Способы устранения эффекта подрезания при формообразовании поверхностей сложнопрофильных элементов имплантатов коленного сустава
Рассмотрены вопросы, связанные со взаимным расположением инструмента и обрабатываемой детали и изменением их расположения в процессе формообразования поверхности. Установлены закономерности изменения их взаимного расположения и величина подрезания. Для обеспечения точности обработки предложены эффек...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения |
|---|---|
| Дата: | 2012 |
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України
2012
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/140231 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Способы устранения эффекта подрезания при формообразовании поверхностей сложнопрофильных элементов имплантатов коленного сустава / В.В. Возный, С.Ф. Студенец, В.Е. Мельник, В.В. Мельниченко, А.А. Микищенко // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2012. — Вип. 15. — С. 584-587. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860023108906254336 |
|---|---|
| author | Возный, В.В. Студенец, С.Ф. Мельник, В.Е. Мельниченко, В.В. Микищенко, А.А. |
| author_facet | Возный, В.В. Студенец, С.Ф. Мельник, В.Е. Мельниченко, В.В. Микищенко, А.А. |
| citation_txt | Способы устранения эффекта подрезания при формообразовании поверхностей сложнопрофильных элементов имплантатов коленного сустава / В.В. Возный, С.Ф. Студенец, В.Е. Мельник, В.В. Мельниченко, А.А. Микищенко // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2012. — Вип. 15. — С. 584-587. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения |
| description | Рассмотрены вопросы, связанные со взаимным расположением инструмента и обрабатываемой детали и изменением их расположения в процессе формообразования поверхности. Установлены закономерности изменения их взаимного расположения и величина подрезания. Для обеспечения точности обработки предложены эффективные способы устранения подрезания.
Розглянуто питання, пов'язані зі взаємним розташуванням інструменту і оброблюваної деталі та зміною їх розташування у процесі формоутворення поверхні. Встановлено закономірності зміни їх взаємного розташування і величину підрізання. Для забезпечення точності оброблення запропоновано ефективні способи усунення підрізання.
Questions, related to the mutual location of instrument and work part and change of their location in the process of formmaking of surface, are considered. Descriptions of change of their mutual location and size of paring are set. For providing of exactness of treatment the possible methods of removal of paring are offered.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:49:03Z |
| format | Article |
| fulltext |
Выпуск 15. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
584
7. Крыль Я. А., Кайдаш О. Н., Павлова Е. Ю. Некоторые физико-химические и
технологические свойства порошков нитрида кремния // Сверхтвердые материалы. –
1993. – № 3. – С. 23–30.
8. Золотухин А. В. Метод и прибор синхронного ДТА / ДСК для исследования и
контроля материалов в диапазоне температур 300-2100 К // Сверхтвердые матер. –
1996. – № 1. – С. 15–24.
9. Fine-Grained Silicon Nitride Ceramic Prepared from b-Powder / M. Mitomo, H. Hirotsuru,
T. Nishimura, Y. Bando // J. Am. Ceram. Soc. – 1997. – 80, N 1. – P. 211–214.
10. Šajgalik P., Dusza J. Preparation and properties of fine Si3N4 / Silicon Nitride 93. Key
Engineering Materials. – Trans. Tech. Publ., Switzerland, 1994. – 89–91. – P. 171–174.
11. Hermel W., Herrmann M., Schulz I. Sintering and microstructure of Si3N4-materials //
Silicon Nitride 93. Key Engineering Materials. – Trans. Tech. Publ., Switzeland, 1994. –
89–91. – Р. 181–186.
12. Effect of powder characteristics on sintering behavior of silicon nitride / T. Yamada, Y.
Kanetsuki, K. Fueda et al. // Silicon Nitride 93. Key Engineering Materials. – Trans. Tech.
Publ., Switzeland, 1994. – 89–91. – Р. 177–180.
