Повышение точности геометрической формы цилиндрических поверхностей на основе создания новых средств технологического оснащения и компьютерного моделирования процессов доводки

• Автор: Стручков, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 181 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Физико-механические основы процесса доводки наружных цилиндрических поверхностей
1.2 Анализ требований к точности НЦП прецизионных деталей
1.3 Влияние геометрической точности НЦП на эксплуатационные показатели изделий
1.4 Анализ процессов формообразования НЦП на финишных операциях
1.4.1. Формообразование НЦП в диаметральных сечениях
1.4.2. Формообразование НЦП в осевом сечении
1.5 Влияние погрешностей технологического оборудования на точность геометрической формы деталей
1.6 Математические модели поверхностей, имеющих погрешности геометрической формы
1.6.1. Существующие модели погрешностей поперечного сечения
1.6.2. Существующие модели погрешностей продольного сечения
Выводы и задачи исследований
Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА
ДОВОДКИ
2.1 Основные условия исправления погрешностей геометрической
формы НЦП
2.2 Схема кассеты для доводки
2.3 Моделирование кинематического движения заготовки при обработке
2.3.1 Особенности моделирования
2.3.2 Определение характерных точек поверхности обрабатываемой заготовки

2.3.3 Характер движения заготовки при обработке
2.3.4 Расчет координат базовой точки оси заготовки
2.3.5 Расчет угла поворота заготовки в вертикальной плоскости
2.3.6 Расчет угла поворота заготовки в горизонтальной плоскости
2.3.7 Определение координат центров сечений
2.3.8 Координаты точек поверхности заготовки
2.3.9 Определение мгновенной оси вращения заготовки
2.4 Динамическая модель процесса доводки
2.4.1 Необходимость создания динамической модели
2.4.2 Динамическая система доводочной кассеты
2.4.3 Модель упругого взаимодействия притира и заготовки
2.4.4 Силы упругих взаимодействий в системе
2.4.5 Дифференциальные уравнения движения в динамической системе
2.4.6 Дифференциальные уравнения движения с учетом трения
2.4.7 Построение амплитудно-фазочастотной характеристики движения системы
2.4.8 Динамические коэффициенты формообразования
2.4.9 Построение амплитудно-фазочастотной характеристики 2-х координатного движения системы
2.4.10 Условие исправления погрешностей формы
2.4.11 Реальные жесткости упругих элементов
2.5. Моделирование процесса съема материала
2.5.1 Расчет приведенного радиуса кривизны в точках контакта заготовки с обрабатывающими притирами
2.5.2 Величина и направление вектора съема
Выводы
Глава 3. РАЗРАБОТКА КОМПЬЮТЕРНО-ОРИЕНТИРОВАННОЙ МЕТОДИКИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДОВОДОЧНОЙ ОПЕРАЦИИ И ПАКЕТА ПРИКЛАДНЫХ ПРОГРАММ

3.1 Моделирование поверхностей деталей, имеющих погрешности геометрической формы
3.1.1 Погрешность образующих в виде седлообразности
3.1.2 Погрешность образующих в виде бочкообразности
3.1.3 Погрешность образующих в виде винтообразности
3.1.4 Погрешность образующих в виде волнообразности
3.1.5 Комбинирование погрешностей продольного профиля
3.2 Разработка компьютерно-ориентированной методики проектирования доводочной операции
3.2.1 Гармонический анализ результатов измерений
3.2.2 Дискретное представление непрерывных поверхностей деталей
3.2.3 Гармонический анализ дискретных величин
3.2.4 Корреляционный анализ результатов исследований
3.2.5 Вероятностно-статистический анализ доводочной операции
3.2.5.1. Линейная аппроксимация продольных образующих
3.2.5.2. Методика анализа реальной формы деталей
3.3 Разработка пакета прикладных программ
3.3.1. Назначение и основные возможности пакета прикладных программ
3.3.2. Структура пакета прикладных программ
3.3.3. Компьютерное моделирование доводочной операции
Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И КОМПЬЮТЕРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРЕДЛОЖЕННЫХ ПРОЦЕССОВ ДОВОДКИ
4.1. Разработка конструкций предложенных средств технологического оснащения
4.1.1. Разработка устройства для доводки НЦП с вращательным движением ведущего притира
4.1.2. Разработка доводочной установки с возвратнопоступательными движениями притиров
4.1.3. Разработка устройства для измерения точности геометриче-

>бусловленные для однопараметрического процесса статической и динамической наладками рабочей зоны, а для двухпараметрического процесса — видом траектории относительного движения заготовки по притирам и соотношением циклических частот движений притиров.
5. Погрешности продольного сечения обусловлены, в основном, кинема-'ическими факторами (разностью линейных скоростей противоположных (онцов детали), погрешностями профилей применяемых притиров и шлифозальных кругов, а так же погрешностями их взаимного расположения (перекос зсей). На точность поперечного сечения деталей оказывают влияние факторы, связанные с геометрическими параметрами рабочей зоны и с биениями шлифовальных кругов и притиров при обработке.
Исходя из этого, сформулированы задачи исследования:
I. Изучить погрешности геометрической формы цилиндрических деталей в продольных и поперечных сечениях (конусообразность, бочкообразность, седлообразность, отклонение от круглости и др.), образующиеся на операциях бесцентрового шлифования и доводки и на этой основе разработать методику их исследования с использованием компьютерного моделирования процессов формообразования поверхностей.
I. Разработать рациональные схемы и способы процессов бесцентровой доводки, средств технологического обеспечения заданных параметров цилин-дричности прецизионных деталей в продольных и поперечных сечениях.
!. Математически описать закон движения заготовки относительно притиров и разработать динамическую модель процесса доводки и абразивного съема материала с НЦП с учетом реальных погрешностей геометрической формы заготовки и параметров применяемых средств технологического оснащения.
й Экспериментально проверить технологические возможности предложенных средств технологического оснащения и способов доводки, выявить влияние их параметров на производительность и получение высококачественных НЦП обрабатываемых деталей.