Повышение эффективности процесса механической обработки сложнопрофильных поверхностей литейных моделей из древесно-композитных материалов

5. На основе разработанной структурной схемы динамического взаимодействия элементов технологической системы при многокоординатном фрезеровании древесины разработана динамическая модель, позволяющая в частотно-временном пространстве вычислять силовые и деформационные параметры процесса многокоординатной обработки ПСФ заготовок из древесно-композитных материалов.

6. На основе результатов экспериментальных исследований процесса фрезерования древесины в определенном аналитически факторном пространстве установлена устойчивая корреляционная зависимость между показателями среднеквадратичного отклонения возникающих вибраций и показателями шероховатости обработанной поверхности с коэффициентами регрессии от 0,67 до 0,91. Получены регрессионные зависимости параметров вибраций и шероховатости обработанной поверхности от групп технологических факторов, связанных с характеристиками обрабатываемой породы древесины, параметрами режима резания и конструктивно-геометрическими параметрами дереворежущего инструмента.

7. Экспериментально установлены следующие коэффициенты ранжирования в группах исследованных технологических факторов по степени их влияния на показатели эффективности процесса фрезерования:

- по уровню вибраций: порода обрабатываемой древесины (kр=1), анизотропия физико-механических свойств (kр=0,58), режимы резания - (kр=0,68);

- по шероховатости поверхности: анизотропия физико-механических свойств (kр=1), режимы резания - (kр=0,72).

Экспериментально установлено, что факторы, связанные с конструктивно-геометрическими особенностями дереворежущего инструмента оказывают меньшее влияние на указанные показатели.

8. Результаты численных экспериментов на разработанной математической модели процесса многокоординатного фрезерования ПСФ позволили дать научно-обоснованное объяснение механизма влияния исследованных технологических факторов на динамические параметры процесса фрезерования анизотропных материалов.

Теоретически и экспериментально подтверждена возможность снижения уровня вибраций за счет применения фрезерного инструмента с винтовыми режущими кромками и с неравномерным окружным шагом резцов при фрезеровании древесины с высокими силовыми коэффициентами резания при снятии повышенных припусков в условиях низкой жесткости элементов ТС. Увеличения угла наклона режущей кромки резца до 30-400 приводит к снижению уровня вибраций примерно 30% .

9. Разработана математическая модель и выполнено математическое моделирование процесса многокоординатного фрезерования поверхностей двоякой кривизны литейных моделей из древесно-композиционных материалов судовых гребных винтов. Разработаны рекомендации по управлению программно-изменяемыми технологическими режимами 3-х координатного фрезерования ПСФ на литейных моделях из древесно-композитных материалов гребных винтов, которые позволили снизить уровень вибраций при обработке на 10-15 Дб на первоначальных (черновых) проходах фрезы и повысить шероховатость обработанной поверхности до Ra 2,4…..5 мкм при окончательном (чистовом) фрезеровании.

10. Производственно-технологическая апробация математической модели процесса многокоординатного фрезерования поверхностей двоякой кривизны литейных моделей гребных винтов и рекомендаций по управлению режимами обработки позволили обеспечить равномерный литейный припуск на отливке гребного винта, изготовленной с использованием и значительно максимально приблизить форму ее лопастей к номинальным лопастям готового изделия. Снижение трудоемкости доводочных операций при механической обработке винта составило в среднем 34 %.

11. Разработаны и внедрены на предприятиях СЦСС: методики расчета, рекомендации по управлению режимными параметрами, техническая документация на типоразмерный ряд специальных копировальных сборных дереворежущих фрез. Разработаны конструкции сборных дереворежущих фрез, цельных фасонных фрез с винтовыми режущими кромками, техническая документация на которые передана на инструментальные предприятия. Запатентованы конструкции специальных трехсторонних фрез.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ ОПУБЛИКОВАНЫ

В изданиях по перечню ВАК

1. Подураев В.Н., Кремлева Л.В., Малыгин В.И. Динамическая модель элементов технологической системы с учетом кинематической нестабильности процесса резания/ Вестник машиностроения. - 1996. - №6. - С.18-23.

2. Малыгин В.И., Кремлева Л.В. Методика расчета динамических параметров процесса фрезерования древесины с учетом кинематической нестабильности технологической системы/ ИВУЗ, Лесной журнал, №1 Архангельск.-2003.-С.95-103.

3. Малыгин В.И., Кремлева Л.В., Шестаков К.Л. Проектные решения в технологии деревообработки/ ИВУЗ. «Лесной журнал», 2006, № 3. - С.120-125.

