15 мая 2016г.
Исследования перспектив развития технологии обработки деталей машин, проведенных в России, развитых странах Западной Европы и США, убедительно показали, что объемы механической обработки в машиностроении не будут снижаться [2].
При этом нельзя забывать и вопросы повышения качества продукции, что несомненно ведет к повышению конкурентоспособности страны на мировом рынке машиностроения. Проблема растачивания основных отверстий корпусных деталей металлорежущих станков остается одной из важных в отечественном машиностроении [3]. Рассмотрим вопрос погрешностей, возникающих при растачивании основных отверстий, к которым предъявляются высокие требования точности не только размерам , но и по взаимному расположении. (соосность).
Основная формула определения погрешности растачивания отверстий в приспособлениях с аэростатическими опорами имеет вид [4]:
Погрешность станка Δ ст. принимаем равной нулю, поскольку используем сильфонную муфту. Основное влияние на погрешность оказывает действие силы тяжести. С этой целью была разработана методика установки корпусных деталей в положение, компенсирующим действие силы тяжести.
Вероятно-статистический метод позволяет достоверно оценить точность различных методов обработки в условиях серийного и массового производства.
Все разновидности математических моделей, описывающих механизм образование погрешностей обработки, приводят к двум видам:
1. Детерминированные модели, в которых наиболее высокую точность удается получить при их построении на основе метода координатных систем с деформирующими связями.
2. Вероятно-статистические.
В основу построения математической
модели положена
схема причинно-следственных связей, широко применяемая в промышленности.
В
отличие от ранее рассмотренных работ, проведем моделирование процесса анализа параметров деталей на основе гипотезы аддитивной структуры погрешности, согласно которой все погрешности делятся на две независимые группы по характеру их проявления, применительно к обработке деталей в приспособлениях с аэростатическими опорами. Первая группа объединяет систематические погрешности d, вторая - случайные e. Общая погрешность:
Δ = δ + ε
Закономерности изменений систематических погрешностей могут быть описаны как функциональными (детерминированными) зависимостями, так и случайными. В первом случае систематические погрешности разделяют на постоянные и переменные (монотонные периодические, гармонические и другие). Если вид соответствующей функциональной зависимости известен, то результаты измерений могут корректироваться введением поправок, компенсаций или по методу замещений [1].
В процессе измерения невозможно указать четкую границу между составляющими общей погрешности. Однако, в рамках гипотезы аддитивной структуры погрешностей, можно полагать, что результат всякого измерения отличен от его действительного значения на величины систематических погрешностей по всем факторам, которые для конкретных условий измерений выделены в качестве определяющих и на величину случайной погрешности, связанной с наличием факторов, не выделенных в определяющие, тогда моделью результата измерения будет:
На основе проведенного исследования факторов, влияющих на точность корпусных деталей, создан математический аппарат расчета прогнозируемой величины погрешностей формы и расположения поверхностей корпусных деталей, в том числе погрешностей шпиндельной оси, которая обрабатывается в приспособлениях с аэростатическими опорами.
Установлено,
что при обработке корпусных деталей в приспособлениях с
аэростатическими опорами основное влияние оказывает фактор выпрямления оси при подаче сжатого воздуха в аэростатические втулки.
Проанализированы причины возникновения погрешностей при обработке отверстий шпиндельной оси корпусных деталей, что позволило определить основные составляющие погрешностей при обработке шпиндельной оси. Результаты отражены в анализе точности корпусных деталей, выявлено влияния технологических факторов технологической системы на точность шпиндельной оси, среди которых выделяем следующие:
а) размер обработки, на который влияют настройка инструмента, нестабильность положения оси износ инструмента;
б) отклонение от круглости отверстий с учетом
влияния точности вращения оси и отжимов инструмента;
в) отклонение от соосности отверстий относительно общей оси при влиянии непрямолинейности перемещения инструмента, поворота стола (при обработке на горизонтально-расточном станке с поворотом на 180º) и смещение узлов станка;
г) отклонение от перпендикулярности опорного торца с учетом погрешностей станка и отжимов инструмента при резании.
Использованы основные зависимости для статистического анализа точности обработанных поверхностей, обработанных разными способами на горизонтально-расточных станках с учетом результатов распределения составляющих погрешностей на основе гипотезы аддитивной структуры.
Список литературы
1.
Клячкин В.Н. Многомерный статистический контроль технологического процесса. ─ М.: Финансы и статистика, 2003.─ 104 с.
2.
Лутьянов А.В., Баранова Н.С. Контроль соосности отверстий шпиндельных бабок станков с помощью кругломеров. Естественные и технические науки, № 4(72), 2014 г., с. 111-114
3. Лутьянов А.В. Некоторые вопросы развития машиностроения РФ на современном этапе. Новое слово в науке: перспективы развития: материалы междунар.науч.-практ. конф. (Чебоксары, 10 сент.2014 г.)/редкол.: О.Н. Широков [и др.]. – Чебоксары: ЦНС «Интерактив плюс», 2014. –с.219-222
4. Технология машиностроения: В 2 т. Т.1. Основы
технологии машиностроения: Учеб. для вузов / В.М. Бурцев, А.С. Васильев, А.М. Дальский.; Под ред. А.М. Дальского. ─ 2-е изд. – Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. ─ 564 с., ил.
