1

РЕЗЮМЕ

НА ПУБЛИКАЦИИТЕ, ИЗВЪН НАУЧНИТЕ ТРУДОВЕ ОБОБЩЕНИ В МОНОГРАФИЯ,

ПРЕДСТАВЕНИ В КОНКУРСА ЗА ЗАЕМАНЕ НА АКАДЕМИЧНАТА ДЛЪЖНОСТ

„ПРОФЕСОР“

от доц. д-р Лъчезар Живков Стоев

В първите два раздела на настоящето резюме са обобщени публикациите на автора в

следните две области: разработване на методи и компоновки на машини за комбинирано

предварително и окончателно обработване на ротационни детайли и изследване на процеса

челно фрезоване с инструменти с неравномерно разположение на режещите пластини.

Раздел 1

Методи и компоновки на машини за комбинирано предварително и

окончателно обработване на ротационно-центрови и патронникови

детайли на една или две установки

(14 труда от списък Б: 1Б, 2

Б, 3

Б, 4

Б, 5

Б, 6

Б, 7

Б, 8

Б, 9

Б, 10

Б, 11

Б, 12

Б, 13

Б, 23

Б)

Развитието на машиностроителното производство у нас и в чужбина наложи през

последните години появата и развитието на нов вид инструментални машини, при които

предварителното и окончателно обработване на ротационни детайли се извършва на една

машина, при една или две установки.

В информационните източници се срещат различни наименования на машините от

този вид: многофункционални, комплексно обработващи, обработващи центри,

многооперационни и други. Научните интереси на автора в тази област датират отдавна и

той също е използвал наименованието „многооперационни“ в част от своите публикации,

под влияние на определението на CESIMO (Европейски институт за координиране в

областта на инструменталните машини) за обработващ център: „Обработващ център е

инструментална машина с ЦПУ, която може да изпълнява най-малко две обработващи

операции и има автоматична смяна на инструментите от магазин или друго подобно

устройство за тяхното съхранение“.

След анализ на различните наименования в [23Б] се оказа, че както при

обработващите центри с автоматична смяна на инструментите, така и при тъй-наречените

„многооперационни“ машини, с или без магазин, се изпълняват не две и повече, а само една

операция, но при „комбиниране на най-малко два различни технологични метода за

обработване“. Това се обяснява и от самото определение на понятието „операция“, като

„завършена част на технологичния процес, изпълнявана на едно работно място“. Всичко

това дава основание за възприемане, като по-коректно, на наименованието

„инструментални машини за комбинирано обработване“ или по-краткото „машини за

комбинирано обработване“, което се използва и в настоящето резюме, вместо

определението „многооперационни машини“. Естествено при машините за комбинирано

предварително и окончателно обработване, които са предмет на представените публикации

на автора в тази област, е необходимо уточнението, че най-малко един от технологичните

методи, които се комбинират в машините от този вид, е за окончателно обработване

(шлифоване, хонинговане, полиране или други).

Разработването на този нов вид инструментални машини е съпроводено с решаване на

трудната задача за преодоляване на големите различия между сега произвежданите машини

за предварително и за окончателно обработване, посочени в [8Б]:

2

- различна геометрична и работна точност;

- различно силово и топлинно натоварване;

- различна честота на въртене на използваните главни и инструментални вретена;

- различни възможности за обработване на закалени заготовки;

- различен тип на стружките, начини за тяхното отвеждане и защити на

направляващите.

Цифровото управление на инструменталните машини облекчи в значителна степен

решаването на тази задача, като даде възможност за улеснено моделиране на нови

компоновки, поради отпадане на сложните кинематични връзки между работните органи

при конвенционалните машини. Това обяснява и основния извод на автора, че

проектирането и производството на този нов вид машини започва с разработване на

модулен принцип на техните компоновки, от правилната оценка и избор на които зависят в

максимална степен техните технологични възможности, прогнозна производителност и

осигурявана точност на размерите и формата на детайлите, в сравнение с обработването им

на отделни машини.

В резултат на направеното литературно и патентно проучване са представени и

анализирани в [12Б и 13

Б] технологичните възможности, компоновките и някои

конструктивни решения на избрани представители на машини за комбинирано обработване

на центрови и патронникови детайли на водещи фирми. Част от тях, като Studer, Schaudt и

Buderus са традиционни производители на шлифовъчни машини, а други като Index - на

обработващи центри и стругове. Направен е анализ на техния различен подход при

създаването на машини за комбинирано обработване [10Б]. Обоснована е и необходимостта

от разработване на универсални машини за комбинирано обработване на центрови и

патронникови детайли в произволна последователност, при възможно най-ниска цена, за

приложение в средно-серийното производство, характерно за голяма част от нашите

машиностроителни фирми.

При комбиниране на различни методи за предварително и окончателно обработване

(примерно: струговане и шлифоване) на една машина, при една установка се намалява

броят на машините за изпълнение на определен технологичен маршрут, което води до

съществено съкращаване на инвестиционните и производствени разходи [13Б].

Допълнителни предимства са: намаляване на цикловото време за обработване при

едновременно повишаване на качеството на детайлите, редуциране на необходимите

производствени площи и разходи за поддържане. Последователното комбинирано

обработване, например на патронникови детайли на една установка, елиминира влиянието

на грешката от установяване. Това дава възможност за предвиждане на минимални

прибавки за шлифоване от порядъка на 0,02 mm, което редуцира машинното време и

ускорява значително процеса за окончателно обработване. По този начин се намалява

износването на шлифовъчните инструменти и броят на вътрешно цикловите заточвания.

Редуцират се инструменталните разходи и се намалява количеството на отпадните

продукти от шлифоването и заточването. Всички тези фактори влияят в посока към

намаляване на производствената цена за един детайл.

Целта на работата на автора в тази област може да се формулира по следния начин:

„Разработване на методи и компоновки на машини за комбинирано обработване

на заготовки с различна стабилност на една или две установки в условията на

различни видове производства”.

Какви основни задачи за постигане на тази цел са възникнали през периода на работа в

изследваната област:

3

- да се разработят методи и компоновки на едносупортни машини за комбинирано

обработване на ротационно-центрови и патронникови детайли на една или две установки;

- да се разработи компоновка на револверен супорт на машина за комбинирано

обработване за предварително и окочателно обработване със силово разделени

напречни подавателни преводи;

- да се разработи метод за поддържане на патронникови детайли с ниска

стабилност при тяхното комбинирано обработване на едносупортни машини;

- да се разработят компоновки на едносупортни машини за комбинирано

обработване на патронникови и ротационно-центрови детайли при приложение на

метода за активен контрол и адаптивно управление на надлъжното шлифоване с

устройство за активен контрол или със сканираща измервателна глава;

- да се разработи метод за профилиране на шлифовъчни дискове на

едносупортни машини за комбинирано обработване с ръчно или автоматично

сменяеми диамантни ролки или с профилно шлифовани единични диамантни

изравнители (ЕДИ);

- да се разработи метод за последователно струговане и шлифоване на

цилиндрични и конусни повърхнини на ротационно-центрови детайли на

едносупортни машини за комбинирано обработване при една и съща ъглова позиция

на инструментите;

- да се разработи метод и компоновка на едносупортна машина за

комбинирано предварително и окончателно обработване на резбови профили на

детайли с различна стабилност на една установка;

- да се разработят методи и компоновки на двусупортни машини за комбинирано

обработване на стъпални центрови и патронникови детайли на една или две установки;

- да се разработи метод за предварително и окончателно обработване на

патронникови детайли с три инструмента на двусупортни машини;

- да се разработи метод за предварително и окончателно надлъжно

обработване на ротационни детайли с ниска стабилност при поддържането им с

подвижни люнетни опори на двусупортни машини;

- да се разработи метод за надлъжно шлифоване на ротационни детайли на

двусупортни машини при прилагане на метода за активен контрол и адаптивно

управление на точността на размерите и формата със сканиращи измервателни глави;

- да се разработят методи и компоновки на двусупортни машини за

последователно или едновременно двустранно струговане и шлифоване на два

патронникови детайла;

- да се проектира технологичен маршрут за последователно предварително

обработване, повърхностно пластично деформиране (ППД) и шлифоване на външни и

вътрешни повърхнини на ротационни детайли на двусупортни машини;

- да се проектира инструмент със съставна ролка за цифрово ППД на профилни

или стъпални ротационни детайли на машини за комбинирано обработване;

- да се проектират оптимизирани компоновки на едносупортни и двусупортни машини за

комбинирано обработване на ротационно-центрови и патронникови детайли на една или

две установки на модулен принцип, при спазване на критерия: осигуряване на възможно

най-ниска прогнозна цена на машините за осигуряване на зададените изисквания за

точност, производителност и себестойност на обработваните детайли в условията на

различни видове производства;

- да се създаде софтуерен продукт за автоматично моделиране на 3D-компоновки на

едносупортни и двусупортни машини за комбинирано предварително и окончателно

4

обработване на ротационно-центрови и патронникови детайли на една или две установки с

интерактивно меню в среда на графичния моделиер Solid Works и

- да се разработи метод и компоновка на машина за двустранно окончателно обработване

на стъпални детайли на една установка само с един диск с наклонен профил.

В тази раздел са представени основните разработени от автора методи [1Б, 9

Б] и някои

варианти на компоновки на машини за комбинирано едностранно или двустранно

обработване на стъпални патронникови и центрови детайли.

1. Методи и компоновки на едносупортни машини за комбинирано обработване на

ротационно-центрови и патронникови детайли на една или две установки

На фиг. 11 е представена в поглед отгоре работната зона на едносупортна машина [1

Б,

9Б] за осъществяване на метод за комбинирано едностранно или двустранно обработване на

стъпални ротационни детайли. Според технологичната насоченост вариантите на тази

компоновка се изграждат на модулен принцип от отделни конструктивни групи.

