Open Access Open Access  Restricted Access Subscription Access

Use of Support Modules to Ensure the Accuracy of Non-Rigid Parts of a Complex Profile During Milling

Pogudin S.A., Sivtsev N.S., Bazhin A.G.

Abstract


The variable nature of the cutting force and the flexibility of the machine-tool-adaptation-tool-part system cause uneven elastic deformations of the workpiece, which constitute a significant part of the error of the blade processing. To increase the accuracy of parts, it is necessary to control the elastic deformations of the workpiece.  The fulfillment of this requirement is especially significant in the processing of non-rigid (thin-walled) parts.

The systematization of methods for controlling elastic deformations of such parts - stabilizing and reducing the value of elastic deformations - is given. It is shown that the largest number of methods is developed for reducing the elastic deformation of the workpiece during cutting. This is achieved either by reducing the cutting forces, or by increasing the rigidity of the workpiece by methods referred to the group of “sacrificial” and supporting.

The results of experimental studies of the accuracy of machining of non-rigid parts by milling using the support module - a block of several movable supports that impede the elastic deformation of the workpiece during processing are presented. It is established that the shape deviation of the surfaces of the parts machined using the auxiliary support module is significantly affected by the location of the supports. In sections of the workpiece remote from the cutting tool, due to elastic deformation, it may detach from the supports, which leads to additional vibrations of the workpiece and a decrease in surface quality according to roughness parameters.

To eliminate the gap, a new method for fixing non-rigid blanks on supports and a device for its implementation are proposed. The method includes basing and securing a workpiece, bringing a block of movable supports to its supporting surface and then applying uniformly distributed pressure to the workpiece from the side of the work surface. The device for fixing non-rigid workpieces of the proposed method contains a two-dimensional array of self-aligning supports, rigidly fixed in the appropriate position by the locking mechanism. Some of the supports are equipped with vacuum suction cups mounted on their upper ends and connected with a vacuum system.

Keywords


accuracy, non-rigid parts, milling, cutting forces, elastic deformations, support module

Full Text

Galleys

PDF (Русский)
References References

Никитина Л. Г. Адаптивное управление станками // Машиностроение и безопасность жизнедеятельности. 2011. № 3. С. 61–65.

Кувшинский В. В. Фрезерование. М. : Машиностроение, 1977. 240 с.

Еремина Ю. А., Щенятский А. В. Предпосылки к созданию методики обеспечения точности обработки маложестких деталей (МЖД) на основе результатов численного моделирования // Вестник ИжГТУ. 2011. № 2 (50). С. 59–62.

Особенности моделирования процессов механической обработки в CAE-системах / И. В. Горбунов, И. В. Ефременков, В. Л. Леонтьев, А. Р. Гисметулин // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2013. Т. 15, № 4. С. 846–853.

Технологическое обеспечение точности фрезерования нежестких деталей / А. В. Балашов, А. С. Жидецкая, И. С. Потапов, Т. Г. Светлова // Вестник Приамурского государственного университета имени Шолом-Алейхема. 2015. № 2 (19). С. 18–22.

Унянин А. Н. Повышение точности маложестких деталей за счет компенсации упругих деформаций заготовок в процесс обработки // Вестник современных технологий. 2016. № 2. С. 75–80.

Ковалевский С. В., Ковалевская Е. С. Обеспечение точности обработки деталей машин на станках с ЧПУ с применением корректирующей модели // Захист металургійних машин від поломок : зб. наукових праць. Вип. 11. / ПДТУ. Маріуполь, 2009. С. 309–314.

Ковалевский С. В., Ковалевская Е. С. Нейросети в управлении точностью обработки резанием : монография. Краматорск : ДГМА, 2009. 136 с.

Метод определения условий механической обработки тонкостенных деталей / С. С. Гаврюшин, А. Д. Жаргалова, Г. П. Лазаренко, В. И. Семисалов // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2015. № 11 (668). С. 53–61.

Кугультинов С. Д., Жиляев А. С. Совершенствование процесса фрезерования деталей сложной формы из алюминиевых сплавов благодаря управлению величиной силы резания // Интеллектуальные системы в производстве. 2013. № 1 (21). С. 75–78.

Никулин Д. С., Савилов А. В. Разработка концевых фрез для высокопроизводительной обработки авиационных деталей в условиях Иркутского авиационного завода // Высокоэффективные технологии проектирования, конструкторско-технологической подготовки и изготовления самолетов : материалы Всероссийского с международным участием научно-практического семинара (Иркутск, 9–11 ноября 2011 г.). Иркутск : Изд-во ИрГТУ, 2011. С. 55–63.

Потапов М. С., Виноградов Д. В. Обзор фрез с криволинейной режущей кромкой // Наука и обра-зование. 2014. № 11. С. 21–33.

Dai Bing, Yu Guangbin, GuanYanqi, Shao Junpeng, Wu Xuemei, Liu Yuxin. Machining Surface Quality Analysis of Aluminum Alloy Thin-Walled Parts in Aerospace. International Journal of Security and Its Applications, 2015, vol. 9, pp. 201-208.

Sridhar G., Babu P.R. Understanding the challenges in machining thin walled thin floored Avionics components. Journal of Applied Sciences and Engineering Research, 2013, vol. 2, pp. 93-100.

Аверченков А. В. Автоматизация выбора стратегий обработки конструкторско-технологических элементов деталей в технологической подготовке производства изделий // Вестник УГАТУ. 2012. Т. 16, № 3 (48). С 76–80.

Красильникова В. А., Кугультинов С. Д. Выбор стратегии обработки резанием сложных поверхностей в системе автоматизированного проектирования // Вопросы науки и образования: Теоретические аспекты : материалы Международной (заочной) научно-практической конференции ; под общ. ред. А. И. Вострецова. Нефтекамск : Мир науки, 2017. С. 116–121.

Горошкин А. К. Приспособления для металлорежущих станков : справочник. 7-е изд., перераб. и доп. М. : Машиностроение, 1979. 303 с.

Станочные приспособления : справочник : в 2 т. / ред. совет Б. Н. Вардашкин (пред.) [и др.]. М. : Машиностроение, 1984. Т. 1 / под ред. Б. Н. Вардашкина, В. В. Данилевского. 592 с.




DOI: http://dx.doi.org/10.22213/2413-1172-2019-4-27-37

Article Metrics

Metrics Loading ...

Metrics powered by PLOS ALM


Copyright (c) 2019 Bulletin of Kalashnikov ISTU

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.


ISSN 1813-7903 (Print)
ISSN 2413-1172 (Online)