Удосконалення технологічного процесу виготовлення штока 127.15.133.06.03 шляхом забезпечення жорсткості деталі при високошвидкісній токарній обробці

Abstract

Питання підвищення точності, якості обробки та продуктивності завжди залишаються актуальними для машинобудування. Удосконалення розрахунків на міцність, призводить до все більшого випуску високоточних деталей недостатньої жорсткості, одним із видів яких є штоки та вали з відношенням довжини до діаметра більше 10, отже дослідження токарної обробки деталі шток являє собою актуальну наукову і практичну задачі. Метою дослідження є удосконалення технологічного процесу виготовлення штока 127.15.133.06.03 шляхом забезпечення жорсткості деталі при високошвидкісній токарній обробці. Об'єкт дослідження – технологічний процес виготовлення деталі шток. Предмет дослідження – токарна обробка деталі шток. Методи дослідження. Робота виконана з використанням сучасних положень технології машинобудування та проектування прогресивних технологічних процесів із використанням верстатів із ЧПК, різальних інструментів зі змінними непереточувними пластинами, а також прогресивного технологічного оснащення. У для реалізації завдань графічної частини кваліфікаційної роботи використовувалось програмне середовище КОМПАС – 3D, а для моделювання дослідження жорсткості при токарній обробці пакет ANSYS. Наукова новизна: полягає у тому, що на основі досліджень напружено-деформованого стану, модального та гармонічного аналізу деталі шток визначено максимальні величини переміщень та напружень які виникають при токарній обробці та за отриманими результатами доведено можливість обробки із розрахованими режимами різання, що забезпечуються підібраними інструментами та встановлено взаємозв’язок між розташуванням люнету та зоною обробки.

Вопросы повышения точности, качества обработки и производительности всегда остаются актуальными для машиностроения. Совершенствование расчетов на прочность, приводит ко все большему выпуска высокоточных деталей недостаточной жесткости, одним из видов которых является штоки и валы с отношением длины к диаметру более 10, следовательно исследования токарной обработки детали шток представляет собой актуальную научную и практическую задачи. Целью исследования совершенствования технологического процесса изготовления штока 127.15.133.06.03 путем обеспечения жесткости детали при высокоскоростной токарной обработке. Объект исследования - технологический процесс изготовления детали шток. Предмет исследования - токарная обработка детали шток. Методы исследования. Работа выполнена с использованием современных положений технологии машиностроения и проектирования прогрессивных технологических процессов с использованием станков с ЧПУ, режущих инструментов со сменными неперетачиваемыми пластинами, а также прогрессивного технологического оснащения. В для реализации задач графической части квалификационной работы использовалось программное обеспечение КОМПАС - 3D, а для моделирования исследования жесткости при токарной обработке пакет ANSYS. Научная новизна: заключается в том, что на основе исследований напряженно-деформированного состояния, модального и гармонического анализа детали шток определены максимальные величины перемещений и напряжений возникающих при токарной обработке и доказана возможность обработки с рассчитанными режимами резания, а также установлена взаимосвязь между расположением люнета и зоной обработки.

The issues of improving accuracy, processing quality and performance are always relevant to machine building. Improvement of strength calculations leads to an ever increasing number of high-precision parts of insufficient rigidity, one of which is stock and shafts with a ratio of length to a diameter of more than 10, therefore, the study of lathe processing of the part of the stock represents an actual scientific and practical task. The purpose of the study improvement of the technological process of manufacturing the rod 127.15.133.06.03 by providing the stiffness of the part at high-speed turning. The object of the research is the technological process of manufacturing the steam. Subject of research – turning lather of a steam. Research methods. The work is carried out using modern technologies of mechanical engineering and the design of advanced technological processes using CNC machines, cutting tools with variable insignificant plates, as well as advanced technological equipment. In order to realize the tasks of the graphic part of the qualification work, the computer environment KOMPAS-3D was used, and for the simulation of the rigidity study for turning the ANSYS package. Scientific novelty: it is based on the research of the stress-strain state, the modal and harmonic analysis of the part of the stem, the maximum values of displacements and stresses that arise in the turning process are determined, and the obtained results prove the possibility of processing with the calculated cutting modes provided by the selected tools and The relationship between the location of the lunette and the treatment area is established.