Представената машина има револверен супорт 1, предно 2 и задно седло 3. Супортът е

окомплектован с многопозиционна револверна глава 4, мотор-вретено 5 с един или два

диска 6 и 7 за външно шлифоване и вретено 8 за вътрешно шлифоване. Абразивните

инструменти могат да имат еднакви или различни профили, размери и характеристика.

Кръстатият супорт 1 се придвижва върху направляващата 9 в надлъжно направление по ос

Z1 от подавателния механизъм 19.

Фиг. 1 Едносупортна машина за комбинирано обработване. Едностранно струговане на

патронников детайл при поддържането му с призматична люнетна опора [1Б, 9

Б]

На фиг. 1 [1Б, 9

Б] е показана първата позиция А1 на револверния супорт в момент на

едностранно надлъжно струговане на патронников детайл. Илюстрирана е технологичната

1 На тази и следващите фигури, описващи основните вариантни изпълнения на машина за

комбинирано обработване, се използват еднакви номера за позициите на елементите на

компоновките.

5

възможност за поддържане на конзолна заготовка, ако е необходимо, с помощта на

призматична люнетна опора 22, установена към задното седло.

При илюстрираното на фиг. 1 надлъжно струговане на патронников детайл 11, с

поддържане на обработваните му стъпала с подвижна люнетна опора, активни са осите: Х1,

Z1 и Х2, Z2.

1.1 Компоновка на револверен супорт на машина за комбинирано обработване за

предварително и окочателно обработване със силово разделени напречни подавателни

преводи

На фиг. 2 схемно е илюстрирано в поглед отстрани патентованото решение [9Б] за

револверен супорт с два силово разделени напречни подавателни механизма 21 и 53 за

предварително и окончателно обработване на ротационни детайли. Супортът се премества

цифрово в напречна посока по ос Х1 при изпълнение на методите: струговане, свредловане,

фрезоване и други. Движенията по ос Х'1 се изпълняват от подавателния механизъм 53 при

външно и вътрешно шлифоване. Напречните премествания по осите Х1 и Х'1 се извършват

от шейните 13 и 47, разположени една върху друга и придвижвани от отделни подавателни

механизми. Револверният супорт се завърта около ос В1 за изпълнение на различните

технологични методи за комбинирано предварително и окончателно обработване.

Фиг. 2 Страничен поглед на револверния супорт без вътрешно-шлифовъчно вретено [1Б, 9

Б]

1.2 Метод за поддържане на патронникови детайли с ниска стабилност при

тяхното комбинирано обработване на едносупортни машини

На фиг. 3 [1Б, 9

Б] е показано едностранно шлифоване на вече стругованите

повърхнини при същото установяване на детайла. При обработването той може да се

поддържа от подвижна или неподвижна люнетна опора, установена към задното седло.

Представените три фигури илюстрират част от технологичните възможности на

разработения от автора метод за двустранно, предварително и окончателно обработване на

стъпални патронникови и ротационно-центрови детайли на една установка. За

реализирането му към супорта се установяват леви и десни ножове и абразивни дискове с

различен наклон. При обработване на центрови детайли във вретената 12 на седлата се

установяват поддържащи центри. По аналогия се извършва двустранното струговане и

шлифоване на патронниковия детайл 22 след преустановяването му в срещуположното

вретено 18 на задното седло.

6

Фиг. 3 Едностранно шлифоване на патронников детайл при поддържането му с

призматична люнетна опора [1Б, 9

Б]

За осъществяване на автоматизирано преустановяване на обработваните детайли в

срещуположните вретена на инструментални машини от вида на стругови центри и на

илюстрираната на фиг. 3 компоновка е създаден постпроцесор [3Б]. Той е внедрен в

условията на катедра ТМММ и се използва за производството на детайли за разделителни

операции. Предложеният постпроцесор е изпитан при генериране на управляваща програма

с CAM-пакета на Pro/Engineer за стругов център Emco Maxxturn 45 с насрещно вретено и

система за ЦПУ FANUC 18i TB.

Предимствата [1Б] на предлагания метод и машина за комбинирано двустранно

обработване на стъпални ротационни детайли в конструктивно и технологично отношение

са, както следва:

по отношение на конструкцията:

- предложена е компоновка на едносупортна машина за комбинирано едностранно

или двустранно обработване с компактни габаритни размери;

- използва се само един кръстат револверен супорт за двустранно изпълнение на

различни методи за предварително и окончателно обработване;

- използват се кръстати револверни дву- или четирипозиционни предно и задно

седла, окомплектовани със срещуположни вретена за двустранно установяване на

патронникови детайли и с вретена осигуряващи автоматична смяна на металообработващи

инструменти, поддържащи центри, люнетни опори, измервателни глави, диамантни ролки и

друга екипировка;

- използват се две успоредни надлъжни направляващи за супорта и седлата;

- възможно е използване на магазини за автоматична смяна на инструменти и

екипировка.

по отношение на технологичните предимства:

- разделени са силово функциите на двата напречни подавателни механизми на

супорта за предварително и окончателно обработване. Това отстранява влиянието на

износването и на силовите деформации на по-натоварената сачмено-винтова двойка (при

струговане) върху точността на диаметрите на шлифованите стъпала;

- при едно установяване се изпълнява предварително и окончателно двустранно

обработване на ротационно-центрови детайли. Това осигурява минимални прибавки за

7

шлифоване, което резултира в повишена производителност, висока точност на размерите и

съосност на стъпалата;

- при използване само на един супорт размерната верига при комбинираното

обработване е опростена. Това гарантира точно осево позициониране, постигане на висока

точност на размерите и взаимното разположение на последователно обработените

повърхнини при изпълнението на различните методи;

- улеснено е програмирането поради използване само на един супорт за комбинирано

обработване;

- функциите на надлъжните подавателни механизми, преместващи трите работни

групи: супорта и двете седла по успоредните направляващи, са разпределени за

предварително и окончателно обработване. При изпълнение на силови операции по ос Z1 се

използва подавателният механизъм на супорта, а при окончателно обработване (по оси Z2

и/или Z3) подавателните механизми на задното и предно седла. Това осигурява висока

точност на надлъжните размери и взаимното разположение на окончателно обработените

челни повърхнини;

- възможно е гъвкаво автоматизирано обработване на ротационно-центрови и

патронникови детайли в различна последователност в условията на ГАПС;

- възможно е прилагане на разработения от автора метод за активен контрол и

адаптивно управление на процеса кръгло надлъжно шлифоване [2Б, 9

Б].

1.3 Компоновки на едносупортни машини за комбинирано обработване на

патронникови и ротационно-центрови детайли при приложение на метода за активен

контрол и адаптивно управление на надлъжното шлифоване с устройство за активен

контрол или със сканираща измервателна глава

На фиг. 4 [2Б, 9

Б] е представен вариант на компоновката на машината за комбинирано

обработване от фиг. 1 с две четирипозиционни седла. Револверният супорт 1 е изобразен в

позиция А2, в момент на външно надлъжно шлифоване на едно от стъпалата на

патронников детайл 11, установен в предното седло 2'. Едновременно може да се извършви

и вътрешно шлифоване на отвор с инструмент 24, установен към задното седло 3'.

Фиг. 4 Машина за комбинирано обработване с четирипозиционни седла [2Б, 9

Б]

8

Илюстрирана е възможността за контролиране в надлъжно направление на формата и

диаметралния размер на стъпало на детайла 11, при прилагане на активен контрол с

адаптивно управление за поддържане на постоянство на диаметъра на шлифованата

повърхнина с двуконтактно устройство, установено върху направляващата 34. Контролът се

осъществява при синхронизирано преместване на седлата по осите Z2 и Z3.

На фиг. 5 [2Б, 9

Б] е представен втори вариант на машината за комбинирано

обработване от фиг. 1 с друга окомплектовка на седлата за обработване на центрови и

патронникови детайли в произволна последователност. Супортът 1 е изобразен в позиция

А2 в момент на надлъжно шлифоване на стъпало на детайла 11, установен между центрите

на двете седла, които се движат синхронизирано по осите Z2 и Z3. При една и съща

установка последователно се изпълнява двустранно струговане и шлифоване на центровия

детайл 11. Представена е възможността за осъществяване на активен контрол на точността

на диаметъра и формата на обработваното стъпало с УАК, монтирано към направляващата

34.

Известно е приложението на измервателните глави при обработващите центри и

координатно-измервателните машини. Те се използват основно за контролиране на

точността на размерите преди или след обработване. Измерванията се осъществяват в

ограничен брой точки, което не осигурява пълна информация за точността на формата на

контролираните повърхнини. При прилагане на метода за контрол с електроконтактни

глави се използва пътната измервателна система на машината с ЦПУ. Измервателното

устройство служи само за възприемане на контролируемата величина. За целта системата за

ЦПУ трябва да е снабдена с функция за прекъсване на преместването по външен (SKIP)

сигнал. Неотдавна германската фирма Carl Zeiss разработи метода ScanMax, който се

прилага за извън машинно сканиране на детайли. Използват се различни модели оптични и

Фиг. 5 Активен контрол при надлъжно шлифоване на центрови детайл [2Б, 9

Б]

контактни измервателни глави. Технологията за активно 2D- или 3D-сканиране се

реализира в производствени условия на координатно-измервателни машини и

приспособления с помощта на специализирания софтуер ScanWarePRO

. Характерно за нея е

снемането на информация за топографията и точностните показатели на измервания обект

при непрекъснатото контактно или оптично опипване на контролираната повърхнина.

Движенията се изпълняват с висока скорост, поради липсата на необходимост от повдигане

9

на контактния датчик. Методът се характеризира с висока точност, надеждност и

достоверност на резултатите. По информация на фирмата може да се използват за

сканиране и измервателни глави на фирмата Renishaw.