13. Knutson-Wedel M., Flak L. K. L., Ekström T. Si3N4 ceramics formed with different metal
oxide additives – control of microstructure and properties / Silicon Nitride 93. Key
Engineering Materials. Trans. Tech. Publ., Switzerland, 1994. – 89–91. – P. 153–158.
14. Microstructiral Design of Silicon Nitride with Improved Fructure Touhgness: II, Effect of
Yttria and Alumina Additives / E. Y. Sun, P. F. Becher, K. P. Plucknett et al. // J. Am.
Ceram. Soc. – 1998. – 81, N 11. – P. 2831–2840.
Поступила 31.05.12
УДК 621.922.079..678
В. В. Возный, канд. техн. наук., С. Ф. Студенец, В. Е. Мельник,
В. В. Мельниченко, А. А. Микищенко
Институт сверхтвердых материалов им. В.Н. Бакуля НАН Украины, г. Киев
СПОСОБЫ УСТРАНЕНИЯ ЭФФЕКТА ПОДРЕЗАНИЯ ПРИ
ФОРМООБРАЗОВАНИИ ПОВЕРХНОСТЕЙ СЛОЖНОПРОФИЛЬНЫХ
ЭЛЕМЕНТОВ ИМПЛАНТАТОВ КОЛЕННОГО СУСТАВА
Рассмотрены вопросы, связанные со взаимным расположением инструмента и
обрабатываемой детали и изменением их расположения в процессе формообразования
поверхности. Установлены закономерности изменения их взаимного расположения и
величина подрезания. Для обеспечения точности обработки предложены эффективные
способы устранения подрезания.
Ключевые слова: формообразование поверхностей, смещение, поворот, подрезание,
спираль Архимеда, бедренный элемент, эндопротез коленного сустава.
Введение
При формообразовании поверхностей сложнопрофильных элементов имплантатов
коленного сустава одним из основных факторов, влияющих на точность обработки, является
взаимное расположение, как в начальный момент, так и в процессе обработки инструмента и
детали.
Следует отметить, что изменение расположения инструмента (взаимное смещение и
поворот осей) относительно обрабатываемой детали существенно влияет на точность и
качество обрабатываемой поверхности. Так, при формообразовании поверхности бедренного
элемента имплантатов коленного сустава инструментом со сферической формой рабочей
РАЗДЕЛ 3. ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ
И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ИНСТРУМЕНТЕ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ОТРАСЛЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
585
части в процессе обработки по спирали Архимеда изменяется угол между нормалями к
спирали и образующей фасонной части инструмента (рис. 1).
а б
Рис. 1. Построение спирали Архимеда и нормали к кривой [2; 3]: а - принцип
геометрического построения спирали Архимеда, б - построение нормали к спирали Архимеда
Изменение угла между нормалями имеет обратную функциональную зависимость от
радиуса вектора спирали Архимеда определяемого по формуле [1].
( ) 515
m
emR
a
-
=
где α – угол поворота спирали Архимеда, т – переменная величина определяющая
количество производимых расчетов в модели. Изменяется в пределах от 0 до 70.
Методика
Как следует из рис. 1 в разных точках спирали Архимеда углы между нормалями к
спирали Архимеда и фасонной рабочей частью инструмента (МР и ОР отрезки
соответственно) различные и чем дальше от центра спирали взята точка (больше радиус-
вектор), тем угол между нормалями меньше.
В результате расчета зависимости изменения угла между нормалями от радиуса-
вектора получили график его распределения (рис. 2).
Рис. 2. Зависимость изменения угла между нормалями α от величины радиуса-вектора r
Изменение угла между нормалями влечет за собой эффект подрезания (рис. 3).
Выпуск 15. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
586
а б
Рис. 3. Положение инструмента относительно центра спирали Архимеда: а – положение
фрезы относительно обрабатываемой поверхности, б – геометрическое определение
подрезания детали
Как следует из рис. 4. в результате изменения положения инструмента относительно
заготовки происходит формообразовании бедренной поверхности элементов имплантатов
коленного сустава с искажением формы
(рис. 4), максимальное значение которой
h = 0,3–0,5 мм. Это может быть
допустимо при предварительном снятии
материала. В случае чистовой обработки
величина подрезания приведет к
выбраковке детали.
