Технологічні основи керування точністю та якістю обробки при прецизійному розточуванні - Автореферат

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук Технологічні основи керування точністю та якістю обробки при прецізійному розточуванніҐрунтуючись на принципах операцій глибокого свердління і тонкого розточування, можна сказати, що прецизійна обробка розточувальними ІОР (РІОР) істотно відрізняється від них геометрією і конструктивними елементами інструменту, режимами різання, що досягається точністю і якістю поверхні отворів і тому повинна розглядатися як самостійна викінчувальна операція. На базі розробки динамічної моделі розточування, вивчення особливостей силових і теплових деформацій ТС, зносу інструменту виявити умови забезпечення точності обробки отворів (ЗТОО) РІОР, запропонувати методи і засоби віброзахисту і віброгашення інструменту, керування пружнопластичними деформаціями оброблюваної поверхні отвору, обмеження і стабілізації теплових деформацій ТС, розмірної компенсації зносу інструменту. Розробити методи і засоби контролю станів ТС (КСТС), оснащеної РІОР, що включають контроль вхідний, вихідний, та граничних її станів, а також експрес - оцінки забезпечення і підтримки точності обробки РІОР. Предметом дослідження є визначення умов забезпечення і підтримки точності обробки РІОР відповідно на етапах проектування і функціонування МУ на основі вивчення впливу на них геометричних параметрів отворів заготовок, технологічної схеми розточування, фізико-механічних явищ, що виникають при обробці, а також можливостей контролю і керування технологічним процесом. Зокрема, використовувалися прилад моделі ВИА6-5МА для вібровимірювань; динамометри для вимірювання коефіцієнту радіальної жорсткості системи “шпиндель - РІОР”, складових сил різання й вигладжування; мікроскопи для вимірювання зносу РІОР і глибини наклепаного шару; пристосування для розмірного настроювання РІОР, вимірювальна машина “Kardimet - 1200” і прилад “Talyrond” для вимірювання параметрів точності обробки, прилад моделі ПМТ-3 і профілометр-профілограф моделі 203 заводу “Калібр” відповідно для вимірювання мікротвердості поверхневого шару і шорсткості обробленої поверхні.У вступі обгрунтовується актуальність теми дисертаційної роботи, визначено мету і задачі дослідження, наведено наукову новизну та практичне значення отриманих результатів, дано загальну характеристику дисертації. Аналіз літературних даних показав, що: 1) досяжні параметри точності і якості поверхні отворів з урахуванням таких явищ, як вібрації, тепловиділення, пружні й теплові деформації ТС, знос інструменту, визначені приблизно у вузькому діапазоні умов обробки; 2) недостатньо вивчено вплив геометричних параметрів отворів, технологічної схеми обробки, геометрії РІОР, режимів різання на вихідні параметри процесу; 3) недостатній набір конструкторсько-технологічних рішень стримує підвищення точності і продуктивності обробки; 4) практично не вивчалися питання технологічної керованості процесом прецизійного розточування ІОР, які визначають надійність операції. У другому розділі дається опис експериментальних стендів, МУ, установок, мастильно-охолоджуючого технологічного середовища (МОТС) і РІОР, що застосовуються, а також вимірювальних машин, стендів, приладів і інструментів, методик досліджень.Фактори, що впливають на точність і якість поверхні отворів, можна розділити на чотири основні групи, які визначаються: 1) вібраціями РІОР; 2) силовими деформаціями ТС; 3) тепловими деформаціями ТС; 4) зносом РІОР. Два твердих НЕ - бічний і опорний, встановлені в корпусі РІОР відповідно під кутом 45°-80° і не менше 180° відносно РЕ, при безвідривному контакті з поверхнею оброблюваного отвору під дією сили різання забезпечують базування й напрямок інструменту на другому етапі процесу розточування. Граничні умови визначаються, з одного боку, незношеним станом РІОР, мінімально допустимими за умовами розточування значеннями припуска на обробку і твердості матеріалу заготовки, а, з іншого боку - гранично допустимим розмірним зносом РІОР, максимально допустимими значеннями припуску на обробку і твердості матеріалу заготовки. Загальна картина формування положення осі отвору у двох граничних умовах обробки розглянута на основі методу “заморожених” коефіцієнтів, реалізація якого повязана з розподілом отвору на рівні вздовж його довжини з кроком, що відповідає осьовому переміщенню РІОР за один його оберт. Отримано залежності для визначення оптимальних параметрів зазначених РІОР, режимів і умов їх експлуатації, зокрема, оптимальна геометрія дволезового РІОР з віброзахистом: кути розвороту між чистовим (формотворним) РЕ й ОРПНЕ - 180°, між РЕ - 130°-140°, а дволезового РІОР з плаваючою пластиною: кути розвороту між чистовим РЕ й опорним, бічним НЕ корпуса, НЕ плаваючої пластини, чорновим РЕ відповідно - 25°, 135°-145°, 115°-130°, 185°-190°.З урахуванням особливостей прецизійної обробки РІОР визначено основні види, типи і підвиди отворів, різні комбінації яких охоплюють практично всі точні отвори, що зустрічаються в деталях сучасного машинобудування.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