На фиг. 6 се представя приложението на разработения от автора метод [2Б, 9

Б] за

Фиг. 6 Едностранно надлъжно шлифоване на патронников детайл при прилагане на активен

контрол със сканираща измервателна глава [2Б, 9

Б]

активен контрол и адаптивно управление на процеса надлъжно шлифоване с помощта на

активно сканираща глава. Илюстрирано е едностранно външно надлъжно шлифоване на

патронников детайл 11, установен към предното седло. Обработването се извършва от

наклонения диск 6 при позиция на супорта А2. Сканиращата измервателна глава 27 е

установена във вътрешно шлифовъчното вретено 12 на задното седло 3. С нея се

осъществява активен контрол при надлъжно или врезно шлифоване. В случая активни са

осите Z3, Х'1 и X2. При необходимост от контрол на всички достъпни външни и вътрешни

цилиндрични повърхнини и прилежащи чела на детайла 11 задното седло 3 се

препозиционира и завърта на различни ъгли около ос В2. Приспособлението 45 за

калиброване на измервателната глава 27 е установено към предното седло 2. Двустранното

струговане и шлифоване на стъпалата на патронниковия детайл 11 се извършва

последователно след преустановяването на детайла 11 в срещуположното вретено 10 на

задното седло 3. В този случай във вретеното 12 на предното седло 2 се зарежда

измервателна глава за активно сканиране.

Компоновката на машината за комбинирано обработване може изцяло да поеме

функциите на координатно-измервателна машина. Контролирането на точността на

размерите и формата на детайлите в надлъжно и напречно направление може да се

изпълнява едновременно от две сканиращи измервателни глави, едната от които се

установява към супорта, а другата към седлото, в което не е закрепен патронниковият

детайл. Измервателните глави могат да се установяват към револверната глава 4, към

вътрешношлифовъчните вретена или в отделни позиции на супорта и седлата [2Б, 9

Б].

10

1.4 Метод за профилиране на шлифовъчни дискове на едносупортни машини

за комбинирано обработване с ръчно или автоматично сменяеми диамантни ролки

или с профилно шлифовани единични диамантни изравнители (ЕДИ)

В дисертацията на автора, защитена през 1996 г., е разработена и изпитана технология

за бърза ръчна смяна на профилни диамантни ролки при запазване на една и съща позиция

за профилиране по осите X и Z за всички заточващи инструменти. Те предварително се

монтират към преходни фланци с точно изработени конусни отвори. Всеки комплект от

ролка и фланец се присъединява последователно към вътрешно шлифовъчно вретено на

устройството за заточване. Установено бе сумарно разсейване на позицията за заточване

под 5 µm при многократно преустановяване на всички комплекти от ролки. Тази стойност

може да бъде и намалена, ако се изпълнява установяване по къс конус и чело. Днес това е

възможно и се прилага от реномираните фирми-производители на прецизни държачи HSK

за металорежещи инструменти.

На фиг. 7 [4Б, 9

Б] е показана комбинираната машина за двустранно обработване на

патронникови и центрови детайли при позиция А3 на револверния супорт 1.

Фиг. 7 Заточване с профилна диамантна ролка установена към задното седло [4Б, 9

Б]

Илюстрирани са технологичните възможности на разработеният от автора метод [4Б,

9Б] за профилиране на абразивния инструмент 7 (или 24) с ръчно или автоматично

сменяеми, (или постоянно установени) диамантни ролки 26 или с профилно шлифовани

единични диамантни изравнители (ЕДИ). Инструментите за заточване се зареждат в

магазините 16 и 17 и при необходимост се установяват автоматично в честотно

регулируемите вътрешно-шлифовъчни вретена 12 с ориентирано спиране на предното

седло 2, задно седло 3 или на супорта 1. При компоноване на машината с

четирипозиционни седла една от позициите им може да е предвидена само за заточване с

диамантен инструмент - ролка или ЕДИ. В този случай инструментът за профилиране може

и да не се демонтира.

1.5 Метод за последователно струговане и шлифоване на цилиндрични и конусни

повърхнини на ротационно-центрови детайли на едносупортни машини за

комбинирано обработване при една и съща ъглова позиция на инструментите

На фигура 8 [4Б, 9

Б] е показана в поглед отгоре компоновката на машина за

комбинирано обработване, при позиция А2 на супорта 1, в момент на надлъжно шлифоване

11

на дълга конусна повърхнина на центровия детайл 11. След предварителното врезно (или

надлъжно) шлифоване на цилиндричните стъпала на детайла, седлата 2 и 3 се завъртват

синхронизирано при едновременна интерполация между техните оси, до осигуряване на

предписания ъгъл на конуса, при запазване на междуцентровото разстояние. При

струговане активни са осите Z1 и Х1. Надлъжното шлифоване се извършва при

синхронизирано преместване на седлата 2 и 3 по осите Z2 и Z3. Супортът 1 се подава

периодично по ос Х'1.

фиг. 8 Надлъжно шлифоване на конусна повърхнина [4Б, 9

Б]

1.6 Метод и компоновка на едносупортна машина за комбинирано

предварително и окончателно обработване на резбови профили на детайли с различна

стабилност на една установка

При машината за комбинирано обработване с компоновка, представена на фиг. 9 [4Б,

9Б], могат да се обработят на една установка предварително и окончателно детайли с ниска

стабилност от вида на подавателни винтове с голяма дължина. На фигурата машината е

илюстрирана в поглед отгоре, при позиция А2 на супорта 1, в момент на шлифоване на

външна резба на детайл 11. Супортът 1 е окомплектован на модулен принцип с мотор-

вретено 5, завъртащо се около ос С1. То се придвижва във вертикално направление по ос V1.

Към двата му края са установени абразивни инструменти 6 и 7 с различни профили за

външно обработване и за резбошлифоване. Вретената 12 на седлата 2 и 3 могат да се

завъртат също ръчно или автоматично около оси С2 и С3 и да се преместват във вертикална

посока по осите V2 и V3 за двустранно шлифоване на резби на отвори.

При цялостното обработване между центри на подавателните винтове на една

установка се осигурява съосност на резбовите профили с монтажните шийки на детайлите.

На мястото на показаната позиция за вретеното 5 може да се монтира често

използваната при резбошлифоване модулна група само с един диск. Той се монтира по

средата на вретеното. В този случай, при шлифоване на резби с различен наклон на

винтовата линия, вретеното се завърта по ос С1, около контактната точка на диска с детайла

11, която лежи в хоризонталната равнина на линията на центрите на машината. В този

случай не е необходима ос V1. При резбошлифоване седлата 2 и 3 се преместват

синхронизирано по оси Z2 и Z3. Нестабилният детайл 11 се поддържа от призматична

12

люнетна опора 22, установена върху направляващата 34. При тази компоновка се реализира

метод за предварително и окончателно обработване на резби на валове с ниска стабилност

на една установка.

фиг. 9 Модулен вариант на машина за комбинирано обработване (струговане и шлифоване)

на резби на една установка при поддържане на детайла с подвижна люнетна опора [4Б, 9

Б]

2. Методи и компоновки на двусупортни машини за комбинирано обработване на

ротационно-центрови и патронникови детайли на една или две установки

За повишаване на производителността на комбинираното двустранно обработване на

стъпални ротационни детайли в условията на серийно производство е разработена

компоновка на двусупортна машина [5Б, 9

Б]. Тя е представена на фиг. 10 [5

Б, 9

Б] при

едновременно двустранно струговане на ротационно-центрови детайл с два инструмента.

По аналогия с едносупортния вариант, представен на предходните фигури, всеки един

от двата кръстати револверни супорта 1 и 1' е комплектуван с мотор-вретено 5 с два външно

кръглошлифовъчни диска 6 и 7, с вътрешно шлифовъчно вретено 8 и многопозиционна

револверна глава 4 с инструменти за реализиране на различни технологични методи.

Позиционното и ъглово разположение на вретената 5 и 8 и на револверните глави 4 върху

супортите 1 и 1' могат да се променят на модулен принцип и зависят от технологичната

насоченост на машината. Вретената са честотно регулируеми. Супортите 1 и 1' се движат по

успоредни надлъжни направляващи 9 и 54. Всеки един от тях се премества в напречно

направление от две шейни, разположени една върху друга и управлявани от различни

двигатели и сачмено-винтови подавателни механизми. Единият от тях се използва при

изпълнение на силовите методи за предварително обработване, а другият при

окончателното шлифоване.

Машината за комбинирано обработване разполага с револверни предно 2 и задно 3

седло. Те са оформени като кръстати маси. Движат се по една и съща надлъжна

направляваща 15, намираща се между направляващите 9 и 54 на супортите и успоредна на

тях. В зависимост от технологичната насоченост на машината могат да се използват дву-

или четирипозиционни седла. Те се комплектуват със срещуположни мотор-вретена 10 за

автоматично преустановяване на патронникови детайли при двустранното им обработване

13

фиг. 10 Едновременно двустранно струговане на ротационно-центрови детайл с два

инструмента [5Б, 9

Б]

и с по едно или повече високочестотни вретена 12 и приспособления с възможност за ръчна

или автоматична смяна на металообработващи инструменти, поддържащи центри,

измервателни глави и друга технологична екипировка.

На фигурата е представено огледално разпределение на модулните групи върху

супортите 1 и 1' спрямо оста на детайла 11. Илюстрирано е едновременно двустранно

струговане на стъпалата на детайла 11. Компоновката дава възможност за двукратно

повишаване на производителността на методите поради възможността за едновременно

обработване на две повърхнини с инструменти от двата супорта.

На фиг. 11 [5Б, 9

Б] е показана работната зона на машината в поглед отгоре в момент на

едновременно двустранно външно надлъжно шлифоване на две стъпала на детайла 11 с два

наклонени диска 6 и 7 от срещуположните супорти 1 и 1'.