Обсуждение результатов
Основными способами устранения
подрезания являются доворот стола с
установленной на нем заготовкой на
угол, равный углу в данной точке между
нормалями (рис. 5, а), смещение центра
спирали по осям x и y (рис. 5, б, в),
перерасчет уравнения спирали с учетом
величины подрезания (рис. 5, г).
а б в г
Рис. 5. Способы устранения подрезания: а – доворот стола с установленной на нем
заготовкой на угол равный углу, в данной точке между нормалями, к спирали и
инструменту; б – смещение центра спирали по оси x; в – смещение центра спирали по оси y;
г. – перерасчет уравнения спирали с учетом величины подрезания
Рис. 4. Искажение спирали Архимеда на
величину подрезания
РАЗДЕЛ 3. ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ
И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ИНСТРУМЕНТЕ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ОТРАСЛЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
587
Как следует из рис. 5 три из четырех способов (рис. 5, а-в) можно реализовать
непосредственно на станке с ЧПУ введя поправочные коэффициенты. Применение способа,
изображенного на рис 5, г требует перерасчета уравнения спирали Архимеда и
соответственно корректировки всей программы перемещения инструмента.
С нашей точки зрения, наиболее простой способ предупреждения и устранения
возможного подрезания является доворот стола с установленной на нем заготовкой на угол
равный углу, в данной точке между нормалями, к спирали и инструменту (рис. 5, а).
Выводы
Расчет изменения угла между нормалями от радиуса-вектора по поверхности дает
возможность не только оценить качественные, но и количественные характеристики
подрезания в процессе формообразования.
На стадии чернового формообразования обрабатываемой поверхности подрезанием
можно пренебречь, поскольку его величина на порядок меньше чем снимаемый припуск.
Наиболее простой способ предупреждения и устранения возможного подрезания
является доворот стола с установленной на нем заготовкой на угол равный углу, в данной
точке между нормалями, к спирали и инструменту.
Розглянуто питання, пов'язані зі взаємним розташуванням інструменту і
оброблюваної деталі та зміною їх розташування у процесі формоутворення поверхні.
Встановлено закономірності зміни їх взаємного розташування і величину підрізання. Для
забезпечення точності оброблення запропоновано ефективні способи усунення підрізання.
Ключові слова: формоутворення поверхонь, зсув, поворот, підрізання, спіраль
Архімеда, стегновий елемент, ендопротез колінного суглоба.
Questions, related to the mutual location of instrument and work part and change of their
location in the process of formmaking of surface, are considered. Descriptions of change of their
mutual location and size of paring are set. For providing of exactness of treatment the possible
methods of removal of paring are offered.
Key words: formmaking of surfaces, displacement, turn, paring, spiral of Archimedes,
femoral element, endoprosthesis of knee-joint.
Литература
1. Возный В.В. Математическое моделирование бедренного элемента эндопротеза коленного
сустава как элемента высшей кинематической пары.//Породоразрушающий и
металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения.
2011 г. - №14, С. 579-583.
2. Построение спирали Архимеда [Электронный ресурс] – Режим доступа:
http://www.2x2business.ru/sarx.htm. свободный. – Загл. с экрана.
3. Спираль Архимеда [Электронный ресурс] – Режим доступа:
http://www.viktoriastar.ru/spiral-arhimeda.html. свободный. – Загл. с экрана.