4. Малыгин В.И., Кремлева Л.В., Лобанов Н.В. Методы оптимизации и оценка качества дереворежущих фрез при стендовом и математическом моделировании. 1. Алгоритм решения задачи оптимизации конструкции сборного инструмента при физическом и математическом моделировании/ ИВУЗ. «Лесной журнал», 2008, № 2. - С.60-70.

5. Малыгин В.И., Кремлева Л.В. К вопросу о динамической устойчивости ленточных пил/ ИВУЗ. «Лесной журнал», 2008, № 5. - С. 96-108.

6. Малыгин В.И., Кремлева Л.В., Лобанов Н.В. Методы оптимизации и оценка качества дереворежущих фрез при стендовом и математическом моделировании. III. Исследование влияния конструктивных параметров на динамическое качество сборных фрез при стендовом моделировании/ ИВУЗ. «Лесной журнал», 2008, № 1. - С.83-89.

7. Кремлева Л.В. Динамическая модель многокоординатного фрезерования поверхностей гребных винтов/ Морской вестник, 2007, № 1(4). - С.142-146.

8. Кремлева Л.В., Малыгин В.И., Вареников И.Л. , Харитоненко В.Т. Функциональная модель САПР технологических процессов изготовления деревянных модельных комплектов/ ИВУЗ. «Лесной журнал», 2010, № 1. - С.71-74.

9. Кремлева Л.В., Малыгин В.И., Вареников И.Л., Харитоненко В.Т. Влияние технико-экономических показателей деревообрабатывающего модельного производства на методологию автоматизации его технической подготовки / ИВУЗ. «Лесной журнал», 2010, № 2. - С.70-74.

Авторских свидетельствах и патентах

10. Малыгин В.И. , Лобанов Н.В., Кремлева Л.В. Многозубый режущий инструмент// Патент № 2063308 от 10.07.96, бюл. № 19.

В прочих изданиях

1. Малыгин В.И. Мюллер О.Д. Кремлева Л.В. Динамическая модель сборных фрез // Вибрация и вибродиагностика, проблемы стандартизации: Материалы II Всесоюзной научн.-техн. конф. - Горький, 1988. - С.94-95.

2. Малыгин В.И., Кремлева Л.В. Оптимизация конструкции сборных фрез// Вибрация и вибродиагностика: Материалы научн.-техн. конф.- Киров, 1988. - С.20-21.

3. Малыгин В.И. Кремлева Л.В. Динамическая модель процесса фрезерования //Вопросы технологии, эффективности производства и надежности: Научн.-техн. сб. - Северодвинск, 1995, - № 13. - С.55-60.

4. Кремлева Л.В. Разработка динамической модели торцового фрезерования //Новые информационные технологии в проектировании и производстве: Научн.-техн. сб. - Северодвинск: РИО Севмашвтуза, 1997. - С.38-42.

5. Кремлева Л.В. Решение прямой задачи профилирования инструмента при многокоординатном фрезеровании криволинейных поверхностей // Перспективные технологии строительства и утилизации судов на предприятиях ГРЦАС: Мат. научн.-техн. конф. ГPЦАС. - Северодвинск, 2000. - С.32-33.

6. Кремлева Л.В. Шестаков К.Л.Функциональное моделирование процесса резания при многокоординатном фрезеровании изделий судостроения //Перспективные технологии строительства и утилизации судов на предприятиях ГРЦАС: Мат. научн.-техн. конф. ГPЦАС. - Северодвинск, 2000. - С.42-45.

7. Кремлева Л.В. Методика определения энергосиловых параметров процесса многокоординатного фрезерования криволинейных поверхностей // Перспективные технологии строительства и утилизации судов на предприятиях ГРЦАС: Мат. научн.-техн. конф. ГPЦАС. - Северодвинск, 2000. - С.34-35.

8. Кремлева Л.В. Худяков М.П. Резервы управления нестационарностью процесса обработки //Перспективные технологии строительства и утилизации судов на предприятиях ГРЦАС: Мат. научн.-техн. конф. ГPЦАС.- Северодвинск, 2000. - С.38-40 .

9. Кремлева Л.В. Повышение эффективности механической обработки сложных криволинейных поверхностей методами функционального моделирования процесса резания на этапе технологического проектирования // Перспективные технологии строительства и утилизации судов на предприятиях ГРЦАС: Мат. научн.-техн. конф. ГPЦАС. - Северодвинск, 2002. - С. 28-30.

10. Кремлева Л.В. Худяков М.П. Деформационная точность механической обработки корабельных корпусных конструкций// Конструкторско-технологическая информатика - 2000: Труды конгресса. В 2-х т.т.T.1/ IV междунар. конгресс. - М: Изд-во "Станкин", 2000. - С.303-305.