2.1 Метод за предварително и окончателно обработване на патронникови

детайли с три инструмента на двусупортни машини

На фигура 12 [5Б, 9

Б] е показан двусупортният вариант на машината в поглед отгоре, в

момент на едновременно външно и вътрешно шлифоване на патронников детайл 11 с три

инструмента 6, 7 и 24. Наклонените дискове 6 и 7 обработват двустранно надлъжно

неподвижния детайл 11 в позиции А2 и А'3 на супортите 1 и 1'. Изпълнява се едновременно

вътрешно шлифоване с инструмента 24, установен във вретеното 12 на задното седло 3.

Тази технология може да се прилага и при установяване на детайла 11 в задното седло 3.

Предшестващите операциите струговане и разстъргване се изпълняват по аналогия при

участие на три инструмента, които обработват различни повърхнини по едно и също време.

По този начин производителността при обработване на детайлите може да се повиши до

три пъти.

14

фиг. 11 Едновременно двустранно външно шлифоване с два инструмента [5Б, 9

Б]

Фиг. 12 Едновременно външно и вътрешно шлифоване с три инструмента [5Б, 9

Б]

15

2.2 Метод за предварително и окончателно надлъжно обработване на ротационни

детайли с ниска стабилност при поддържането им с подвижни люнетни опори на

двусупортни машини

На фиг 13 е представен разработеният от автора метод за комбинирано обработване на

стъпални детайли с ниска стабилност при поддържане на обработваната повърхнина с

призматична люнетна опора 22, установена към револверната глава на втория супорт 1'.

Методът е приложим при струговане и шлифоване. При използване на инструменти с

дефинирана режеща геометрия подвижната люнетна опора трябва да ги следва.

На фигура 13 компоновката на машината е показана в поглед отгоре, в момент когато

супортът 1 е в позиция А2, за осъществяване на едностранно надлъжно шлифоване на

детайл 11 с ниска стабилност с десния наклонен диск 6. На фигурата люнетната опора е

монтирана към револверната глава 4 на втория супорт 1'. При надлъжно шлифоване

предното 2 и задно 3 седла се движат синхронизирано по осите Z2 и Z3. При надлъжно

струговане, с поддържане на обработваната повърхнина, супортите 1 и 1' се преместват по

осите Z1 и Z4 с една и съща подавателна скорост. Технологичното предназначение на

супортите 1 и 1' може да е разменено.

Фиг. 13 Надлъжно шлифоване при поддържане на детайла с подвижна люнетна опора,

установена в револверната глава на срещуположния супорт [5Б, 9

Б]

2.3 Метод за надлъжно шлифоване на ротационни детайли на двусупортни

машини при прилагане на метода за активен контрол и адаптивно управление на

точността на размерите и формата със сканиращи измервателни глави

Компоновката на двусупортната машина на фиг. 14 дава възможност за приложение

на метода за активен контрол и адаптивно управление при надлъжно шлифоване на

стъпални детайли със сканираща измервателна глава 27, установена към револверната глава

4 на супорта 1' [5

Б, 9

Б]. При надлъжното шлифоване предното седло 2 и задното седло 3 се

движат синхронизирано по осите Z2 и Z3. Възможно е и супортите 1 и 1' да се преместват с

16

една и съща подавателна скорост по осите Z1 и Z4 при надлъжно неподвижен детайл 11.

Технологичното предназначение на супортите 1 и 1' може да е разменено.

Фиг. 14 Активен контрол при надлъжно шлифоване с използване на сканираща

измервателна глава, установена в револверната глава на срещуположния супорт [5Б, 9

Б]

2.4 Методи и компоновки на двусупортни машини за последователно двустранно

струговане и шлифоване на два патронникови детайла

На фиг. 15 е представена двусупортна машина [6Б, 9

Б] с два еднакви супорта 1 и 1

' в

Фиг. 15 Двусупортна машина за комбинирано обработване на два патронникови детайла

[6Б, 9

Б]

17

поглед отгоре за последователно или едновременно двустранно струговане и шлифоване на

два патронникови детайла 11. Заготовките се преустановяват в срещуположни вретена 10

на седлата 2 и 3.

Производителността на обработването се повишава до два пъти, при едновременното

участие на два инструмента.

На фигура 16 [6Б, 9

Б] е показан в поглед отгоре друг компоновъчен вариант на

двусупортна машина с шлифовъчен супорт 1 и със супорт 1', комплектуван с две

револверни глави 4 за изпълнение на силови операции за предварително обработване, като

струговане, разстъргване, свредловане, фрезоване и други. Компоновката позволява

последователно извършване на предварително и окончателно обработване два

патронникови детайла 11, установени в срещуположните вретена 10 на двупозиционните

седла 2 и 3.

Фиг. 16 Вариант на машина за комбинирано обработване с два модулни супорта за грубо и

окончателно двустранно обработване [6Б, 9

Б]

С пунктирани линии са показани вторите позиции на супортите 1 и 1' за

осъществяване на цялостно, двустранно, грубо и окончателно обработване на детайлите 11.

При този вариант на компоновката е постигнато функционално и силово разделение

на двата кръстати супорта 1 и 1', на техните подавателни механизми и направляващи.

Шлифовъчният супорт 1 е предвиден само за изпълнение на операции за окончателно

обработване и подавателните му механизми 19 и 53 няма да бъдат подложени на големи

натоварвания. Това осигурява постигане на висока точност при позициониране и

обработване, поради очакваното намаление на износването на сачмено-винтовите двойки на

подавателните механизми по осите X1 и Z1 и на направляващите.

За супортите 1 и 1' не са необходими втори напречни подавателни механизми.

Компоновката дава възможност за последователно изпълнение на операции за

предварително и окончателно обработване на два патронникови детайла 11, установени в

срещуположните вретена 10 на седлата 2 и 3.

18

2.5 Технологичен маршрут за последователно предварително обработване,

повърхностно пластично деформиране (ППД) и шлифоване на външни и вътрешни

повърхнини на ротационни детайли на двусупортни машини

На фиг. 17 е показана в поглед отгоре компоновка на машина за комбинирано

обработване (двустранно струговане, повърхностно пластично деформиране (ППД) и

шлифоване) на ротационно-симетрични детайли на една установка [9Б, 11

Б]. Компоновката

и технологичният замисъл осигуряват равномерност на прибавките при многопроходните

цикли на изпълняваните методи и са предпоставка за увеличаване на производителността,

точността на формата и размерите.

Характерно за представената компоновка е използването на шлифовъчен супорт 1 за

външно и вътрешно шлифоване и супорт 1' с две револверни глави 4 за изпълнение на

методи за предварително обработване и ППД.

Фиг. 17 Вътрешно шлифоване и пластично деформиране на два детайла [9Б, 11

Б]

Изобразено е вътрешно шлифоване на отвор на детайл № 2, (след извършено ППД с

инструмент 56), установен в предното седло и цифрово ролковане на външния контур на

втора заготовка, установена в срещуположното вретено на задното седло. В случая са

активни осите X1, Z1, X4 и Z4. (На детайла № 1, предстои външно шлифоване с наклонения

диск 6). Двата супорта са силово разделени за предварително и окончателно обработване.

Представената компоновка позволява след чисто струговане или разстъргване, при едно и

също установяване, да се извърши повърхностно уякчаване на отвори или външни

профилни повърхнини преди изпълнение на окончателното обработване (шлифоване,

хонинговане или полиране). Възможно е да се използват различни инструменти за цифрово

ППД, установени в револверните глави 4, като: ролков инструмент 33 за външно

обработване, инструмент 56 за обработване на отвори, диамантен инструмент 55 за

заглаждане и други. Външното или вътрешно ППД на предварително струговани детайли

19

11, установени в задното 3 и/или предно 2 седло, разширява чувствително възможностите

на машината за комбинирано обработване.

При използване на илюстрираната компоновка могат цялостно гъвкаво да се

обработват различни патронникови или центрови детайли в произволна последователност.

В условията на автоматизирано производство обемното закаляване на ротационно-

симетрични заготовки може да бъде заменено с повърхностно пластично деформиране,

когато това е съобразено със служебното предназначение на детайлите. Внедряването на

технологичния маршрут: струговане, ППД и шлифоване при машините за комбинирано

обработване, от вида на представената в този раздел, ще доведе до съществено повишаване

на производителността, точността на формата и размерите на обработваните детайли в

условията на серийно производство.

2.6 Инструмент със съставна ролка за цифрово ППД на профилни или стъпални

ротационни детайли на машини за комбинирано обработване

Представената на фиг. 18 конструкция на инструмент за цифрово ролковане [11Б] е

повлияна от разработките на водещите германски фирми Ecoroll AG Werkzeugtechnik и

Baublies AG. Авторът няма претенции за създаване на качествено нови видове

инструменти, а в подобряване на някои от техните характеристики, с оглед бъдещи

експериментални изследвания и разширяване на областта на технологичното им

приложение.

Конструкцията се отличава с възможността за промяна на установъчните ъгли на

съставна валцоваща ролка в диапазона ± 90 градуса.

Фиг. 18 Едноролков инструмент със съставна деформираща ролка [11Б]

За оценяване на силово-деформационното поведение на валцоващата ролка на

инструмента бе извършено симулационно моделиране с помощта на софтуерния продукт

Abaqus. Проведените експерименти установиха допустимите силови натоварвания на

ролката при валцоване, преди настъпване на остатъчни деформации на работната й

повърхнина. Доказано е, че избраният материал на ролката (лагерна стомана ШХ15) е

подходящ за изпълнение на служебното й предназначение, тъй-като отчетените максимални

стойности на напреженията са в еластичната област [11Б].

В условията на гъвкаво производство могат да се валцоват детайли с различни

профили в произволна последователност, ако в револверните глави на машините се

установяват леви и десни инструменти за ролковане, с еднакви или различни радиуси на

закръгление, установъчни ъгли и „ъгли на заостряне”, което технологично се улеснява с

използване на предложената от автора съставна ролка на представения инструмент [11Б].

