Управление процессом формообразования на круглошлифовальных станках для обеспечения требуемой точности обработки

• Автор: Ломова, Ольга Станиславовна
• Шифр специальности: 05.02.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 234 с. : 123 ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.
1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТОЧНОСТИ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ С ПОВЕРХНОСТЯМИ ВРАЩЕНИЯ
1.1 .Достижения и перспективы точности изготовления изделий машиностроения на финишных операциях технологического процесса
1.2. Анализ существующих подходов к прогнозированию и обеспечению точности обработки деталей типа тел вращения
1.3. Роль точности базирования деталей в центрах станков в образовании погрешности формы
1.4. Критерии оценки точности круглошлифовальных станков и условия обеспечения точности формы деталей
1.5. Пути достижения динамической точности круглошлифовальных
станков
Выводы по главе 1 и постановка задач исследований
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ПОГРЕШНОСТЕЙ ФОРМЫ ДЕТАЛЕЙ ПРИ ОБРАБОТКЕ НА КРУГЛОШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКАХ
2.1. Закономерности образования отклонений формы и ее роль в составе суммарной погрешности обработки
2.2. Теоретические предпосылки повышения точности заготовок при шлифовании в центрах станка
2.3. Исследование влияния технологических факторов на образование погрешностей формы в продольном сечении поверхностей деталей
2.4. Оценка степени влияния технологических факторов на обеспечение точности формы в поперечном сечении заготовок
2.5. Исследование образования отклонений формы при шлифовании прерывистых поверхностей вращения
Выводы по главе

3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА КРУГЛОГО НАРУЖНОГО ШЛИФОВАНИЯ
ЗЛ. Кинематическая теория формообразования деталей с поверхностями вращения при действии технологических факторов
3.2. Теплофизический анализ процесса круглого шлифования
3.3. Математическое моделирование точности обработки заготовок на круглошлифовальных станках
3.3.1. Математическое моделирование температурного поля поверхностей вращения при тепловых и случайных возмущениях
3.3.2. Исследование точности круглого наружного шлифования имитационным моделированием
3.3.3. Моделирование амплитудно-частотных характеристик динамической системы станка с учетом жесткости процесса резания
3.3.4. Моделирование напряженно-деформированного состояния
элементов технологической системы при обработке
Выводы по главе
4. МЕТОДОЛОГИЯ ТОЧНОСТИ ФИНИШНОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ В ЦЕНТРАХ СТАНКОВ
4.1. Управление точностью шлифования посредством рационального выбора линии измерения деталей
4.2. Пути снижения погрешностей формы поверхностей вращения в процессе круглого шлифования
4.3. Закономерности влияния погрешностей технологических баз на смещении оси заготовки в центрах станка
4.4. Зависимость величины погрешности формы от вида прецессии оси
вращения заготовки
Выводы по главе

5. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ НАРУЖНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ВРАЩЕНИЯ ПРИ НЕЛИНЕЙНОМ ИЗМЕНЕНИИ ТОЧНОСТИ СТАНКА
5Л. Прогнозирование формообразования поверхностей вращения при изменении точности станка
5.2. Образование погрешности формы при смещении оси заготовки в горизонтальной плоскости
5.3. Формообразование поверхностей вращения для случаев смещения оси заготовки в вертикальной плоскости
5.4. Образование погрешности формы при круговом смещении оси заготовки в центрах станка
5.5. Методика расчета радиального смещения оси заготовки в центрах при
основных закономерностях контакта технологических баз
Выводы по главе
6. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И УСТРОЙСТВ ДИАГНОСТИКИ ТОЧНОСТИ КРУГЛОШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКОВ
6.1. Метод определения соосности центров станка
6.2. Разработка методов и устройств диагностики точности положений базовых элементов станка
6.2.1. Контроль отклонений от соосности центров при параллельном и угловом смещении
6.2.2. Расчет несоосности центров круглошлифовального станка
6.2.3. Устройство для определения взаимного расположения осей гнезд центров
6.3. Контроль точности расположения установочных технологических баз круглошлифовального станка по изменению площади опорной
поверхности
Выводы по главе
движения режущих кромок круга отклоняется от заданной. Например, при шлифовании валов в центрах станка предполагается, что положение обрабатываемой детали остается неизменным, и шлифовальный круг будет перемещаться в направлении подачи строго по прямой линии, параллельной оси центров станка. Однако в результате действия силы Ру ось детали отклоняется от номинального положения и шпиндель круга несколько сдвигается, вследствие чего цилиндрическая поверхность вала получает отклонение от прямолинейности и приобретает бочкообразную форму.
Погрешности, определяемые величиной отклонений, вызываемых действием силы Ру на технологическую систему будут тем больше, чем меньше жесткость отдельных ее элементов. Под жесткостью понимается способность системы оказывать сопротивление действию силы Ру, стремящейся её деформировать.
Срезание слоя металла при обработке сопровождается выделением тепла и повышением температуры в зоне резания, в результате чего происходит нагрев узлов технологической системы, вызывающий изменение линейных размеров отдельных элементов, что непосредственно сказывается на точности базирования и обработки.
Так, в результате нагрева шпинделя круглошлифовального станка он смещается как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях. При этом его свободная часть (на длине вылета) будет удлиняться; его вершина будет приближаться к оси заготовки, и размеры её диаметра будут уменьшаться. Удлинение при установившейся работе будет величиной постоянной и может достигать 0,03 - 0,05 мм. Одновременно будет изменять свое положение центр бабки, что повлечет за собой изменение положения обрабатываемой детали и приведет к её погрешностям.
В процессе работы станков могут возникать погрешности, вызванные нагруженным состоянием их отдельных деталей и узлов. Например, при отклонении от соосности центров станка в плоскости, параллельной