11. Кремлева Л.В. Анализ формообразующей системы станка при многокоординатном фрезеровании лопастей гребных винтов// Проблемы корабельного машиностроения: Сборник докладов научн.-практ. конф. Выпуск 1.- Северодвинск: РИО Севмашвтуза,2002. - С.40-46.

12. Кремлева Л.В. Шестаков К.Л. Решение задачи параметрического синтеза проектных решений на основе использования искусственных нейронных сетей //Проблемы корабельного машиностроения: Сборник докладов научн.-практ. конф. Выпуск 1.- Северодвинск: РИО Севмашвтуза, 2002. - С.47-50.

13. Кремлева Л.В. Расчетный метод анализа энергосиловых параметров процесса механической обработки изделий судостроительного производства // Проблемы корабельного машиностроения: Сборник докладов научн.-практ. конф. Выпуск 1.- Северодвинск: РИО Севмашвтуза,2002. - С.51-58.

14. Кремлева Л.В. О критической скорости резания при обработке материалов ленточными пилами // Проблемы корабельного машиностроения: Сборник докл. научн.-практ. конф. Выпуск 1.- Северодвинск: РИО Севмашвтуза,2002. - С.74-77.

15. Кремлева Л.В. Динамическая устойчивость ленточных пил //Проблемы корабельного машиностроения: Сборник докладов научн.-практ. конф. Выпуск 1.- Северодвинск: РИО Севмашвтуза,2002. - С.66-73.

16. Кремлева Л.В. Худяков М.П. Деформационная точность механической обработки сложных криволинейных поверхностей изделий корабельного машиностроения// Новые материалы и технологии в машиностроении. Сборник научных трудов. Выпуск 1. - Брянск, 2002. - С. 52-56/

17. Кремлева Л.В. Худяков М.П. Математическая модель многокоординатного фрезерования криволинейных поверхностей изделий корабельного машиностроения// Динамика систем, механизмов и машин: Мат. IV Междунар. научн.-техн. конф. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2002. - Кн.2. - С.70-73.

18. Кремлева Л.В. Перфильев П.В.Худяков М.П. Моделирование при проектировании и изготовлении сборных дереворежущих фрез //Актуальные проблемы лесного комплекса. Сборник научных трудов. Выпуск 6. - Брянск, 2002. -С.99-100.

19. Кремлева Л.В. Моделирование динамических процессов при многокоординатном фрезеровании// Вопросы технологии, эффективности производства и надежности. Выпуск 19. - Северодвинск: РИО Севмашвтуза, 2002. - С.87-90.

20. Кремлева Л.В. Концептуальные основы построения САПР фрез общего назначения// Проблемы корабельного машиностроения: Сборник докладов научн.-практ. конф. Выпуск 2.- Северодвинск: РИО Севмашвтуза, 2003 - С.39-44.

21. Кремлева Л.В. Методика геометрического моделирования цельных фрез с винтовыми стружечными канавками //Проблемы корабельного машиностроения: Сборник докладов научн.-практ. конф. Выпуск 2.- Северодвинск: РИО Севмашвтуза, 2003. - С.48-50.

22. Кремлева Л.В. Рохин О.В. Методика оценки точности гребных винтов при их изготовлении //Проблемы корабельного машиностроения: Сборник докладов научн.-практ. конф. Выпуск 2.- Северодвинск: РИО Севмашвтуза, 2003. - С.6-10 .

23. Кремлева Л.В. Программный комплекс построения динамических моделей процессов в технологических системах// Проблемы корабельного машиностроения: Сборник докладов научн.-практ. конф. Выпуск 2.- Северодвинск: РИО Севмашвтуза, 2003. - С.51-54

24. Кремлева Л.В. Автоматизированное проектирование фрез общего назначения. - Северодвинск: РИО Севмашвтуза.- 2003.- 70 с.

25. Денисов В.А., Рохин О.В., Кремлева Л.В. Методика создания электронной конструкторской модели гребных винтов средствами CAD UNIDRAPHICS//Современные проблемы машиностроения. Труды II Международного научно-технической конф. - Томск: Изд-во ТПУ, 2004. C.309-314.

26. Кремлева Л.В., Рохин О.В. Автоматизация контрольно-измерительных операций при изготовлении гребных винтов//Современные проблемы машиностроения. Труды II Международного научно-технической конф. - Томск: Изд-во ТПУ, 2004.- С.296-299.

27. Кремлева Л.В. Моделирование динамики многокоординатного фрезерование поверхностей гребных винтов//Проблемы корабельного машиностроения Сборник докладов научн.-практ. конф. Выпуск 4.- Северодвинск: РИО Севмашвтуза, 2005. - С.51-58.

28. Кремлева Л.В., Рохин О.В., Денисов В.А. Электронная конструкторская модель гребного винта//Информационные технологии в науке, образовании и промышленности: материалы международной научно-технической конф. - Архангельск: АГТУ. - С. 141-145.