20

3. Оптимизирани компоновки на едносупортни и двусупортни машини за

комбинирано обработване на ротационно-центрови и патронникови детайли на една

или две установки

В [8Б] са представени и анализирани нови оптимизирани компоновъчни варианти на

едносупортни машини за едностранно или двустранно предварително и окончателно

обработване на патронникови или центрови детайли на една или две установки, подходящи

за различни видове производства. Те са разработени на модулен принцип, за да се

адаптират към производството на различни детайли и различни технологични маршрути

при оптимален брой работни възли и минимално време за престой на всеки един от тях при

изпълняване на предвидената операция. Представените компоновки на комбинирани

машини са съобразени с вида на детайлите - патронникови или центрови, с разположението

на обработваните повърхнини - едностранно или двустранно, с технологичните методи,

които могат да изпълняват и с вида на организацията на производството. Всяка една от тях

е подчинена на основната цел: осигуряване на възможно най-ниска цена на машините, при

зададените изисквания за точност, производителност и себестойност на обработваните

детайли, както да направи възможно тяхното внедряване у нас и в чужбина.

Модулите на проектираните компоновки на комбинирани машини са унифицирани.

На фиг. 19 [8Б] са представени технологичните възможности, които предлага компоновката

на едносупортна машина за последователно едностранно комбинирано обработване на

патронникови детайли.

а) предварително обработване (струговане,

свредловане и разстъргване)

б) окончателно обработване (външно и вътрешно

шлифоване)

Фиг. 19 Едносупортна машина за последователно едностранно комбинирано обработване

на патронникови детайли на една установка [8Б]

При тази компоновка могат да се струговат, свредловат, разстъргват (фиг. 19а) и

шлифоват (фиг. 19б) при една установка всички едностранно разположени външни и

вътрешни повърхнини на патронниковите детайли.

За реализиране на последователно едностранно комбинирано обработване на дълги

стъпални детайли, установени в патронник и поддържани от заден център, е разработена

представената на фиг. 20 [8Б] компоновка. При нея машината има втора надлъжна

направляваща и задно седло с допълнителна ос Z2. Тя е необходима за автоматична

промяна на междуцентровото разстояние при обработване на центрови детайли с различна

дължина в условията на ГАПС. Шлифоването се извършва с или без устройство за активен

контрол, в зависимост от изискванията за точност на диаметралните размери на детайла.

21

Фиг. 20 Едносупортна машина за последователно едностранно комбинирано обработване

на центрови детайли [8Б]

На фиг. 21 [8Б] е илюстрирана компоновка на универсална едносупортна машина за

последователно комбинирано обработване в произволна последователност на центрови и

патронникови детайли. Тя е вариант на компоновката от фиг. 20, но с разширени

технологични възможности. При нея предното седло е двупозиционно за предварително и

окончателно обработване на едностранно разположените „десни“ повърхнини на центрови

и патронникови детайли на една установка в произволна последователност.

Преустановяването на детайла между центри осигурява постигане на висока точност на

взаимното разположение на „десните“ и „левите“ му повърхнини.

Втората позиция на предното седло е предвидена за установяване на патронникови

детайли.

Фиг. 21 Универсална едносупортна машина за комбинирано обработване в произволна

последователност на центрови и патронникови детайли [8Б]

Машините за комбинирано обработване, с представената на фиг. 21 компоновка, са

особено подходящи за средно серийно производство поради осигурените:

- възможност за едностранно обработване на стъпални центрови и патронникови

детайли в произволна последователност;

22

- възможност за обработване на „ляво“ разположените повърхнини на двата вида

детайли при втора установка върху самата машина;

- висока точност на взаимното разположение на двустранно разположените

повърхнини на стъпалните центрови детайли при двете установки;

- престой само на един модул (задно седло или устройство за вътрешно шлифоване

при смяна на вида на обработваните детайли. Това обаче е налице и при конвенционалните

универсални кръглошлифовъчни машини);

- приемлива прогнозна цена на машината при предлаганите технологични

възможности, постигана точност и производителност.

На фиг 22 е представена компоновка на едносупортна машина за комбинирано

обработване, при която се извършва последователно двустранно обработване на стъпални

патронникови детайли със сложна форма, особено на вътрешните повърхнини при

установяване на инструментите за предварително обработване само към двете револверни

глави на супорта. Това позволява двете четирипозиционни седла да се изравнят по броя на

инструментите за вътрешно шлифоване и на измервателни глави, които могат да се

установят към тях. Разделянето на напречните направляващи и на подавателните преводи за

предварително и окончателно обработване осигурява поддържане на точността на

шлифованите детайли през целия период на експлоатация на машината.

Фиг. 22 Едносупортна машина за последователно двустранно комбинирано обработване на

патронникови детайли

На фиг. 23 [10Б] е представена модулна структура на компоновка на продукционен

тип машина за последователно, едностранно комбинирано обработване на патронникови

детайли. Тя се характеризира с използването на две успоредни надлъжни направляващи за

придвижване на шлифовъчния и струговия супорт, разположени от двете страни на оста на

обработвания детайл. С това е осъществено разделяне на всички направляващи и

подавателни преводи за грубо и окончателно обработване и постигане на вече описаните

преимущества. С използването на стругов и двувретенен револверен шлифовъчен супорт се

реализират последователно методите: струговане, външно шлифоване и вътрешно

шлифоване на „дясно“ разположените повърхнини на детайла при една установка.

Двустранното разположение на супортите позволява изпълнение на машината с възможно

най-малка дължина и съответно по-малка заемана производствена площ. Предното седло е

неподвижно закрепено към тялото на машината. Спомагателните времена за

позициониране на супортите, в близост до детайла за предварително или окончателно

23

Фиг.23 двусупортна машина за последователно, едностранно, комбинирано обработване на

патронникови детайли [10Б]

обработване, са много малки. Представената на фиг. 23 компоновка може да послужи за

основа при конфигуриране на универсален тип двусупортна машина за едностранно

комбинирано обработване на патронникови и центрови детайли в произволна

последователност. Това е илюстрирано на фиг. 24 с прибавяне само на един допълнителен

модул „задно седло” с или без ос Z3 за промяна на разстоянието между центрите (РМЦ).

В [10Б] са представени и други варианти на двусупортни комбинирани машини за

обработване на патронникови детайли, конфигурирани на модулен принцип. Особено място

всред всички тях заема компоновката на универсалната комбинирана машина за

обработване в произволна последователност на центрови и патронникови детайли,

представена на фиг. 24.

Фиг. 24 Универсална комбинирана двусупортна машина за едностранно обработване на

центрови и патронникови детайли в произволна последователност [10Б]

24

Поради разнообразните си технологични възможности и прогнозирана ниска цена тя

може да намери приложение във всяка машиностроителна фирма.

На фиг. 25 е представена компоновка на двусупортна машина за комбинирано

обработване, с двустранно разположение на многофункционалните револверни супорти

спрямо оста на обработвания детайл и повишена стабилност на технологичната система

поради неподвижното закрепване на предното седло към тялото, при която може да се

извършва последователно или едновременно, двустранно обработване на патронникови

детайли със стъпални външни и вътрешни повърхнини, при възможно най-висока

производителност [10Б, 23

Б].

Фиг. 25 Двусупортна машина за комбинирано обработване на два патронникови детайли

Тя е най-висока при детайли, които имат еднакъв брой двустранно разположени

външни и вътрешни повърхнини и еднакви изисквания за точност на техните размери и

взаимно разположение. Естествено тя намалява при всички други случаи, поради престой

на единия от двата супорта, с продължителност в зависимост от конфигурацията на

детайла.

4. Моделиране на 3D-компоновки на едносупортни и двусупортни машини за

комбинирано обработване на ротационни детайли

На фиг. 26 до фиг. 30 са представени само няколко характерни типопредставители на

проектираните и публикувани в [23Б] прототипи на 3D-компоновки на едносупортни и

двусупортни машини за комбинирано обработване, разработени с помощта на графичния

моделиер Solid Works. Тяхното създаване е подпомогнато от разработен за целта

специализиран авторски софтуерен продукт с интерактивно меню, за автоматизирано

генериране на различни варианти на комбинирани машини на модулен принцип. Продуктът

дава възможност за проверка за колизии и е в основата на осъществяване в перспектива на

CAM-симулации на комбинирано обработване на ротационни детайли на една или две

установки.

На фиг. 26 [23Б] е илюстрирана 3D-компоновка на едносупортна машина за

последователно, комбинирано обработване на всички едностранно разположени

25

фиг. 26 Едносупортна машина за последователно едностранно комбинирано обработване на

патронникови детайли [23Б]

повърхнини на патронникови детайли с многофункционален супорт. Тя е конфигурирана

на модулен принцип от основните възли: тяло 1, многофункционален револверен кръстат

супорт 2 и предно седло 3 с вретенен възел за установяване на детайлите при хоризонтално

разположение на тяхната ос. Компоновката от фиг. 26 осигурява последователно

обработване на една установка на всички едностранно разположени външни и вътрешни

челно цилиндрични повърхнини на патронникови детайли. Това се постига чрез

последователно изпълнение на методите: струговане, свредловане, разстъргване и

шлифоване в рамките на една операция.

На фиг. 27 [23Б] е представена 3D-компоновка на универсална едносупортна машина

с разширени технологични възможности. Тя е предназначена за последователно

комбинирано обработване на всички едностранно разположени („десни“) повърхнини на

центрови и патронникови детайли на една установка при произволна последователност.

При нея предното седло е двупозиционно, с възможност за въртене около ос В2.

Втората позиция на предното седло е заета от вретено с патронник за установяване на

патронникови детайли при обработване на техните едностранно разположени повърхнини.

