Анализ автоматизированных программ расчета режимов резания при сверлении Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Секция «Технологические и мехатронные системы в производстве ракетно-космической техники»

УДК 621.924.079

АНАЛИЗ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ПРОГРАММ РАСЧЕТА РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ ПРИ СВЕРЛЕНИИ

Е. С. Дорофеева, Г. В. Кочкина Научный руководитель - Л. В. Зверинцева

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева

Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

Е-mail: kochkina@mail.sibsau.ru

Автоматизированный расчет режимов резания применен программных продуктах Т-Flex CAD, ТехноПРО, Вертикаль, HSMWorks и др. Но студенты начальных курсов еще не имеют навыков работы в этих программах, в университете отсутствуют лицензии. Учат расчету режимов резания в дисциплине «Процессы и операции формообразования», а умение применять при проектировании режущего инструмента и металлорежущих станков, технологических процессов, курсовом и дипломном проектировании. Создание совершенных автоматизированных программ актуально как в образовательном процессе, так и на производстве.

Ключевые слова: расчет режимов резания, автоматизация, сверление.

ANALYSIS OF THE AUTOMATED PROGRAMS OF THE CALCULATION OF CUTTING CONDITIONS DURING DRILLING

E. S. Dorofeeva, G. V. Kochkina Scientific supervisors - L. V. Zverintseva

Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: kochkina@mail.sibsau.ru

Automated calculation of cutting conditions applied software products T-Flex CAD, Technopro, Vertical, HSMWorks, etc. However, students starting courses do not yet have the skills to work with these programs; the University is out of licenses. Teach calculation of cutting conditions and practice Processes and operations of forming, and the ability to apply in the design of cutting tools and machine tools, processes, course and degree designing. The creation of perfect automated programs as important in the educational process, and in the workplace.

Keywords: calculation of cutting data, automation, drilling.

Алгоритм расчета элементов режима резания при сверлении производится в следующем порядке.

1. Выбор режимов резания начинают с определения припуска на обработку и станка, на котором будет производиться операция сверления.

2. Выбирают подачу по табличным данным в зависимости от характера обработки, требуемого качества обработанной поверхности, стойкости сверла и других технологических и механических данных изделия. Табличные значения подачи соответствуют подачам группы 1.

3. После определения марки режущей части сверла, выбирают табличные значения подачи, скорости, осевой силы и мощности по ближайшему наибольшему табличному значению диаметра инструмента.

4. Определяют формулы корректирования режимов резания и поправочные коэффициенты для измененных условий работы.

5. Рассчитывают подачу, скорость вращения сверла.

6. По найденной скорости подсчитывают частоту вращения. Полученные подачу и частоту вращения корректируют по паспортным данным станка.

Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2015. Том 1

7. Проверяют выбранные элементы режима резания по прочности механизма главного движения допустимому усилию и мощности электродвигателя станка.

8. Подсчитывают основное (технологическое) время обработки.

В системах автоматизированного проектирования технологических процессов встраивают модули расчетов режимов резания. Примерами таких систем являются САПР ТП Компас-Автопроект, Вертикаль. Результаты расчетов в таких системах являются приблизительными, отсутствует оптимизация.

Следует отметить, что машиностроение - область широкая, с большим многообразием методов обработки, материалов, станков, приспособлений и режущих инструментов, требований по качеству обрабатываемых поверхностей, когда изменение одной из составляющих влечет за собой и изменение режимов резания.

Рассмотрены ряд автоматизированных программ, находящихся в свободном доступе в сети Интернет.

Программа Новосибирской академии водного транспорта «Технолог-2000» [1], автор И. Т. Ми-роненко написана в виде электронных таблиц, расчет неполный, требует дополнительных вычислений.

Программа расчета, опубликованная в 2007 году студентами машиностроительного вуза [2], не учитывает большой ряд факторов, влияющих на расчет. При сверлении отверстия диаметром 14 мм на длине 24 мм в труднообрабатываемой стали получена частота вращения шпинделя 7 000 мин-1. Не один отечественный сверлильный станок не может обеспечить такую частоту.

В программе расчета режимов резания для сверлильных, токарных и фрезерных работ [3] А. В. Малыгина, И. П. Симинченко учитываются факторы: свойств обрабатываемого материала и режущего инструмента, форма заточки инструмента, наличие охлаждения, состояние (с коркой, без корки), шероховатость и покрытие обрабатываемой поверхности, состояние оборудования (процент износа). Представлен видеокурс пользования программой. Но выбирается подача и скорость без учета технической характеристики станка. Расчета числа оборотов шпинделя нет, а настройка станка этого требует. При сверлении сквозного отверстия в стали 40 диаметром 10 мм на длину 10 мм с шероховатостью Ra 10 мкм и точностью по 12 квалитету сверлом из твердого сплава ВК8 на сверлильном станке 2А125 получена скорость 20 м/мин и подача 0,2 мм/об. Согласно [4; 5] для этого материала применяют сверла из быстрорежущей стали, а режимы занижены до 15 %.

Ряд программ написаны на английском языке, применение их по этой причине ограничено.

Остальные программы выполняют элементарные расчеты. Во всех программах невозможно выбрать сверло (обозначение, ГОСТ).

Как утверждают программисты, написать единую программу расчета режимов резания, учитывающую все особенности машиностроения, не представляется возможным [3], разработанные программы имеет свою область применения.

Наша группа решила попробовать создать свою программу расчета, учитывая недостатки других программ. Уже созданы базы данных: значений режимов резания сверлами из быстрорежущих сталей и твердого сплава, поправочных коэффициентов, по всем видам стандартных сверл, ряд технических характеристик станков. Программа должна быть открытой, т.е. предусмотрена возможность пополнения баз данных.

Библиографические ссылки

1. Мироненко И. Г. Расчет режимов резания [Электронный ресурс]. URL: http://zao.nsawt.ru/ files/sm2/5/osnovy_tehnologii_sudovogo_mashinostroeniya-my.pdf (дата обращения: 07.04.2015).

2. Расчет режимов резания при сверлении. Программное обеспечение [Электронный ресурс]. URL: http://www.twirpx.com/file/23952/ (дата обращения: 07.04.2015).

3. Программа расчетов режимов резания. [Электронный ресурс] URL: http:// cadregion.ru/produkty/programma-rascheta-rezhimov-rezaniya.html (дата обращения: 07.04.2015).

4. Зверинцева Л. В. Сверление. Режимы резания, инструмент : учеб.-справ. пособие ; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2005. 100 с.

5. Баранчиков В. И. Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов. М. : Машиностроение, 1990. 400 с.

© Дорофеева Е. С., Кочкина Г. В., 2015