29. Кремлева Л.В. Методика сквозного конструкторско-технологического проектирования обработки гребных винтов//Информационные технологии в науке, образовании и промышленности: материалы международной научно-технической конф. - Архангельск: АГТУ. - С. 132-136.

30. Кремлева Л.В., Рохин О.В. Методика автоматизации контрольно-измерительных операций при изготовлении гребных винтов// Информационные технологии в науке, образовании и промышленности: материалы международной научно-технической конф. - Архангельск: АГТУ. - С. 137-140.

31. Кремлева Л.В. Повышение эффективности механической обработки гребных винтов методами сквозного конструкторско-технологического проектирования// Проблемы корабельного машиностроения Сборник докладов научн.-практ. конф. Выпуск 3.- Северодвинск: РИО Севмашвтуза, 2005. - С.59-62.

32. Рохин О.В. Кремлева Л.В. Экспериментально-аналитический метод оценки точности геометрии гребных винтов при их изготовлении// Проблемы корабельного машиностроения Сборник докладов научн.-практ. конф. Выпуск 2.- Северодвинск: РИО Севмашвтуза, 2005. - С.8-12.

33. Рохин О.В., Кремлева Л.В. Информационная конструкторско-технологическая модель гребного винта// «100 лет Российскому подводному флоту»: тез.докл. науч.-прак.конф. - Северодвинск, ФГУП «МП «СЕВМАШ», 2006. -С31-32.

34. Кремлева Л.В., Малыгин В.И. Компьютерное моделирование динамики многокоординатного фрезерования поверхностей гребных винтов// 100 лет Российскому подводному флоту: тез.докл. науч.-прак.конф. - Северодвинск, ФГУП «МП «СЕВМАШ», 2006. -С.41-42.

35. Кремлева Л.В. Математическое моделирование динамических процессов технологических систем в условиях нестабильного процесса резания//Вестник СПбО АИН.- СПб.:Изд-во Политехнического университета, 2004.-С.260-264.

36. Кремлева Л.В., Шестаков К.Л. Программный комплекс разработки и анализа математических моделей динамических процессов в технологических системах//Св-во об отраслевой регистрации разработки № 5803. ОФАП, № гос.рег. 50200600322 от 16.03.06.

37. Кремлева Л.В., Малыгин В.И. Компьютерное моделирование динамики многокоординатного фрезерования криволинейных протяженных поверхностей// Проблемы корабельного машиностроения Сборник докладов научн.-практ. конф. Выпуск 5.- Северодвинск: РИО Севмашвтуза, 2007. - С.51-56.

38. Кремлева Л.В. Программный комплекс разработки и анализа математических моделей динамических процессов в технологических системах/ Компьютерные учебные программы и инновации, 2007, № 3.- С.34-39

39. Кремлева Л.В. ,Савченко М.С. Автоматизация проектирования сборных фрез// Вопросы технологии, эффективности производства и надежности. Сборник докладов, выпуск № 22, НТО судостроителей им. Акад. А.Н. Крылова. - Северодвинск, 2009. -С.162-166.

40. Кремлева Л.В.,Добровольска Е.В.Применение твердотельного геометрического моделирования для решения прямой задачи профилирования дереворежущих фрез с винтовыми стружечными канавками// Вопросы технологии, эффективности производства и надежности. Сборник докладов, выпуск № 22, НТО судостроителей им. акад. А.Н. Крылова. - Северодвинск, 2009 . -С.144-148.

41. Кремлева Л.В., Чистякова О.Н. Оценка конструктивно-технологического уровня сборных дереворежущих фрез при их проектировании// Вопросы технологии, эффективности производства и надежности. Сборник докладов, выпуск № 22, НТО судостроителей им. акад. А.Н. Крылова. - Северодвинск, 2009.- С.136-143.

42. Кремлева Л.В., Чистякова О.Н. Определение показателей эксплуатационной надежности сборных дереворежущих фрез численными методами// Роль науки и образования в развитии производительных сил предприятий города Северодвинска (XXXVII Лом. чтения) - Северодвинск, архангельское отделение союза машиностростроителей, филиал «Севмашвтуз» СПбГМТУ, ГРЦАС, 2009. -С.145-148.

43. Кремлева Л.В., Добровольская Е.В. Компьютерный метод проектирования дереворежущих фрез с винтовыми стружечными канавками// Роль науки и образования в развитии производительных сил предприятий города Северодвинска (XXXVII Лом. чтения) - Северодвинск, Архангельское отделение союза машиностроителей, филиал «Севмашвтуз» СПбГМТУ, ГРЦАС, 2009. -С.145-148.

Размещено на Allbest.ru