Машините за комбинирано обработване, с компоновка от фиг. 27, са особено подходящи за

средно серийно производство, поради приемливата прогнозна цена на машината и

предлаганите разширени технологични възможности.

На фиг. 28 [23Б] е илюстрирана 3D-компоновка на двусупортна машина за

последователно едностранно комбинирано обработване на патронникови детайли.

Характерно за нея е наличието на две успоредни надлъжни направляващи за шлифовъчния

и струговия супорт, разположени от двете страни на обработвания детайл. С това е

осъществено силово разделяне на всички направляващи и подавателни преводи за грубо и

окончателно обработване. По този начин се гарантира дългосрочно поддържане на висока

точност на формата и размерите на детайлите.

Тази компоновка позволява изпълнение на машината с малки надлъжни размери и

3

2

1

Z1 X1

B1

26

фиг. 27 Универсална едносупортна машина за последователно едностранно комбинирано

обработване в произволна последователност на центрови и патронникови детайли [23Б]

съответно с малка заемана производствена площ. Постигат се намалени спомагателни

времена за позициониране на супортите в близост до детайла. При представената на фиг. 28

компоновка е предвидено установяване на измервателната глава на устройство за активен

контрол в една от позициите на револверната глава и използване на ос X2 за неговото

подвеждане при шлифоване. Този проект може да служи за основа при конципиране на

универсална машина за комбинирано обработване в произволна последователност на

патронникови и центрови детайли, с прибавяне на задно седло като допълнителен модул, с

или без ос Z3 и по-дълго тяло, фиг. 29 [23Б]. При нея ще има престой само на един от двата

модула (задно седло или вътрешно шлифовъчно вретено) при смяна на вида на

фиг. 28 Двусупортна машина за последователно едностранно комбинирано обработване на

патронникови детайли [23Б]

B1 X1

Z1

Z2 X2

Z2

Z1

B1 X1

B2

27

обработваните детайли (патронникови или центрови). Предложеният тип на универсална

машина за комбинирано обработване е приложим във всяка машиностроителна фирма за

производство на стъпални ротационни детайли.

Фиг. 29 Универсална двусупортна машина за последователно едностранно комбинирано

обработване в произволна последователност на патронникови и центрови детайли [23Б]

5. Метод и компоновка на едносупортна машина за двустранно шлифоване на

стъпални ротационни детайли на една установка само с един диск с наклонен профил

Основното предимство на метода за външно кръгло шлифоване на стъпални детайли с

наклонен шлифовъчен диск, в сравнение с използването на инструмент с „прав” профил, е

малката площ на контакта при обработване на челните повърхнини. Методът може да се

прилага при използване на различни шлифовъчни инструменти: абразивни, диамантни или

кубоборнитридни, в зависимост от вида на материала на обработваните детайли.

Разположението на елементите на технологичната система води до улеснено отвеждане на

стружките и до директен подвод на мажещо-охлаждащата течност (МОТ) непосредствено в

зоната на рязане. Това способства за повишаване на точността поради намалените термични

деформации.

Понастоящем ротационно-центровите детайли, чиито стъпала намаляват по диаметър

двустранно, (в посока към задното и предното седло на машината), се шлифоват най-често с

наклонен диск на две установки. Необходимо е допълнително спомагателно време за

преустановяване и за повторно монтиране на сърцето.

За увеличаване на нивото на автоматизация, производителността и точността при

външно кръгло шлифоване на ротационно-центрови детайли авторът е разработил метод за

двустранно обработване на стъпални валове на една установка с един и същи наклонен диск

[7Б], патент за изобретение BG 66382 B8.

28

На фиг. 30 е показана работната зона на компоновка на машина, при която супортът

се премества по ос Х, а масата се движи в надлъжно направление по ос Z. Това е най-често

срещананото компоновъчно изпълнение на кръглошлифовъчна машина.

а)

б)

Фиг. 30 Позиции на супорта за двустранно шлифоване на стъпалата на центрови детайл [7Б]

Характерно за предлаганите метод и компоновка на машина е използването на

револверен супорт (РС) с един наклонен диск, ъглово разположен спрямо супорта по

илюстрирания начин.

Фиг. 30а и 30б илюстрират технологичната последователност при двустранното

обработване на стъпален детайл. На фиг. 30а е изобразена първата позиция на револверния

супорт. При нея наклоненият шлифовъчен диск обработва стъпалата на детайла, които

намаляват по диаметър в посока към задното седло. Следва завъртане на супорта за

отвеждане на шлифовъчния инструмент във втора позиция, фиг. 30б. При нея се осигурява

възможност за шлифоване на стъпалата на детайла, намаляващи по диаметър наляво, в

посока към предното седло. В това положение дискът шлифова с „обратната”, „задната” си

страна. И при двете позиции една и съща конусна повърхнина на инструмента обработва

цилиндричните стъпала, а другата - челата на детайла. След индексиране на револверния

супорт се извършва заточване на инструмента по ос „X” и „Z” за отстраняване на

евентуална грешка от ъгловото препозициониране. Заточването може да се извърши със

стандартното устройство, разположено към задното или предно седло.

За увеличаване на технологичните възможности на машината, при обработване на

стъпални отвори на патронникови детайли, към револверния супорт е монтирано вътрешно

шлифовъчно вретено, разположено в подходяща позиция спрямо супорта.

Основните предимства на метода, в сравнение с класическия вариант на изпълнение

на машина с един наклонен диск и невъртящ се супорт, са:

- повишена производителност и ниво на автоматизация, поради отпадане на

необходимостта от преустановяване на детайла. Това води до съкращаване на единичното

време;

- отпадане на необходимостта от второ осево позициониране за елиминиране на

влиянието на разликата в дълбочините на центровите отвори, поради обработването на

детайла на една установка,

- постигане на висока точност на размерите и взаимното разположение на всички

стъпала поради обработването им на една установка.

29

Раздел 2

Изследване на процеса челно фрезоване с инструменти с неравномерно

разположение на режещите пластини (цитирани трудове 14

Б, 15

Б, 16

Б, 17

Б, 18

Б, 19

Б, 20

Б)

След анализ на направеното литературно и патентно проучване на съвременното

състояние на техниката в областта на метода челно фрезоване с инструменти с

неравномерно разположение на режещите пластини по тяхната периферия се дефинира

следната цел на изследванията в тази област:

Цел на работата: „Сравнително изследване на процеса непълно симетрично челно

фрезоване с инструменти с постоянна и променлива ъглова стъпка на режещите

пластини по тяхната периферия” Какви задачи за постигане на тази цел са възникнали през периода на работа в

изследваната област:

- да се конструират и изработят в метал инструменти за челно фрезоване с

неравномерно разположение на режещите зъби по тяхната периферия;

- да се извършват сравнителни експериментални изследвания за определяне на

влиянието на елементите на режима на рязане при непълно симетрично челно фрезоване с

инструменти с постоянна и с променлива ъглова стъпка на режещите пластини по тяхната

периферия върху грапавостта на обработените детайли;

- да се изследва влиянието на елементите на режима на рязане при непълно

симетрично челно фрезоване с инструменти с постоянна и с променлива ъглова стъпка на

режещите пластини по тяхната периферия върху принудените трептения на фрезованите

заготовки;

- да се направи честотен анализ на принудените трептения при различни режими на

челно фрезоване с инструменти с постоянна и с променлива ъглова стъпка на режещите

пластини по тяхната периферия;

- статистически да се обработят резултатите от сравнителните експериментални

изследвания за определяне на влиянието на елементите на режима на рязане при непълно

симетрично челно фрезоване с инструменти с постоянна и с променлива ъглова стъпка на

режещите пластини по тяхната периферия върху грапавостта и отклоненията от равнинност

на обработените детайли. Да се определят регресионните зависимости Ra = f(n, f, ap) и се

извърши параметрична оптимизация;

- да се изследва влиянието на разпределението на режещите зъби по периферията на

инструментите върху отклоненията от равнинност на челно фрезовани детайли. Да се

определят подходящи режими на рязане и инструменти за челно фрезоване, при които се

постигат минимални отклонения от равнинност на обработваните детайли при максимална

производителност.

Разглеждането е направено по области на изследване, съобразено с поставените

задачи.

1. Конструиране и изработване на инструменти с променлива ъглова стъпка на

режещите пластини по тяхната периферия

По договор на НИС № 131ПД0002-05 се изработиха в метал от италианската фирма

SAU две авторски конструкции на фрези [14Б, 15

Б] с неравномерно разположение на

режещите пластини по тяхната периферия, фиг. 31б и фиг. 31в. При всички проведените

сравнителни експерименти, основните резултати от които са представени в този раздел,

30

тези инструменти бяха сравнявани със стандартната фреза, фиг. 31а при еднакви условия и

режими на рязане.

а) фреза № 1: стандартна,

SPAAP7RZOO

б) фреза № 2: с малка ъглова

стъпка, S438-125-13

в) фреза № 3: с голяма ъглова

стъпка, SPAAP7S00

Фиг. 31 Фрези с различно разположение на режещите пластини по тяхната периферия [15Б]

На фиг. 32 [14Б] е илюстриран видът и закрепването на твърдосплавните пластини

Фиг. 32 Закрепване на твърдосплавна пластина към корпуса на челна фреза [14Б]

към корпусите на инструментите. Използвани са квадратни пластини с калиброваща фаска

на режещите върхове от 2 mm и главен установъчен ъгъл 45°.

С инструментите на фиг. 31 бяха проведени планираните сравнителни експерименти в

катедра ТМММ на ТУ-София и фирма „Петров П.М.“ ЕООД за изпълнение на по-горе

посочените задачи.