Поступила 24.05.11
http://www.nbuv.gov.ua/portal/natural/Pimi/2011_14/3-34.pdf
http://www.nbuv.gov.ua/portal/natural/Pimi/2011_14/3-34.pdf
http://www.nbuv.gov.ua/portal/natural/Pimi/2011_14/3-34.pdf
http://www.2x2business.ru/sarx.htm
http://www.viktoriastar.ru/spiral-arhimeda.html
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-140231 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2223-3938 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:49:03Z |
| publishDate | 2012 |
| publisher | Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Возный, В.В. Студенец, С.Ф. Мельник, В.Е. Мельниченко, В.В. Микищенко, А.А. 2018-06-26T06:55:25Z 2018-06-26T06:55:25Z 2012 Способы устранения эффекта подрезания при формообразовании поверхностей сложнопрофильных элементов имплантатов коленного сустава / В.В. Возный, С.Ф. Студенец, В.Е. Мельник, В.В. Мельниченко, А.А. Микищенко // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2012. — Вип. 15. — С. 584-587. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. 2223-3938 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/140231 621.922.079..678 Рассмотрены вопросы, связанные со взаимным расположением инструмента и обрабатываемой детали и изменением их расположения в процессе формообразования поверхности. Установлены закономерности изменения их взаимного расположения и величина подрезания. Для обеспечения точности обработки предложены эффективные способы устранения подрезания. Розглянуто питання, пов'язані зі взаємним розташуванням інструменту і оброблюваної деталі та зміною їх розташування у процесі формоутворення поверхні. Встановлено закономірності зміни їх взаємного розташування і величину підрізання. Для забезпечення точності оброблення запропоновано ефективні способи усунення підрізання. Questions, related to the mutual location of instrument and work part and change of their location in the process of formmaking of surface, are considered. Descriptions of change of their mutual location and size of paring are set. For providing of exactness of treatment the possible methods of removal of paring are offered. ru Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения Техника и технология производства твердых сплавов и их применение в инструменте для различных отраслей промышленности Способы устранения эффекта подрезания при формообразовании поверхностей сложнопрофильных элементов имплантатов коленного сустава Article published earlier |
| spellingShingle | Способы устранения эффекта подрезания при формообразовании поверхностей сложнопрофильных элементов имплантатов коленного сустава Возный, В.В. Студенец, С.Ф. Мельник, В.Е. Мельниченко, В.В. Микищенко, А.А. Техника и технология производства твердых сплавов и их применение в инструменте для различных отраслей промышленности |
| title | Способы устранения эффекта подрезания при формообразовании поверхностей сложнопрофильных элементов имплантатов коленного сустава |
| title_full | Способы устранения эффекта подрезания при формообразовании поверхностей сложнопрофильных элементов имплантатов коленного сустава |
| title_fullStr | Способы устранения эффекта подрезания при формообразовании поверхностей сложнопрофильных элементов имплантатов коленного сустава |
| title_full_unstemmed | Способы устранения эффекта подрезания при формообразовании поверхностей сложнопрофильных элементов имплантатов коленного сустава |
| title_short | Способы устранения эффекта подрезания при формообразовании поверхностей сложнопрофильных элементов имплантатов коленного сустава |
| title_sort | способы устранения эффекта подрезания при формообразовании поверхностей сложнопрофильных элементов имплантатов коленного сустава |
| topic | Техника и технология производства твердых сплавов и их применение в инструменте для различных отраслей промышленности |
| topic_facet | Техника и технология производства твердых сплавов и их применение в инструменте для различных отраслей промышленности |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/140231 |
| work_keys_str_mv | AT voznyivv sposobyustraneniâéffektapodrezaniâpriformoobrazovaniipoverhnosteisložnoprofilʹnyhélementovimplantatovkolennogosustava AT studenecsf sposobyustraneniâéffektapodrezaniâpriformoobrazovaniipoverhnosteisložnoprofilʹnyhélementovimplantatovkolennogosustava AT melʹnikve sposobyustraneniâéffektapodrezaniâpriformoobrazovaniipoverhnosteisložnoprofilʹnyhélementovimplantatovkolennogosustava AT melʹničenkovv sposobyustraneniâéffektapodrezaniâpriformoobrazovaniipoverhnosteisložnoprofilʹnyhélementovimplantatovkolennogosustava AT mikiŝenkoaa sposobyustraneniâéffektapodrezaniâpriformoobrazovaniipoverhnosteisložnoprofilʹnyhélementovimplantatovkolennogosustava |