Технологические методы повышения эффективности изготовления коллекторов электродвигателей постоянного тока

• Автор: Гринек, Анна Владимировна
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 136 с. : ил.

ГЛАВА 1. Анализ условий эксплуатации и технологии изготовления коллекторов электродвигателей постоянного тока
1.1. Конструктивные особенности и оценка условий работы коллекторного узла
1.2. Анализ факторов, влияющих на надежность работы коллектора
1.3. Анализ существующей технологии механической обработки контактной поверхности коллектора
1.4. Обоснование возможности применения отделочно-упрочняющей
обработки в качестве метода окончательной обработки контактной
поверхности коллектора
1.5. Анализ технологии термической операции при сборке коллекторов
ГЛАВА 2. Теоретическое исследование явлений и особенностей процесса формирования шероховатости поверхности при точении контактной поверхности коллектора
2.1. Выбор и анализ базовой модели образования шероховатости
при резании металлов
2.2. Особенности процесса резания при точении контактной
поверхности коллектора
2.2.1. Явление упругого восстановления при точении меди
2.2.2. Тепловые процессы в зоне резания и
пластическое оттеснение металла
2.2.3. Особенности стружкообразования при резании меди
2.2.4. Сила резания при точении неоднородной структуры коллектора

2.3. Определение оптимальной скорости резания по критерию
отсутствия автоколебаний при точении контактной поверхности
коллектора
Выводы по главе
ГЛАВА 3. Экспериментальное исследование влияния параметров точения на качество контактной поверхности коллектора
3.1. Постановка задачи исследования и условия проведения эксперимента
3.2. Применение полнофакторного эксперимента для экспериментальных исследований
3.3. Результаты использования полного факторного эксперимента
3.4. Анализ результатов экспериментальных исследований:
влияние исследуемых факторов на величину шероховатости
3.5. Экспериментальное исследование вибраций,
возникающих в процессе точения коллектора
3.6. Уточнение теоретической модели образования шероховатости
по результатам экспериментальных исследований для случая токарной
обработки коллектора
Выводы по главе
ГЛАВА 4. Исследование влияния технологических режимов и геометрии накатного инструмента на высоту микронеровностей при отделочно-упрочняющей обработке коллектора
4.1. Анализ качества контактной поверхности приработанных коллекторов для выявления оптимальной шероховатости
4.2. Обоснование геометрии накатного инструмента для обеспечения требуемого качества при высокой производительности
4.3. Методика проведения экспериментальных исследований отделочно-упрочняющей обработки контактной поверхности коллектора

4.4. Проверка значимости коэффициентов выведенного уравнения регрессии и проверка адекватности полученной модели
4.5. Анализ результатов экспериментальных исследований отделочноупрочняющей обработки
Выводы по главе
ГЛАВА 5. Методика назначения технологических режимов при проектировании технологии изготовления коллектора
5.1. Определение длительности технологического нагрева при сборке коллекторов
5.1.1. Обоснование требуемой продолжительности нагрева коллектора на термической операции и анализ теплового состояния
5.1.2. Моделирование теплового состояния коллектора при технологическом нагреве
5.2. Практические рекомендации по назначению длительности нагрева, расчет экономической эффективности
5.3. Общая методика назначения и расчета технологических режимов при
проектировании технологии изготовления коллекторного узла
Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

3.2. Применение полнофакторного эксперимента для
экспериментальных исследований
В технологии машиностроения при исследовании устойчивых технологических зависимостей, в частности, таких, как зависимость высоты микронеровностей обработанной поверхности от режимов механической обработки, широко используется регрессионный анализ. В целях экспериментального подтверждения неоднозначного влияния скорости резания на шероховатость контактной поверхности коллектора необходимо планирование эксперимента второго порядка. Существует большое количество способов планирования экспериментов второго порядка.
Так как скорость резания (частота вращения шпинделя станков токарной группы) и подача могут принимать дискретные значения, ограниченные возможностями технологического оборудования, то при проведении экспериментов использовался центральный трехуровневый композиционный план на кубе [1, 2, 85]. Сущность метода заключается в том, каждый фактор устанавливается на трех уровнях: верхнем (кодированное значение +1), нижнем (кодированное значение -1) и основном уровне (0). Эффект фактора, то есть его влияние на функцию отклика определяют как изменение отклика при изменении уровня этого фактора. Так как предполагается наличие экстремума фукции, функция отклика представлялась в виде полинома второго порядка.
Для принятого метода планирования трехфакторного планирования количество проведенных опытов - 22. Для проверки значимости входных факторов проводилось повторение каждого опыта 3 раза.
Матрица планирования полного факторного эксперимента представляет собой таблицу с перебором сочетаний кодированных значений входных факторов. Общий вид матрицы планирования представлен в таблице 3.1.