2. Изследване на влиянието на елементите на режима на рязане върху грапавостта

на обработените детайли

Непълното симетрично челно фрезоване се характеризира с циклично ударно

натоварване на зъбите при врязването им в заготовката. Променливите циклични сили на

рязане предизвикват поява на принудени трептения, които водят до изменения на

грапавостта и точността на размерите на обработваните повърхнини. Те влияят

отрицателно на трайността на използваните инструменти и влошават с времето

експлоатационната точност на машините. Изследването на нови специализирани

инструменти и технологични схеми е един от подходите за ефективно разрешаване на тези

проблеми.

В този раздел са представени резултати от сравнителни експериментални изследвания

[15Б, 16

Б] на процеса непълно симетрично челно фрезоване с инструменти с постоянно и с

променливо ъглово разположение на твърдосплавните пластини по тяхната периферия.

31

Изследвано е влиянието на елементите на режима на рязане върху грапавостта на

обработваните заготовки. При опитите са използвани стандартна фреза № 1, фиг. 30а с

равномерно разположение на пластините и две авторски конструкции на инструменти № 2

и № 3, фиг. 31б и фиг. 31в [15Б] с променлива ъглова стъпка на режещите зъби по тяхната

периферия.

При проведените сравнителни експерименти са изследвани две технологични схеми

[15Б], фиг. 33 за определяне на влиянието на посоката на надлъжното подаване f на детайла

върху грапавостта Ra на обработените повърхнини при един и същи ъгъл на наклона α на

челната повърхнина на фрезата.

а) Фрезоване на заготовка със страна „А” на

инструмента

б) Фрезоване на заготовка със страна „Б” и

калиброването й със страна „А” на инструмента

Фиг. 33 Технологични схеми за челно фрезоване [15Б]

Опитите с трите инструмента на фиг. 31 са извършени при еднакви условия и режими

на рязане на обработващ център Rais М650 в условията на фирма „Петров П.М.“ ЕООД и

на универсална фрезова машина ФУ 321 в катедра ТМММ на ТУ-София. Това даде

възможност да се съпоставят резултатите и да се определят подходящите инструменти и

режими на рязане при различна стабилност на технологичните системи с оглед постигане

на най-ниска грапавост.

Изследванията са извършени по класическата схема, фиг. 33а и по нов метод и

технологична схема с „противоположен” наклон на инструмента спрямо посоката на

надлъжното подаване, фиг. 33б. (Инструментът е разположен под един и същи ъгъл и при

двете сравнявани схеми, но посоката на подаването спрямо него е противоположна). За

разлика от класическата схема за фрезоване, при схемата на фиг. 33б зъбите на

инструмента не се врязват още в началото на процеса на пълната дълбочина на прибавката.

Позиционното разположение на фрезата спрямо заготовката осигурява възможност за

калиброване на обработваната повърхнина от спомагателните режещи ръбове на

твърдосплавните пластини, които при класическата схема на рязане не участват в

оформянето на микро- и макрорелефа на детайла. Това осигурява постигане на

експериментално установената по-ниска грапавост, в сравнение с класическата технология

и е предпоставка за по-голяма трайност на инструментите. При новата технология, след

пълното навлизане на инструмента в материала, участие в рязането взимат повече режещи

зъби, разположени по периферията на фрезата. Това стабилизира процеса и намалява

амплитудата на принудените трептения. Вследствие на това се постига експериментално

установената по-ниска грапавост [15Б, 16

Б]. В резултат на експериментите са определени

подходящи инструменти и режими на рязане за постигане на изискваната грапавост на

обработените детайли при максимална производителност. Новият метод и технологична

схема се използват в условията на фирма „Петров П.М.“ ЕООД при производството на

ролкови танкети.

Б

f

α

A Б

A

f α

32

3. Влияние на режима на рязане при челно фрезоване с инструменти с постоянна и с

променлива ъглова стъпка на режещите пластини по тяхната периферия върху

принудените трептения на фрезованите заготовки

Променливите сили на рязане при челно фрезоване предизвикват принудени

трептения с различна амплитуда, които водят до изменения на грапавостта на

обработваните повърхнини. Честотата на трептенията се влияе от цикличността на

ударното натоварване на зъбите на инструментите при врязването им в заготовките и

излизането им от контакт с тях. Трептенията влияят отрицателно на трайността на

използваните инструменти и влошават с времето експлоатационната точност на машините.

Изследването на нови технологични схеми и специализирани инструменти за намаляване

на амплитудата и продължителността на трептенията при челно фрезоване е един от

начините за постигане на по-добри точностни показатели на обработваните детайли при

повишена производителност и ефективност на процеса.

На фиг. 34 и фиг. 35 са илюстрирани два характерни записа от [16Б], които представят

изменението на виброскоростта на надлъжните принудени трептения при непълно

симетрично челно фрезоване на заготовки за ролкови танкети с инструменти с постоянна и

с променлива ъглова стъпка на разположението на твърдосплавните пластини по тяхната

периферия.

Фиг. 34 Запис на принудените трептения на заготовка при фрезоването й със стандартна

фреза № 1 и режим на рязане: n = 400 min-1

, f = 80 mm/min, ap = 1.5 mm [15Б, 16

Б]

Фиг. 35 Запис на принудените трептения на заготовка при фрезоването й с инструмент № 2

и режим на рязане: n = 400 min-1

, f = 80 mm/min, ap = 1.5 mm [15Б, 16

Б]

33

Сравнителните експерименти са извършени на машина ФУ 321 с трите фрези № 1, №

2 и № 3 от фиг. 4 при еднакви условия и режими на фрезоване по класическата схема на

фрезоване, фиг. 33а [15Б]. При вариране на елементите на режимите на рязане по време на

пълните факторни експерименти са измерени надлъжните и напречните трептения на

обработваните заготовки с трите различни фрези [16Б].

В [16Б] са представени и анализирани опитните резултати от проведените

сравнителни експерименти за определяне на влиянието на разположението на режещите

пластини по периферията на инструментите върху гасенето на принудените трептения по

класическата схема на фрезоване на машина ФУ 321. Установено е, че при определени

режими на рязане принудените трептения при фрезоване с инструменти с неравномерно

разположение на режещите пластини по тяхната периферия са с по-малка амплитуда и

продължителност, което води до по-ниска грапавост на обработените повърхнини. Това е

предпоставка за тяхното внедряване в производствени условия.

4. Честотен анализ на принудените трептения при сравнителни експерименти

Трептенията на инструментите при челно фрезоване оказват съществено влияние

върху грапавостта на обработените повърхнини. В този случай тяхната променяща се

амплитуда влияе пряко върху качеството на детайлите. Трептенията на инструмента при

челно фрезоване периодично променят неговото положение спрямо заготовката. Това води

до изменения на дълбочината на рязане и на параметрите на срязвания слой. Силата на

рязане и температурите в зоната на контактите на режещите зъби със заготовката се

колебаят също в определени граници. Вследствие на влиянието на тези фактори се променя

микрорелефът на обработваната повърхнина.

В този раздел са представени и анализирани основните резултати от проведен

сравнителен честотен анализ в [19Б] за определяне на влиянието на принудените трептения

върху грапавостта на обработените детайли при непълно симетрично челно фрезоване с

инструменти с постоянна и с променлива ъглова стъпка на режещите зъби по тяхната

периферия. Изследвано е влиянието на различното разположение на твърдосплавните

пластини върху виброускорението, съответно върху амплитудата на трептенията и

грапавостта на челно фрезованите детайли. Сравнителните експерименти са извършени на

универсална фрезова машина ФУ 321 с трите инструмента от фиг. 33 при фрезоване по

класическата схема на фиг. 33а и при постоянните условия, описани в [15Б].

С помощта на лазерна апаратура - Доплеров виброметър VibrometTM

500V на фирма

MetroLaser са записани при проведените сравнителни експерименти данните за

виброускорението и регистрираните честоти. В [19Б] са приложени данните за измерената

грапавост на обработените повърхнини след фрезоването им с трите инструмента.

Проведеният честотен анализ [19Б] потвърждава анализираните опитни резултати от

сравнителните експериментални изследвания в [15Б и 16

Б] за определяне на влиянието на

елементите на режима на рязане при непълно симетрично челно фрезоване върху

грапавостта на обработените детайли при използване на инструменти с постоянна или

променлива ъглова стъпка на разположените режещите пластини по тяхната периферия.

Анализирано е влиянието на ъгловото разположение на режещите пластини по

периферията на фрезите върху гасенето на принудените трептения на заготовките при

фрезоването им по схемата на фиг. 33а на машина ФУ 321. В [19Б] са посочени

подходящите инструменти и режими на рязане за постигане на най-добра грапавост на

обработените детайли при класическата схема на фрезоване.

34

5. Статистически анализ на резултатите от сравнителните изследвания на процеса

челно фрезоване с инструменти с постоянна и променлива ъглова стъпка на режещите

пластини по тяхната периферия

В публикациите [17Б, 18

Б] са представени и анализирани статистически обработените

резултати от проведените сравнителни изследвания в [15Б, 16

Б] за определяне на влиянието

на елементите на режима на рязане при челно фрезоване върху грапавостта на

обработените детайли с инструменти с постоянна и с променлива ъглова стъпка на

разположените твърдосплавни пластини по тяхната периферия. Изследванията са

извършени на универсална фрезова машина ФУ 321 и на обработващ център RAIS M650

при еднакви условия и режими на рязане. Това осигури възможност за определяне на

влиянието на различната стабилност на технологичните системи върху изследвания

параметър - грапавостта на обработените повърхнини. В [17Б, 18

Б] са изведени

регресионните зависимости Ra = f(n, f, ap) и е извършена параметрична оптимизация при

целева функция - минимизиране на Ra. Статистическата обработка на данните от

експериментите е извършена с помощта на софтуерния продукт Stat Graphics. Представени

са Pareto-диаграми за оценяване на значимостта на изследваните фактори на влияние върху

параметъра Ra с трите вида инструменти, илюстрирани на фиг. 31. Приложени са графики

за онагледяване на „главните въздействия” на елементите на режима на рязане върху Ra на

фрезованите детайли. Илюстрирани са в 3D-формат „повърхнините на зависимост” на Ra

от изследваните значими фактори на влияние при челно фрезоване с трите вида

инструмента. Изведените регресионни зависимости Ra=f(n, f, ap) могат да се използват за

предварително пресмятане на грапавостта Ra на обработените детайли при определени

стойности на честотата на въртене на инструмента n, надлъжното подаване f и дълбочината

на рязане ap.

