Раціональні схеми і енерго-силові показники обробки тиском зовнішніх профільованих поверхонь шляхом обкатування роликами

Abstract

На основі розгляду кінематичних схем програмно-керованої обробки поверхневим пластичним деформуванням (ППД) тіл обертання і відповідних до них компоновок верстатів каркасної компоновки із аналізом напружено-деформованого стану системи виконано аналіз найбільш придатних до фінішної розмірної обробки тиском технологічних режимів і умов. Показано нові технологічні схеми обробки ППД що передбачають прогресивні і більш ефективні стратегії руху інструменту відносно заготовки з складною кривизною оброблювальної поверхні що жорстко спирається або закріплюється в верстатному пристосуванні. Даний підхід дозволяє підвищити точність обробки ППД до класу розмірної обробки за рахунок жорсткого закріплення і реалізувати будь який геометричний рух програмно керованого переміщення обробного інструменту в робочому просторі верстата. Різноманітні комбінації різноманітних рухів обробного інструменту їх циклічність і кратність докладання навантаження на поверхню оброблюваного матеріалу дозволяє забезпечити зниження жорсткості поверхні як цілком прогнозованого режимного параметру і закладати його при проектуванні операцій ППД. Показано реалізацію запропонованих рішень у виді виготовлених програмно-керованих пристосувань на основі прострових приводів щарнірно-стиржневих систем і рухомої платформи з рухомим інструментом. На основі векторного числення створено математичні залежності шо покладено в алгоритм керування технологічним обладнанням для запропонованої обробки ППД.

На основе рассмотрения кинематических схем программно-управляемой обработки поверхностным пластическим деформированием (ППД) тел вращения и соответствующих им компоновок станков каркасной компоновки с анализом напряженно-деформированного состояния системы выполнен анализ наиболее подходящих к финишной размерной обработки давлением технологических режимов и условий. Показаны новые технологические схемы обработки ППД предусматривающие прогрессивные и более эффективные стратегии движения инструмента относительно заготовки со сложной кривизной обрабатываемой поверхности жестко опирается или закрепляется в станочном приспособлении. Данный подход позволяет повысить точность обработки ППД к классу размерной обработки за счет жесткого закрепления и реализовать любой геометрический движение программно-управляемого перемещения обрабатывающего инструмента в рабочем пространстве станка. Различные комбинации различных движений обрабатывающего инструмента их цикличность и кратность приложения нагрузки на поверхность обрабатываемого материала позволяет обеспечить снижение жесткости поверхности как вполне прогнозируемого режимного параметра и закладывать его при проектировании операций ППД. Показано реализацию предложенных решений в виде изготовленных программно-управляемых приспособлений на основе пространственных поводов шарнирно-стержневых систем и подвижной платформы с подвижным инструментом. На основе векторного исчисления созданы математические зависимости, которые положено в алгоритм управления технологическим оборудования для предложенной обработки ППД.

Based on the consideration of kinematic schemes of software-controlled processing by surface plastic deformation (SPD) of rotating bodies and corresponding configurations of frame layout machines with analysis of stress-strain state of the system, the analysis of technological modes and conditions most suitable for dimensional pressure treatment is performed. New technological schemes of SPD processing are provided, which provide progressive and more effective strategies of tool movement relative to the workpiece with a complex curvature of the machining surface that is rigidly supported or fixed in the machine tool. This approach allows to increase the accuracy of SPD processing to the class of dimensional processing due to rigid fixing and to implement any geometric movement of the program-controlled movement of the machining tool in the working space of the machine. Various combinations of various movements of the machining tool, their cyclicity and multiplicity of load on the surface of the workpiece allows to reduce the surface stiffness as a completely predictable mode parameter and lay it in the design of SPD operations. The realization of the offered decisions in the form of the made software-controlled adaptations on the basis of spatial drives of hinge-rod systems and the mobile platform with the mobile tool is shown. On the basis of vector calculus, mathematical dependences are created and placed in the algorithm of control of technological equipment for the proposed processing of SPD.