Введение к работе
Актуальность темы. Переход автомобильных двигателей на системы распределенного впрыска потребовал перехода ряда специализированных предприятий на выпуск современного топливного оборудования. Разработка новых видов топливного оборудования требует не только детальной конструкторской проработки ее узлов, но и основательной технологической подготовки производства.
Давление в системе распределенного впрыска бензиновых двигателей автомобилей отечественного производства составляет 1.6...2.0 МПа, следовательно, к деталям и узлам оборудования этой системы предъявляются повышенные требования. Эти требования связаны с герметичностью всей системы и недопустимостью потери работоспособности автомобиля в целом. Герметичность топливной системы бензинового двигателя связана с обеспечением минимального зазора между деталями топливного оборудования или с использованием специальных уплотнений. Использование последних не всегда возможно, ввиду их быстрого износа и наличия активного растворителя резины - бензина. Так, в наиболее ответственном устройстве топливной системы - электробензонасосе, конструкцией не предусмотрено применение специальных уплотнений, а герметичность обеспечивается за счет минимального зазора между валом якоря и ротором. Изготовление деталей бензонасоса требует обеспечения заданной точности и шероховатости сопрягаемых деталей. Кроме этого следует производить тщательный контроль обработанных поверхностей, так как несоблюдение требований по герметичности топливного насоса может привести к отказу автомобиля, что не допустимо.
В современном обществе растет потребность в новых автомобилях, происходит более частая смена моделей, ужесточаются экологические нормы и заводы производители вынуждены постоянно осваивать и наращивать выпуск приборов этого сектора. Так за последнее десятилетие было разработано и внедрено в крупносерийное производство целое семейство промежуточных и погружных электробензонасосов.
Таким образом, производитель топливной аппаратуры встречается с дилеммой - увеличение объемов выпуска изделий, с обеспечением их качества и повышением эксплуатационной безопасности. Нахождение решения поставленной задачи лежит в плоскости использования современного оборудования или возможной адаптации имеющегося на производстве с целью сокращения времени нахождения изделия в производстве с одновременным повышением ее качества.
Цель и задачи исследований. Получение высокой производительности процесса механической обработки при минимальных затратах на модернизацию оборудования, инструмента и приспособлений, при сокращении брака выпускаемой продукции.
Методы исследования. При выполнении теоретических исследований использовались методы анализа и систематизации научных знаний. Теоретическое моделирование процессов механической обработки деталей производилось с применением математического аппарата решения систем нелинейных уравнений. При обработке результатов эксперимента использовались численные методы расчетов, с последующим их использованием в Simulink - моделях.
Научная новизна работы. В работе теоретически установлены и экспериментально подтверждены технологические и временные связи процесса механической обработки отверстий малого диаметра деталей топливной аппаратуры, которые включают в себя:
-
Теоретически обоснованную модель обработки, позво-ляяющую обеспечить качество обрабатываемых поверхностей, при повышении производительности технологического процесса.
-
Методику назначения режимов абразивной обработки отверстий малого диаметра на внутришлифовальном оборудовании.
-
Закономерность изменения параметров обработки в технологическом процессе, позволяющую увеличить период стойкости инструмента.
-
Адаптированную модель управления режимами механической обработки.
Практическая значимость работы. Разработаны номограммы для определения оптимальных режимов абразивной обработки отверстий малого диаметра, которые позволяют при более эффективном использовании оборудования, материала и режущего инструмента назначить режимы, обеспечивающие высокую производительность. Разработана методика контроля качества поверхностей отверстий малого диаметра.
Апробация работы. Материалы по работе доложены на международной научной конференции «Авиация и космонавтика 2005» (г. Москва), Meckanics'2006 (г. Жешов, Польша). Автором получен патент на полезную модель на «Устройство для контроля шероховатости отверстий» в 2004 году.
Результаты работы. Результаты внедрены на ЗАО
«Старооскольский завод автотракторного электрооборудования» и используются для изготовления роторов топливного насоса, а так же в
учебный процесс кафедры технологии машиностроения БГТУ им. В.Г. Шухова.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ в виде научных статей и тезисов докладов на научных конференциях.
Положения, выносимые на защиту.
1. Система оптимизации параметров процесса механической обработки
ответственных поверхностей, деталей топливной аппаратуры.
-
Результаты, проведенных теоретических и экспериментальных исследований по установлению закономерностей изменения основных технологических параметров мехобработки отверстий малого диаметра деталей топливной аппаратуры, а также выявленные связи между качеством получаемой поверхности и режимами механической обработки;
-
Методику моделирования технологических процессов абразивной обработки и связи в модели при обработке отверстий малого диаметра;
-
Научно обоснованную методику назначения режимов абразивной обработки отверстий малого диаметра;
-
Научно обоснованную методику оценки качества обработанных отверстий малого диаметра деталей топливной аппаратуры.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы, приложений. Объем основной части диссертации составляет 124 страницы машинописного текста, который включает в себя 30 рисунков и 13 таблиц, а также список литературы из 115 наименований.