Всички графики, регресионни зависимости и диаграми са включени в публикациите

[17Б и 18

Б].

При анализа на статистически обработените резултати се установи, че формирането

на грапавостта на челно фрезованите детайли, с инструменти с променлива ъглова стъпка

на разположените твърдосплавни пластини по тяхната периферия, се подчинява в някои

случаи на други закономерности, различни от класическите.

Микро- и макрорелефът на обработените повърхнини се влияе от смесеното

взаимодействие на множество значими фактори, основните от които са: конструкция на

инструментите с постоянна и с променлива ъглова стъпка на пластините по тяхната

периферия, различни комбинации на елементите на режима на рязане, геометрия и брой на

едновременно работещите зъби, амплитуда и честота на принудените трептения, влияние

на смесените въздействия на елементите на режима на рязане, използвана технологична

схема, вид на фрезоването, стабилност на машината и други. Резултатите от проведените

статистически анализи в [17Б, 18

Б] позволяват избор на подходящи инструменти и режими

на рязане за постигане на изискваната грапавост и производителност при челно фрезоване

на универсални машини (от вида на ФУ 321) и обработващи центри (от вида на RAIS

M650). Това е предпоставка за тяхното внедряване в производствени условия.

6. Изследване на отклоненията от равнинност при челно фрезоване

В публикация [20Б] са представени и анализирани опитните данни от проведените

пълни факторни експерименти за определяне на влиянието на разпределението на

режещите зъби по периферията на стандартни и специализирани инструменти при непълно

симетрично челно фрезоване на обработващ център RAIS M650 върху отклоненията от

равнинност на обработените повърхнини. Сравнени са трите фрези от фиг. 30.

35

Изследванията са извършени по схемата за фрезоване с калиброване на обработваните

повърхнини със „задната” страна на инструментите, фиг. 33б. Отклоненията от равнинност

Δр са измерени на трикоординатна машина, фиг. 36 на английската фирма Aberlink Ltd.

Установено е, че при изследваната технологична схема, фиг. 33б макрорелефът на

повърхнината и съответно Δр се формират в резултат на взаимодействието на различния

брой и разположение на режещите пластини по периферията на инструментите и

варирането на елементите на режима на рязане, предизвикващи променливи деформации на

технологичната система. Определени са подходящи инструменти и режими на рязане, при

които се постигат минимални отклонения от равнинност на обработените детайли при

максимална производителност. С предстоящо симулационно моделиране ще бъде направен

опит за проследяване и изясняване на последователността на формирането на макро- и

микрорелефа на челно фрезовани детайли с инструменти с равномерно и неравномерно

разположени зъби по тяхната периферия. Понастоящем в Института по производствена

техника на Университета по индустриални технологии (KIT) в гр. Карлсруе, Германия се

извършват допълнителни сравнителни изследвания на новата схема за позиционно

разположение на представените на фиг. 31 инструменти за челно фрезоване.

фиг. 36 Опитна установка за измерване на отклоненията от равнинност [20Б]

Раздел 3

Други публикации (трудове: 21

Б, 22

Б и 24

Б)

В този раздел е включена информация за три публикации [21Б, 22

Б и 24

Б], които са

посветени на следните направления: обработване на стъпални отвори в наклонени

повърхнини [21Б], свредловане на рециркулационни отвори на ролкови танкети [22

Б] и

създаване на видео-лекции за дистанционно обучение [24Б].

В първите две публикации [21Б и 22

Б] са представени разработки на автора в областта

на решаване на конкретни технологични проблеми при обработването на типови

повърхнини на ролкови танкети. В [21Б] са изследвани и анализирани различни

технологични схеми за повишаване на качеството и производителността при обработване

на стъпални отвори, фиг. 37 за болтове със скрита глава в наклонени повърхнини на

ролкови танкети с инструменти на фирмите Gühring, Mapal и MK-Tools.

Предложена и изследвана е нова технологична схема, фиг. 38 [21Б] за последователно

двупозиционно фрезоване на отворите с палцова фреза с радиусно закръгление и с

размерна челно-цилиндрична фреза. Резултатите от успешните експерименти се дължат на

разполагането на двата инструмента нормално на обработваната повърхнина и при двете

позиции на заготовката. Доказано е, че при тази схема се отстранява до голяма степен

36

Фиг. 37 Ролкова танкета със стъпални отвори в наклонени повърхнини [21Б]

прекъснатото рязане и едностранното радиално натоварване на инструментите. Вследствие

на това се постига висока точност на формата и размерите на стъпалните отвори при

удовлетворяване на изискванията на фирмата възложител - Bosch Rexroth за ниска

грапавост и себестойност на операцията при висока производителност. Новата

технологична схема е внедрена в производствените условия на фирма „Петров П.М.“

ЕООД.

Фиг. 38 Схема за двупозиционно фрезоване [21Б]

В [22Б] са представени опитни резултати от проведени сравнителни експерименти на

специализирана пробивна машина, фиг. 39 за изследване на влиянието на режимите на

рязане при свредловане, както и на геометрията и конструкцията на два вида инструменти

на фирмите MK-Tools и Sau върху точността на диаметрите, формата и грапавостта на

обработените рециркулационни отвори на ролкови танкети, фиг. 40.

Отклоненията от кръглост за всеки отвор се измерваха в няколко напречни сечения по

неговата дължина, в 16 равно отдалечени точки на всяко сечение, с помощта на

координатно-измервателна машина Aberlink, фиг. 41.

При проведените сравнителни експерименти е изследвано влиянието на режимите на

рязане при свредловане, както и на геометрията и конструкцията на инструментите на

фирмите MK-Tools и Sau върху точността на диаметрите, формата и грапавостта на

обработените рециркулационни отвори на ролкови танкети. Установено е, че при

използване на твърдосплавно свредло на фирма Sau и при оптимизиран режим на рязане: vc

37

Фиг. 39 Едновременно обработване на два рециркулационни отвора на ролкови танкети,

установени в многоместно приспособление [22Б]

= 66 m/min и fz = 0.072 mm/зъб се удовлетворяват изискванията на възложителя, фирма

Bosch Rexroth по отношение на предписаните точност на диаметъра, формата и грапавостта

Фиг. 40 Ролкова танкета с рециркулационни отвори [22Б]

Фиг. 41 Измерване на точността на диаметъра на рециркулационен отвор на ролкова

танкета с координатно-измервателна машина Aberlink [22Б]

на обработените отвори, при едновременно повишаване на производителността и ниска

себестойност на операцията. Този инструмент има подобрено охлаждане на главните

режещи ръбове и осигурява много добро отвеждане на стружките. Оптимизираните режими

на рязане и свредлата на фирма Sau са внедрени във фирма „Петров П.М.“ ЕООД.

В [24Б] е направен анализ на предимствата на дистанционното обучение по интернет.

Представено е приложението на софтуерния продукт Camtasia Studio при изготвяне на

авторски видео-лекции за дистанционно обучение. Те са разработени по проектите

BG051PO001-4.3.04-0045 и BG051PO001-4.3.04-0058 „Иновационни форми за

38

дистанционно обучение в българските университети”. Проектите се осъществиха през 2013

г. и 2014 г. с финансовата подкрепа на Оперативната програма „Развитие на човешките

ресурси”. Те се финансираха от Европейския социален фонд на Европейския съюз. Двата

проекта са осъществени по договори на Машинно-технологичния факултет и на Факултета

за германско инженерно обучение и промишлен мениджмънт на Техническия университет

в София. На български език са разработени 35 модула по 14 теми от учебната програма на

дисциплината „Технология на машиностроенето”, част 1, които са включени в web-базиран

видео-учебник. Разработените модули на видео-лекциите са достъпни с парола по всяко

време и на различни места за обучаваните студенти от следните четири факултета на ТУ-

София: МТФ, МФ, ФаГИОПМ, ФКСУ. Те могат да ги разглеждат на своите персонални

компютри или смартфони в удобно за тях време и място.

Видео-лекциите са филмирани и озвучени на различни езици. В тях подбраната

информация се представя значително по-бързо и точно в сравнение с традиционните

методи на преподаване. Включени са коментирани анимации, симулации и видео-филми за

онагледяване на преподавания материал. Това допринася студентите да имат усещането, че

присъстват на упражнения и лабораторни демонстрации. При изготвянето на видео-лекции

едновременно се филмират преподавателят и неговите обяснения за всеки слайд на

предварително подготвената презентация. Записва се позицията на курсора, който

преподавателят премества при посочване на коментираните елементи от текущата фигура.

Дистанционното обучение е една налагаща се форма за преподаване, която се възприема

много добре от студентите и помага за подготовката и добрите им резултати на изпитите.

Разработените видео-лекции на български са включени във видео-учебник по дисциплината

„Технология на машиностроенето, част 1 - избрани глави” с ISBN 978-954-334-171-9. Той е

издаден на CD през 2015 г. от издателство Софттрейд. Учебникът е депозиран в

Националната библиотека „Св. Св. Кирил и Методий”. Предназначен е за студентите от

МТФ, МФ, ФаГИОПМ и ФКСУ на ТУ-София. Разработените и web-базирани видео-лекции

се използват от няколко години в учебния процес.

26.12.2016 г. подпис:

/ доц. д-р Лъчезар Стоев /