Введение к работе
Актуальность темы. После фрезерования авиационных маложестких деталей возникает проблема, связанная с остаточными деформациями (поводками), значительно превышающими допустимые значения. В результате появляется необходимость введения в технологический процесс дополнительных операций правки, что приводит к снижению эксплуатационных характеристик изделий и увеличению себестоимости их изготовления.
Существующие рекомендации по снижению поводок в основном носят частный характер, а проведение натурного эксперимента для каждой новой детали или новых условий обработки не эффективно с точки зрения временных и финансовых затрат. Математическое моделирование остаточных деформаций после фрезерования, выполняемое на стадии проектирования технологического процесса, позволяет назначить оптимальные параметры обработки по критерию минимальных остаточных деформаций детали, а следовательно, повысить эксплуатационные свойства изделия.
Цель работы. Разработка технологических мероприятий, направленных на снижение остаточных деформаций маложестких деталей после фрезерования, на основе дискретного представления.
Методы и средства исследования. Исследования проводились с использованием теории упругости материалов, теории вероятности и математической статистики, планирования эксперимента, теории систем баз данных и проектирования информационных систем.
Экспериментальные исследования проводили на вертикально-фрезерном станке DMU 200Р. Моделирование и математические расчеты осуществляли на ПЭВМ Измерения проводили на контрольно-измерительной машине WINNER.
Научная новизна работы заключается в следующем:
-
Разработан дискретный математический аппарат расчета остаточных деформаций маложестких авиационных деталей с односторонним ореб-рением после фрезерования.
-
Классифицированы единичные элементы прямоугольной и треугольной формы исходя из их конструктивных особенностей.
-
Аналитически описано формирование остаточных деформаций единичных элементов треугольной и прямоугольной форм после фрезерования.
-
Разработана методика учета взаимовлияния единичных элементов различных типов с учетом последовательности их обработки.
-
Разработан механизм уточнения расчетных значений остаточных деформаций для элементов различной формы на основе баз данных натурных измерений.
-
Создана автоматизированная система расчета поводок тонкостенных авиационных деталей после фрезерования.
Практическая ценность работы. Разработаны алгоритм и программный модуль для расчета остаточных деформаций на этапе проектирования технологического процесса изготовления маложестких деталей.
Предложены технологические рекомендации по снижению остаточных деформаций после фрезерования маложестких авиационных деталей.
Апробация работы. Основные научные положения и результаты диссертационной работы докладывались на региональной научно-практической конференции «Винеровские чтения», г. Иркутск, 2006 г.; ХШ Международной научной конференции «Решетневские чтения-2009», г. Красноярск, 2009 г.; ежегодных научно-технических конференциях машиностроительного факультета ИрГТУ в 2006-2009 гг.; кафедре «Технология машиностроения» ИрГТУ в 2006-2010 гг.
Публикации. По материалам исследований опубликовано 11 печатных работ, в том числе три работы в изданиях, входящих в перечень ВАК.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Содержит 177 страницы машинописного текста, 82 рисунка, 34 таблицы, список литературы, включающий 113 наименований.
На защиту выносятся следующие положения:
-
Дискретный математический аппарат расчета остаточных деформаций маложестких деталей с односторонним расположением ребер жесткости после фрезерования.
-
Классификация единичных элементов прямоугольной и треугольной форм для моделирования формы детали с целью снижения остаточных деформаций.
-
Аналитическое описание формирования остаточных деформаций единичных элементов различных геометрических форм.
-
Методика учета взаимовлияния единичных элементов детали различной жесткости и формы.
-
Методика и результаты экспериментального исследования влияния на величину остаточных деформаций: формы элемента, разгрузки заготовки высверливанием отверстий, последовательности обработки участков заготовки.
-
Алгоритм расчета поводок тонкостенных деталей после фрезерования.
