Иванов Дмитрий Вячеславович

Создание бироторных станков многолезвийной обработки и разработка методов их эксплуатации является актуальной научно-технической задачей, тесно связанной с проблемой создания высокотехнологичного и высокопроизводительного оборудования. Разработка и эффективная эксплуатация бироторного комплекса, для обработки деталей с дискретно-щелевой структурой поверхности, реализующие его технологические возможности, требуют знания закономерностей процесса формообразования деталей. При этом необходимо решение ряда задач, связанных с моделированием и анализом процесса формообразования такой структуры, которые на сегодняшний день не решены. Задачей работы является выявление и анализ функциональной взаимосвязи геометрических параметров криволинейной прорезаемой щели с геометрическими и кинематическими параметрами схемы биротоорной обработки. Разработаны функциональные зависимости для определения геометрических параметров получаемой дискретно-щелевой структуры. На основе концепции циклоидального формообразования приведена векторная формализация геометрии схем технологического зацепления пары деталь-инструмент и кинематики формообразующих движений. Разработана обобщенная векторная модель циклоидального формообразования щели, являющейся универсальной применительно к внешней, внутренней и охватываю-щей схемам технологического зацепления пары деталь-инструмент, к фрезерованию и тангенциальному точению, попутному и встречному способам реализации резания. Разработан метод решения модели циклоидального формообразования щели на базе приведения трансцендентных выражений модели к алгебраическому виду, позволяющий с относительной погрешностью до 0,03 в технологических задачах анализа рас-считать длину прорезаемой щели при заданной схеме технологического зацепления и кинематических параметрах обработки, а в задачах параметрического синтеза определять параметры схемы обработки для получения требуемой длины щели.

В статье дан аналитический обзор и классифицированы типовые круглопрофильные детали с дискретно-щелевой структурой поверхности по критериям проницаемости щелей и геометрии их формообразования. Приведены варианты исполнения этих деталей, представлены технологические методы их получения и область применения. Подавляющее большинство фильтроэлементов с дискретно-щелевой структурой поверхности являются сборочными единицами, включающими несколько соединенных между собой деталей. Технологии получения таких фильтроэлементов имеют ряд ограничений, как по производительности, так и по гарантированной тонкости фильтрации, обеспечиваемой изделиями. Наиболее перспективными с точки зрения тонкости фильтрации и эффективности производственного цикла являются бироторные технологии многолезвийной обработки дискретно-щелевых структур, обеспечивающие получение фильтроэлеменов в виде монодетали с тонкостью фильтрации от 10 мкм. Эти технологии обеспечивают получение структуры, обладающей упругими свойствами, позволяющей создавать регулируемые фильтры, с минимальной шириной щелей в сжатом состоянии при рабочем режиме и раскрытием фильтроэлемента в режиме регенерации.