Привод подачи режущего инструмента фрезерного станка для обработки вафельного фона

В работе описан привод подачи режущего инструмента специального металлообрабатывающего станка. На основе анализа технологии фрезерования заданного регулярного рисунка вафельного фона и особенностей работы оборудования предложено заменить традиционную шарикоподшипниковую передачу в составе привода подачи режущего инструмента на плоский совмещенный кривошипно-ползунный механизм. Геометрические параметры рычажного передаточного механизма рассчитаны в соответствии с известными размерами регулярного рисунка ячейки и рекомендованным значением угла передачи движения. Анализ кинематических и силовых характеристик рычажного механизма позволил обосновать технические характеристики электродвигателя. Для реализации требуемого трапецеидального закона изменения скорости выходного звена решена обратная задача кинематики, получены численные значения мгновенной угловой скорости входного кривошипа и импульсные управляющие сигналы на серводвигатель.

1. Калуга Е. С. От самолетов к ракетам и космическим кораблям. Москва: Воздушный транспорт, 2001. 232 с. ISBN 5-88821-041-2.

2. Лизин В. Т., Пяткин В. А. Проектирование тонкостенных конструкций. Москва: Машиностроение, 1976. 408 с.

3. Sabir R., Khan A. A., Hasham H. J. [et al.]. A survey of recent Developments in Optimization of Iso-Grid Cylinders // Journal of Space Technology. 2015. Vol. 5, no. 1. P. 103– 115.

4. Кривонос Е. В. Исследование деформации обечайки с вафельным подкреплением при вальцевании и разработка метода компенсации отклонений формы // Омский научный вестник. Сер. Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение. 2020. Т. 4, № 4. С. 90–98. DOI: 10.25206/2588-0373-2020-4-4-90-98. EDN: AKTZXB.

5. Данченко В. Г., Шевцов Е. И., Гусев В. В. Способ оптимизации массы локально нагруженных отсеков ракет вафельной конструкции // Космическая техника. Ракетное вооружение. 2017. № 2. С. 131–136.

6. Батрутдинов Р. Г., Сысоев С. К. Технология изготовления вафельного фона в обечайках летательных аппаратов // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. 2011. Т. 1, № 7. С. 7–8. EDN: TAOUWT.

7. Михрютин В. В., Шерстобитов М. А. Методы механической обработки листовых обшивок планера самолетов // Вестник РГАТА имени П. А. Соловьева. 2012. № 2. С. 279–284. EDN: PPMNXB.

8. Зайцев А. М., Шачнев С. Ю., Грубый С. В. Оптимизация режимов резания при фрезеровании карманов обечайки с вафельной конструкцией // Космическая техника и технологии. 2020. № 3. С. 14–23. DOI: 10.33950/spacetech-2308-7625-2020-3-14-23.

9. Jalili N., Wagner J., Dadfarnia M. A piezoelectric driven ratchet actuator mechanism with application to automotive engine valves // Mechatronics. 2003. Vol. 13, no. 8. DOI: 10.1016/S0957-4158(03)00009-6.

10. Zheng E., Zhou E. X. Modeling and simulation of flexible slider-crank mechanism with clearance for a closed high speed press system // Mechanism and Machine Theory. 2014. Vol. 74. P. 10–30. DOI: 10.1016/j.mechmachtheory.2013.11.015.

11. Chen Y., Sun Y., Don Y. Investigations on the dynamic characteristics of a planar slider-crank mechanism for a highspeed press system that considers joint clearance // Mechanism and Machine Theory. 2017. Vol. 31, no. 1. P. 75–85. DOI: 10.1007/s12206-016-1209-z.

12. Koser K. A slider crank mechanism based robot arm performance and dynamic analysis // Mechanism and Machine Theory. 2004. Vol. 39, no. 2. P. 169–182. DOI: 10.1016/S0094-114X(03)00112-5.

13. Дворников Л. Т., Большаков Н. С. Теория кривошипно-ползунных механизмов: моногр. Новокузнецк: НПФ, 2008. 138 с. ISBN 978-5-8441-0282-0.

14. Белов И. В., Семенов Д. В., Белов А. А. Кривошипноползунный механизм с двумя шатунами // Оригинальные исследования. 2023. Т. 13, № 8. С. 20–27.

15. Гебель Е. С., Самсонов В. А. Особенности бифуркаций в плоских четырехзвенных механизмах // Восьмые Окуневские чтения: материалы докл. междунар. конф. Санкт-Петербург: Изд-во БГТУ, 2013. C. 109–112.