Технологическое обеспечение качества трехгранного профиля бесшпоночных соединений в условиях серийного производства

• Автор: Зенин, Николай Викторович
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 132 с. : ил.

Глава 1. Анализ состояния технологического обеспечения профильных бесшпоночных соединений в

машиностроении

1.1. Современное состояние технологического обеспечения профильных бесшпоночных соединений в машиностроении

1.2. Выводы по главе

1.3. Предметная область и основные задачи исследования

Глава 2. Определение параметров процесса высокоскоростного

фрезерования поверхностей трехгранного профиля

бесшпоночных соединений

2.1. Технологическое оснащение и условия высокоскоростного

фрезерования профилей деталей ПБС РК

2.2. Анализ результатов высокоскоростного фрезерования трехгранных профилей ПБС

2.3. Выводы по главе
Глава 3. Оценка точности трехгранного профиля бесшпоночных
соединений
3.1. Математическое описание и моделирование профильных поверхностей деталей
3.2. Методика оценки точности трехгранного профиля бесшпоночных соединений
3.3. Выводы по главе
Глава 4. Исследование процесса фрезерования профильных поверхностей
в условиях серийного производства сопряжений с заданными
параметрами соединения
4.1. Обеспечение качества при фрезеровании трехгранных
поверхностей ПБС

4.2. Влияние размерного износа инструмента на точность фрезерования трехгранных профилей
4.3. Выводы по главе
Общие выводы
Список литературы
Приложение 1. Параметры конусности деталей соединений и примеры
применения
Приложение 2. Профилограммы контуров валов и отверстий ступиц ПБС РК-3 для образцов, обработанных различными
методами
Приложение 3. Геометрическая форма образцов для экспериментальных
исследований
Приложение 4. Геометрическая форма образцов для экспериментальных
исследований при серийном производстве
Приложение 5. Сопряжение «вал-ступица» в цилиндрическом исполнении... 129 Приложение 6. Сопряжение «вал-ступица» в конусообразном исполнении

В узлах машин одними из наиболее ответственных соединений являются разъемные соединения для передачи крутящего момента. К ним предъявляются высокие требования по усталостной прочности, долговечности и др. В настоящее время в машинах разного функционального назначения для передачи крутящего момента наибольшее применение находят шлицевые и шпоночные соединения. Профильные бесшпоночные соединения (ПБС), известные уже давно, находят ограниченное применение в отечественном машиностроении вследствие недостаточной технологичности и слабой разработанности необходимого для их производства технологического обеспечения.
В ПБС передача крутящего момента производится без промежуточных элементов, что обеспечивает множество технологических и эксплуатационных преимуществ, в сравнении со шлицами и шпонками. Чем жестче требования к соединению, тем более они эффективны, особенно в случае передачи большой нагрузки и жестких требований к радиальному биению или высоким частотам вращения.
Наибольшее распространение ПБС получили за рубежом, где они используются в режущих инструментах и гибких модульных инструментальных системах фирм Sandvik-Coromant (Швеция), прецизионных зажимных приспособлениях фирмы Schunk (Германия), в необслуживаемых приводах фирмы Lenze (Германия), передачах, промышленных шуруповертах фирмы Boellhoff (Германия), в коленчатых валах судовых двигателей Scania (Швеция), в устройствах отбора мощности коробок передач ZF (Германия) и др. Расширение использования ПБС в машинах, является одной из тенденций современного машиностроения, способствует повышению конкурентоспособности его продукции.
Это делает исследования, направленные на разработку технологического обеспечения качества деталей ПБС в условиях серийного производства весьма актуальными.

Порядок проведения и параметры измерений (например, скорость измерений, плотность измеряемых точек) выбраны исходя из минимизации времени измерений при обеспечении достоверности их результатов.
Трехгранный профиль ПБС, изготовленный методом врезного шлифования, измеряли в одном сечении. Образцы, полученные точением или фрезерованием, должны измеряли в трех сечениях. Профиль деталей конусообразного исполнения измеряли в четырех сечениях. Число сечений зависит от конусности и должно быть достаточным для установления геометрических параметров профильной поверхности по всей длине.
Шероховатость поверхности измеряли на приборе фирмы «Taylor Hobson» (Германия) в трех контрольных сечениях на плоской части профиля на всей длине профильной ступени, после чего определяли среднеарифметическое значение параметра шероховатости.
2.2. Анализ результатов высокоскоростного фрезерования трехгранных профилей ПБС
Измерение обработанных образцов валов ПБС показали, что шероховатость профильной поверхности вала достигла Ra 0,22 мкм, а отклонения среднего диаметра профиля Брк - в пределах 6 квалитета точности; максимальное отклонение реального контура от заданного, как мера точности формы, составило до 11 мкм. Указанные характеристики стабильны по профилю. Разница значений оценок точности формы между контрольными сечениями не превысила 1 мкм. Средний диаметр профиля DPK - изменялся не более чем на 0,5 мкм.
Отклонения реального профиля от номинального (заданного) распределяются равномерно по всей его длине (рис.2.7.а). В области пересечения с координатными осями (Х=0; Y=0) возникают скачкообразные колебания отклонений. Их причиной являются зазоры в приводе стола станка.