Разработка и исследование методов повышения качества прецизионных оболочковых деталей

• Автор: Савельева, Любовь Викторовна
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 167 с. : ил.

Глава 1. Проблема изготовления прецизионных деталей оболочковой
формы
1.1. Роль деталей оболочковой формы в машиностроении
1.2. Технологические трудности при изготовлении прецизионных деталей оболочковой формы
1.3. Роль технологической оснастки
Выводы по главе
1.4 Цель и задачи исследования
Глава 2. Деформационная картина при закреплении заготовок,
имеющих оболочковую форму
2.1. Выбор схемы закрепления оболочковых заготовок при
обработке
2.2. Виды распределенной нагрузки
2.3. Погрешности цилиндрической оболочковой заготовки
от действия равномерно распределенных сил закрепления
Выводы по главе
Глава 3. Выбор рациональной схемы. Тепловой способ закрепления
3.1. Схема расчета для теплового способа
3.2. Неравномерная нагрузка
3.3. Связь технологического времени с процессом закрепления на термооснастке
Выводы по главе
Глава 4. Экспериментальное определение эксплуатационных показателей термооснастки. Установление связи с характеристиками технологического процесса
4.1. Задачи и методика проведения экспериментов. Экспериментальные установки

4.2. Характеристики технологического процесса и температуры нагрева
4.2.1. Зависимость увеличения размера заготовки от температуры нагрева
4.2.2. Зависимость температуры нагрева заготовки от мощности теплоэлектронагревателя
4.2.3. Зависимость момента силы закрепления от величины погрешности формы сопрягаемых поверхностей
4.3. Создание силы закрепления с заданным законом распределения
4.3.1. Суммирование значений температур от двух модулей
4.3.2. Определение закона распределения температуры от отдельно стоящего модуля
Выводы по главе
Глава 5. Основные этапы разработки термооснастки
5.1. Этапы расчета основных параметров
5.2. Требования к режущему инструменту
5.3. Варианты исполнений термооснастки. Материалы.
Область применения
Выводы по главе
Общие выводы
Список литературы
Приложения

В настоящее время возникла настоятельная тенденция к увеличению числа оболочковых деталей в конструкциях. Оболочковые детали, обеспечивая высокую прочность и плотность компоновки, находят широкое применение в самых разных отраслях промышленности и, что особенно важно, в ответственном машиностроении: самолета- и ракетостроении, криогенной технике и холодильных установках, космических и военно - промышленных разработках.
Одновременно с увеличением количества тонкостенных конструкций повышаются и технические требования к ним: точность формы и взаимного расположения поверхностей, точность размеров. Выполнение этих требований в ряде случаев вызывает технологические трудности, связанные с низкой жесткостью оболочковых деталей, которые необходимо решать.
Ужесточение требований к точности оболочковых деталей приводит к тому, что допуски на различные геометрические параметры достигают микрометров и долей микрометра и переводят деталь в разряд прецизионных. Для таких деталей важны все этапы изготовления, и законы технологической наследственности играют важную роль при разработке технологического процесса. Вопросами технологической наследственности занимались А.М. Дальский, А.Г. Колесников, А.М. Дмитриев, A.C. Васильев, Б.М. Базров, Ю.А. Шачнев, А.И. Кондаков, П.Й. Ягцерицын, Э.В. Рыжов, А.Г. Суслов и другие ученые.
Наследственные связи как повышают, так и понижают показатели качества, поэтому важно на каждом этапе изготовления прецизионных оболочковых деталей учитывать их влияние на характеристики детали. Явление технологической наследственности позволяет формировать оптимальные технологические среды и изменять свойства предмета производства в желаемом направлении, в том числе, и на жизненный цикл [5]. Одним из важнейших факторов, который влияет на качество деталей при их изготовлении, является сила закрепления заготовки в технологическом приспособлении. Значимость этого фактора для ка-

2.11, н, о) и все варианты распределения нагрузки по прерывистым и ступенчатым технологическим базовым поверхностям (рис. 2.11, л, м). Причина объединения этих видов нагрузок в одну группу прерывистых состоит в том, что при описании всех участков приложения нагрузки потребуется более одного уравнения (или системы уравнений) даже для случая, когда участки одинаковые и интенсивность нагрузки на них тоже одинаковая (рис. 2.11, л). В этом случае к уравнению математического описания закона распределения нагрузки будет добавлено условие взаимного расположения этих участков.
Примерами реализации некоторых видов распределения сил закрепления являются приспособления с гофрированной втулкой, патрон фирмы "Штибер" и приспособление с гидропластмассой. В приспособлении с гофрированной втулкой (рис. 2.12, а) создается распределение нагрузки по нескольким кольцевым сечениям вдоль обрабатываемой поверхности [16]. Заготовка 1 устанавливается до упора в корпус приспособления. Роль зажимного и базового элемента выполняет гофрированная втулка 2. Она представляет собой упругий элемент. Гайку 3 затягивают и прижимают гофрированную втулку к тому же торцу корпуса приспособления, который является технологической базой для заготовки.
Перемещение гайки вызывает уменьшение длины втулки и ее упругую деформацию (рис. 2.12, б). Гасится сборочный зазор между заготовкой и втулкой и контакт между ними происходит по нескольким кольцевым зонам. Эгпора нагрузки на оболочковую заготовку со стороны гофрированной втулки изображена на рис. 2.12, в. Нагрузка q прерывистая вдоль оси заготовки и на краю отличается от той, что действует в средней части не только по модулю, но и по виду.
Патрон фирмы «Штибер» изображен на рис. 2.13, а [9]. Заготовка 1 устанавливается в коническую втулку 2, Ролики 3 расположены между втулкой и корпусом приспособления. При продвижении втулки влево она защемляется в корпусе, упруго деформируется (сжимается) и закрепляет заготовку. Слева силы закрепления больше, чем справа. Это обусловливается принципом работы приспособления. Другой причиной неравномерного распределения нагрузки