Анализ технологической и кинематической возможностей формообразования упорной резьбы фрезой общего положения

Предложены новые кинематические схемы формообразования наружной и внутренней упорных резьб фрезерованием однодисковым инструментом по схеме со скрещивающимися осями резьбы и фрезы общего положения с использованием двух углов ее поворота. Установлена область типоразмеров упорных резьб, для которых существует технологическая возможность фрезерования с применением предложенных кинематических схем одним типоразмером инструмента. Проведено исследование точности упорной резьбы по ГОСТ 10177–82 на основе геометрического моделирования кинематики ее формообразования и определены значения максимальной геометрической погрешности и погрешности по среднему диаметру в зависимости от углов поворота и геометрических параметров инструмента. Для принятых типоразмеров упорных резьб найдены значения углов поворота оси вращения фрезы и параметры ее рабочей части, позволяющие формообразовать резьбу со степенью точности, соответствующей ГОСТ 25096–82.

Литература

[1] 4.5″ 2500HP quintaplex fluid end. spectraservices.net: веб-сайт. URL: https://spectraservices.net/products/fluid-ends/ (дата обращения: 23.05.2022).

[2] Araujo A.C., Fromentin G., Poulachon G. Analytical and experimental investigations on thread milling forces in titanium alloy. Int. J. Mach. Tools Manuf., 2013, vol. 67, pp. 28–34, doi: https://doi.org/10.1016/j.ijmachtools.2012.12.005

[3] Araujo A.C., Fromentin G. Modeling thread milling forces in mini-hole in dental metallic materials. Procedia CIRP, 2017, vol. 58, pp. 623–628, doi: https://doi.org/10.1016/j.procir.2017.03.228

[4] Jun M.B.G., Araujo A.C. Modeling of the thread milling operation in a combined thread/drilling operation: thrilling. J. Manuf. Sci. Eng., 2010, vol. 132, no. 1, art. 014505, doi: https://doi.org/10.1115/1.4000944

[5] Sharma V.S., Fromentin G., Poulachon G. et al. Investigation of tool geometry effect and penetration strategies on cutting forces during thread milling. Int. J. Adv. Manuf. Technol., 2014, vol. 74, no. 5–8, pp. 963–971, doi: https://doi.org/10.1007/s00170-014-6040-z

[6] Kosarev V.A., Grechishnikov V.A., Kosarev D.V. Milling internal thread with planetary tool motion. Russ. Engin. Res., 2009, vol. 29, no. 11, art. 1177, doi: https://doi.org/10.3103/S1068798X09110227

[7] Lee S.W., Kasten A., Nestler A. Analytic mechanistic cutting force model for thread milling operations. Procedia CIRP, 2013, vol. 8, pp. 546–551, doi: https://doi.org/10.1016/j.procir.2013.06.148

[8] Mohan L.V., Shunmugam M.S. Simulation of whirling process and tool profiling for machining of worms. J. Mater. Process. Technol., 2007, vol. 185, no. 1–3, pp. 191–197, doi: https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2006.03.115

[9] Fromentin G., Döbbeler B., Lung D. Computerized simulation of interference in thread milling of non-symmetric thread profiles. Procedia CIRP, 2015, vol. 31, pp. 496–501, https://doi.org/10.1016/j.procir.2015.03.018

[10] Malkov O.V., Malkova L.D. Improving thread accuracy in machining components for rocket and space technologies. AIP Conf. Proc., 2019, vol. 2171, art. 200006, doi: https://doi.org/10.1063/1.5133364

[11] Shchurov I.A., Nemitova E.V., Shchurova A.V. et al. Metric buttress thread milling and turning on CNC machines. Int. J. Automot. Mech. Eng., 2018, vol. 15, no. 2, pp. 5146–5160, doi: https://doi.org/10.15282/ijame.15.2.2018.1.0398

[12] SLee W., Nestler A. Simulation-aided design of thread milling cutter. Procedia CIRP, 2012, vol. 1, pp. 120–125, doi: https://doi.org/10.1016/j.procir.2012.04.019

[13] Wan M., Altintas Y. Mechanics and dynamics of thread milling process. Int. J. Mach. Tools Manuf., 2014, vol. 87, pp. 16–26, doi: https://doi.org/10.1016/j.ijmachtools.2014.07.006

[14] Fromentin G., Poulachon G. Geometrical analysis of thread milling — Part 2: Calculation of uncut chip thickness. Int. J. Adv. Manuf. Technol., 2010, vol. 49, no. 1–4, pp. 81–87, doi: https://doi.org/10.1007/s00170-009-2401-4

[15] Malkov O.V., Karelskiy A.S. Rising the work uniformity of thread milling cutters in machining parts of rocket and space technology. AIP Conf. Proc., 2019, vol. 2171, art. 200005, doi: https://doi.org/10.1063/1.5133363

[16] Мальков О.В., Лагойский И.Д. Способ формообразования резьб. Патент ФОП 2749276. Заявл. 17.07.2020, опубл. 07.06.2021.

[17] Лагойский И.Д. Повышение точности формообразования резьбы по планетарной кинематической схеме инструментом общего положения. Будущее машиностроения России. 14 Всерос. конф. молодых ученых и специалистов. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2021, с. 15–25.

[18] Лагойский И.Д., Мальков О.В. Обеспечение точности фрезерования резьб. Машиностроение: традиции и инновации. Мат. XIII всерос. конф. Москва, МГТУ СТАНКИН, 2020, с. 216–223.

[19] Лагойский И.Д., Мальков О.В. Анализ способов резьбофрезерования. Всерос. науч.-метод. конф. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2020, с. 60–64.