Введение к работе
Актуальность темы. Оценку и прогнозирование надежности фрезерных суппортов осуществляют расчетно - аналитическими методами, стендовыми ускоренными испытаниями ( СУИ) и методами эксплуатационных наблюдений. Однако каждый из них в отдельности не позволяет оценить качество и надежность суппортов до начала серийного производства на этапах проектирования и отработки опытных образцов.
Расчетно - аналитические методы не обеспечивают достаточную точность оценки и прогнозирования надежности механизмов. СУИ дают информацию о новых суппортах и позволяют судить о их надежности только уже на стадии создания опытных образцов, однако для разработки режимов и программ СУИ предварительно необходимо осуществить эксплуатационные наблюдения по сбору данных о режимах и условиях работы фрезерного суппорта. Сами эксплуатационные наблюдения связаны с организационными трудностями и требуют продолжительного времени.
Осуществить оценку и прогнозирование надежности фрезерного суппорта на этапах проектирования и отработки опытного образца возможно только комплексным расчетно - экспериментальным методом, сочетающим прогнозирование надежности различных конструктивных вариантов суппортов на этапе проектирования с помощью математических моделей и СУИ лучших вариантов опытных образцов на базе эксплуатационных наблюдений за работой их надежных аналогов.
Цель работы. Разработка комплексного расчетно - экспериментального метода оценки и прогнозирования надежности фрезерного суппорта на этапах проектирования и отработки опытного образца.
Методы исследования. В работе использовались теоретические и экспериментальные методы исследования. Теоретические исследования позволили разработать математические модели динамики упругой системы и прогнозирования надежности фрезерного суппорта деревообрабатывающего станка.
Экспериментальные исследования по определению и контролю степени соответствия численных значений показателей надежности фрезерного суппорта установленным нормам, сравнительные испытания на надежность различных конструктивных вариантов по выявлению закономерностей изменения показателей технического состояния механизмов ( технологической и геометрической точности, жесткости, уровня вибраций ) были выполнены на экспериментальной установке, разработанной на кафедре станков и инструментов МГУЛ. Проверка полученных результатов осуществлялась в экспериментальном цехе Ставропольского станкостроительного акционерного общества "Красный металлист", экспериментальные исследования по изучению закономерностей износовых процессов в направляющих скольжения фрезерного суппорта были проведены на машине трения ТОР - 4 (на кафедре станков и инструментов МГУЛ).
Научная новизна заключена в разработке:
математической модели динамики упругой системы фрезерного суппорта;
математической модели прогнозирования надежности фрезерного суппорта;
расчетно - экспериментального метода оценки и прогнозирования надежности фрезерного суппорта на этапах проектирования и отработки опытного образца.
Практическая ценность. Разработана конструкция фрезерного суппорта. Исследован и предложен к использованию в направляющих скольжения деревообрабатывающих станков многослойный композиционный материал на основе углеволокнита ЭПАН.
Реализация работы. Результаты эксплуатационных наблюдений и исследований показателей начального качества фрезерного суппорта и механизма подачи фрезерного станка использованы Ставропольским станкостроительным акционерным обществом " Красный металлист " при разработке автоматической линии обработки оконных створок по наружному контуру ОК511-3 .
Апробация работы. Основное содержание работы и результаты исследований докладывались в ЦНИИМОДе в 1990 году и на научно -технических конференциях МЛТИв 1986 - 1995 г.г.
Публикация работы. По материалам диссертации имеются тринадцать печатных работ и три патента на изобретения.
г)
Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов и рекомендаций, списка основной использованной литературы и приложений. Работа содержит 182 страницы машинописного текста, иллюстрирована рисунками на 37 страницах, имеет 20 таблиц на 22 страницах и 3 приложения на 12 страницах. Список использованной литературы включает 72 наименования.