Расчетное определение погрешности обработки с учетом положений технологической наследственности при точении и фрезеровании

• Автор: Сухой, Дмитрий Станиславович
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Рыбинск
• Количество страниц: 199 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА

1.1 Актуальность вопроса расчетного определения погрешности обработки с учетом положений технологической наследственности

1.2 Проявление технологической наследственности на различных

стадиях производства продукции

1.3 Анализ методов определения точности обработки

1.3.1 Опытно-статистический метод

1.3.2 Расчетно-аналитический метод

1.4 Количественная оценка технологического наследования

1.5 Выводы по главе 1. Цель и задачи исследования
2 РАСЧЕТНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЕТЕРМИНИРОВАННЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ СУММАРНОЙ ПОГРЕШНОСТИ
ЛЕЗВИЙНОЙ ОБРАБОТКИ
2.1 Расчетное определение детерминированных значений погрешностей
при точении
2.2 Расчетное определение детерминированных значений погрешностей
при обработке фрезерованием
2.3 Выводы по главе
3 ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВЗАИМНОГО ВЛИЯНИЯ СОСТАВ ЛЯЮЩР1Х СУММАРНОЙ ПОГРЕШНОСТИ ПРИ
ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКЕ
3.1 Применение матричного метода для анализа и оценки суммарной погрешности обработки и взаимного влияния ее составляющих
3.2 Разработка методики расчетного определения коэффициентов трансформации при точении
3.3 Расчетное определение значений коэффициентов трансформации при точении
3.4 Расчетное определение значений элементарных погрешностей токарной обработки с учетом их взаимного влияния
3.5 Выводы по главе
4 ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВЗАИМНОГО ВЛИЯНИЯ СОСТАВЛЯЮЩИХ СУММАРНОЙ ПОГРЕШНОСТИ ПРИ ФРЕЗЕРНОЙ ОБРАБОТКЕ
4.1 Расчетное определение коэффициентов трансформации
при фрезеровании
4.2 Расчетное определение значений коэффициентов
трансформации при фрезеровании
4.3 Расчетное определение значений элементарных погрешностей фрезерной обработки с учетом их взаимного влияния
4.4 Выводы по главе
5 ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1 Сравнение значений суммарных погрешностей токарной обработки
без учета и с учетом положений технологической наследственности
5.2 Сравнение значений суммарных погрешностей торцевого фрезерования без учета и с учетом положений технологической наследственности
5.3 Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Современное машиностроение характеризуется постоянным ужесточением требований к качеству выпускаемой продукции. Практика показывает, что бурными темпами увеличиваются скорости, температуры, точность и другие условия работы машин в целом и деталей в частности. Все это требует совершенствования подходов к проектированию технологических процессов изготовления деталей и сборки изделий.
Для машиностроения очень важным является показатель точности. При этом понятие «точность» относится и к размерам, и к расположению поверхностей, и к физико-механическим характеристикам материалов, и к микрогеометрии и т.д. Вообще говоря, качество детали определяют, с одной стороны, по соответствию свойств материала, из которого она изготовлена, свойствам, предписанным ее служебным назначением, и с другой - соответствием геометрического образа детали своему геометрически правильному прототипу [2, 27, 31, 36, 46, 61, 86]. Следует отметить, что за последние 45 лет точностные параметры изделий ужесточились примерно в 2000 раз. В настоящее время «сверхточная» обработка может производиться с точностью до 0,00005 мм [88, 93]. Таких характеристик в машиностроении практически не наблюдается ни по одному другому показателю. Особые условия техника предъявляет к допустимым значениям параметров точности в прецизионном машиностроении (производство электро- и пневмоприводов, производство систем слежения и наведения и т.д.). «Жесткие» допуски, назначаемые конструкторами и исчисляемые для прецизионных деталей микрометрами, уже с трудом обеспечиваются с помощью имеющихся технологических систем.
Анализ проблем точности и ее динамики приводит к выводу, что в текущем веке, все параметры точности в машиностроении будут ужесточаться еще больше. Этот тезис подтверждается фактом бурного развития нанотехнологий, предусматривающих как изготовление, так и измерение параметров, в том числе геометрического характера, с точностью до одной миллиардной доли метра.
В этой связи принципиальным становится вопрос о характере обеспечения заданной точности. При этом необходимо учитывать, что погрешность -это не только результат проведения данной технологической операции, она также включает в себя в определенной степени погрешности предыдущих one-

ряд операций, каждая из которых создает на обрабатываемом объекте дополнительные свойства.

Рис. 1.11. Граф формирования свойств объекта [10]
Операции технологического процесса могут ликвидировать некоторые свойства объектов и создавать новые. В этом случае наследование определенных свойств представляется смешанным графом, у которого некоторые ребра не являются ориентированными (Рис. 1.12, а) [10].
С точки зрения обеспечения качества, наибольший интерес представляют такие параметры заготовок деталей, как точность размеров, форма сечений, напряжение поверхностных слоев др. Поэтому целесообразно механизм технологического наследования представлять графами в более полном виде (Рис. 1.12, б) [10]. Так как графы являются ориентированными, общее число наследуемых свойств определяется суммой:
м = р{А)+ рМ++рМ=р*(А)+рхМ++
где р(А), р{Ап) - число ребер, выходящих из вершин Аи
рх(А), рх(А„) - число ребер входящих в эти вершины; п - число вершин графа.
Существуют и другие виды графов, все они представляют в тот или иной момент времени технологические процессы. Например, существует циклический (замкнут связями по кругу), граф имеющий перешейки (более сложный случай наследования, с которым сложно оперировать), поэтому прибегают к всевозможным упрощающим допущениям. На практике возникают случаи, когда изменение одного свойства обрабатываемого объекта вызывает изменение другого свойства такого же объекта. Поэтому на графах и появляются соответствующие перешейки, связывающие свойства друг с другом.