Д. Аналитические основы моделей силового взаимодействия подсистем технологической системы в процессах обработки резанием. Современные проблемы машиностроения и приборостроения. Док. межд. науч.-техн. конф. Баку, АзТУ, 2005, с. 67–70.

[23] Базров Б.М. Основы технологии машиностроения. Москва, Машиностроение, 2007. 736 с.

[24] Strenkowski J.S., Moon K.J. Finite element prediction of chip geometry and tool/workpiece temperature distributions in orthogonal metal cutting. J. Eng. Ind., 1990, vol. 112, no. 4, pp. 313–318, doi: https://doi.org/10.1115/1.2899593

[25] Popov M., Popov A., Al-Obaidi L. Improving the accuracy of manufacturing long shafts and axes of precast rotors. E3S Web Conf., 2019, vol. 135, art. 01060, doi: https://doi.org/10.1051/e3sconf/201913501060

[26] Yousefi S., Zohoor M. Experimental studying of the variations of surface roughness and dimensional accuracy in dry hard turning operation. Open Mech. Eng. J., 2018, vol. 12, no. 1, pp. 175–191, doi: http://dx.doi.org/10.2174/1874155X01812010175

[27] Yousefi S., Zohoor M., Faraji M. The variations of dimensional accuracy in dry hard turning operation. 25th Annual Int. Conf. ISME2017, 2017, vol. ISME2017-2352.

[28] Zohoor M., Yousefi S. Experimental investigation of the effect of processing parameters on the surface roughness operation for using as expert system database. J. Braz. Soc. Mech. Sci. Eng., 2018, vol. 40, no. 5, art. 273, doi: https://doi.org/10.1007/s40430-018-1187-4

[29] El-Hossainy T.M., El-Zoghby A.A., Badr M.A. et al. Cutting parameter optimization when machining different materials. Mater. Manuf. Process., 2010, vol. 25, no. 10, pp. 1101–1114, doi: https://doi.org/10.1080/10426914.2010.480998

[30] Юсубов Н.Д., Аббасова Х.М. Полнофакторная матричная модель точности выполняемых размеров на многоцелевых станках с ЧПУ. Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты), 2021, № 4, с. 6–20.

[31] Новиков Ф.В., Якимов А.В., ред. Физико-математическая теория процессов обработки материалов и технологии машиностроения. Т. 7. Точность обработки деталей машин. Одесса, ОНПУ, 2004. 546 с.

[32] Дольский А.М., Суслов А.Г., Косилова А.Г. и др. Справочник технолога-машиностроителя. Т. 2. Москва, Машиностроение, 2003. 944 с.

[33] Аббасов В.А., Баширов Р.Дж. Особеннности применения ультразвука при плазменно-механической обработке деталей из труднообрабатываемых материалов. Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты), 2022, № 3, с. 53–65, doi: https://doi.org/10.17212/1994-6309-2022-24.3-53-65

[34] Амиров Ф.Г. Некоторые особенности повышение производительности автоматических линий. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2020, № 9, с. 18–23, doi: http://dx.doi.org/10.18698/0536-1044-2020-9-18-23

[35] Амиров Ф.Г. Объединение инструментальных блоков в позиции механической обработки сплавов с направленной кристаллизацией эвтектических структур на многопоточных автоматических линиях. Вестник машиностроенения, 2020, № 10, с. 79–81.

[36] Амиров Ф.Г. Особенности механической обработки на позициях. Вестник машиностроения, 2013, № 1, c. 49–51.

[37] Амиров Ф.Г. Повышение эффективности автоматических линий с гибкой связью за счет транспортно-накопительных систем тупикового типа. Дисс. … канд. техн. наук. Москва, ИКТИ РАН, 1997. 138 с.

[38] Amirov F.G. Developing criterion and optimization of PAL system. Appl. Mech. Mater., 2013, vol. 379, pp. 244–249.

[39] Amirov F.G. Die Klassifizierung von Bauteilen für Regulier-Bzw. Einrichtbaren Automatischen Fertigungslinien unter Verwendung von CNC Werkzeugmaschienen. Energieeffizienz im Bauund Maschinenwesen, 2017, pp. 7–11.

[40] Amirov F.G., Gadimov E.Z., Nabiev G.N. Calculation of the accuracy of shaft processing on CNC machines. Proc. Republican Sci. Tech. Conf. Youth and Scientific Innovations. Baku, AzTU, 2022, pp. 785–790.

[41] Amirli S.F., Fritsche P., Abbasov I.T. et al. The impact of high speed mechanical processing efficiency on the production process. Herald of the Azerbaijan Engineering academy, 2022, vol. 14, no. 1, pp. 41–51.

[42] Кошин А.А., Юсубов Н.Д. Элементы матричной теории точности многоинструментной обработки в пространственных наладках. Вестник машиностроения, 2013, № 9, с. 13–17.

[43] Hehenberger P. Computerunterstützte Fertigung. Springer, 2011. 265 p.

[44] Петраков Ю.В., Драчев О.И. Автоматическое управление процессами резания. Старый Оскол, ТНТ, 2011. 407 с.

[45] Житников Ю.З., Житников Б.Ю., Схиртладзе А.Г. и др. Автоматизация технологических и производственных процессов в машиностроении. Старый Оскол, ТНТ, 2009. 656 с.

[46] Кондаков А.И., Васильев А.С. Выбор заготовок в машиностроении. Москва, Машиностроение, 2007. 560 с.

[47] Кошин А.А., Юсубов Н.Д. Аналитические основы моделей силового взаимодействия подсистем технологической системы в процессах обработки резанием. Современные проблемы машиностроения и приборостроения. Док. межд. науч.-техн. конф. Баку, АзТУ, 2005, с. 67–70.

[48] Базров Б.М. Основы технологии машиностроения. Москва, Машиностроение, 2007. 736 с.

[49] Strenkowski J.S., Moon K.J. Finite element prediction of chip geometry and tool/workpiece temperature distributions in orthogonal metal cutting. J. Eng. Ind., 1990, vol. 112, no. 4, pp. 313–318, doi: https://doi.org/10.1115/1.2899593

[50] Popov M., Popov A., Al-Obaidi L. Improving the accuracy of manufacturing long shafts and axes of precast rotors. E3S Web Conf., 2019, vol. 135, art. 01060, doi: https://doi.org/10.1051/e3sconf/201913501060