Підвищення продуктивності шліфування внутрішньої гвинтової канавки гайок кулькової гвинтової пари - Автореферат

Метою даної роботи є підвищення продуктивності процесу шліфування внутрішніх гвинтових поверхонь гайок кулькової гвинтової пари шляхом управління поперечною подачею на прохід і вибором раціонального профілю заготовки, які визначаються за допомогою програмно-математичного забезпечення, що враховує особливості процесу профільного внутрішнього шліфування, який відбувається у замкненій технологічній оброблювальній системі. Для досягнення даної мети необхідно вирішити наступні основні задачі: Розробити узагальнену математичну модель процесу внутрішнього шліфування гвинтової канавки гайки кулькової гвинтової пари з урахуванням замкненості технологічної оброблюваної системи, багатопрохідності процесу шліфування та зношування профільної поверхні шліфувального круга. Наукова новизна одержаних результатів: Вперше розроблено структурно-параметричну модель процесу внутрішнього шліфування гвинтової канавки гайки кулькової гвинтової пари, яка враховує суттєву нестаціонарність і багатопрохідність процесу обробки та замкненість пружної технологічної оброблювальної системи, що дає можливість визначити впливи, що управляють, збурення і їх звязки з метою управління. Зважаючи на квазістаціонарність процесу шліфування внутрішньої гвинтової канавки, вперше розроблено дискретну модель, яка дозволяє оцінювати його за величиною поперечного перетину припуску, що зрізається кожною з елементарних ділянок формоутворюючої поверхні шліфувального круга, а пружні деформації технологічної оброблюваної системи розраховуються як такі, що відбуваються у суто нелінійній пружній системі під дією сили різання, яка є результуючою від елементарних сил різання на кожній ділянці кругу. Розроблена методика і програмне забезпечення на її основі, яке дозволяє визначити закон управління процесом шліфування внутрішніх гвинтових поверхонь гайок кулькової гвинтової пари з урахуванням нерівномірності зняття припуску по профілю канавки і багатопрохідністю обробки в межах розрахованого граничного закону управління процесом.Аналіз можливих методів шліфування, типу інструменту, що використовується, обладнання і режимів обробки дозволив зробити висновок про доцільність використання саме поздовжнього шліфування однопрофільним кругом на різьбошліфувальних чи внутрішньо шліфувальних верстатах як універсального метода фінішної обробки внутрішньої профільної гвинтової канавки, який задовольняє всім вимогам до якості і точності обробки. Огляд досліджень, які присвячені шліфуванню профільних поверхонь, дозволив виділити особливості, що відрізняють фінішну обробку профільної гвинтової канавки від інших типів шліфувальних процесів, а саме: недостатня жорсткість оброблюваної системи; нерівномірність профільного припуску за проходами та багатопрохідність обробки обумовлюють суттєву нестаціонарність процесу обробки і виникнення похибки обробки, що не дає можливості отримання потрібних якісних і геометричних показників профілю гвинтової канавки. Але спрямованість методик на процес шліфування непрофільних поверхонь, і слабкий звязок представлених законів з їх практичною реалізацію визначив необхідність розробки оптимального закону управління процесів внутрішнього шліфування профільної гвинтової канавки у формі, що дозволить його просту реалізацію у виробничих умовах. У другому розділі “Математична модель процесу шліфування внутрішньої профільної гвинтової канавки” наведено теоретичні дослідження, спрямовані на представлення процесу шліфування внутрішньої гвинтової профільної канавки як замкненої квазістаціонарної системи з визначенням складових і їх взаємозвязку. Розрахунок цього параметру визначається на основі вирішення геометричної задачі отримання гвинтового профілю канавки деталі, складовими якої є саме фактичні значення подачі на врізання SПФ і координат профілю шліфувального кругу УКФ(х) і заготовки УЗ(х), що відповідає принципу замкненості пружної технологічної системи.Установлено, що найкраще представлення математичної моделі процесу шліфування гвинтової поверхні гайки кулькової гвинтової пари досягається при використанні підходів системного аналізу, тобто у вигляді взаємозвязку між факторами, що управляють: поперечна і повздовжня подачі інструменту та профіль шліфувального круга; збуреннями: профіль і матеріал заготовки; обмеженнями: якість поверхні деталі і профіль канавки; і метою управління: час обробки. Доведено, що висока детермінованість процесу шліфування внутрішньої гвинтової профільної канавки, яка обумовлена геометричними умовами формоутворення, дозволяє вже на етапі технологічної підготовки виробництва спроектувати закони управління процесу обробки з високим ступенем надійності. В якості впливів, що управляють, з огляду на специфічні особливості шліфування, визначено профіль канавки заготовки і закон управління поперечною подачею на прохід. Визначення оптимального профілю канавки заготовки необхідно проводити на основі вирішення задачі “мінімуму - максимуму”: максимальне відхилення від рівномірного розподілу швидкості зняття припуску за профілем шліфувальн

Основний зміст роботи