Введение к работе
Актуальность работы: Характерным признаком развития современного
Машиностроительного Пр0ИЗ:ї0Д 'ТВЭ В УСЛОВИЯХ жесТКОЙ КОНКуреНЦИИ ЯЕЛЯ-
ется усовершенствование изделий, повышение их качества, надежности, эксплуатационных свойств. Эти требования обеспечиваются применением новых конструкционных материалов и эффективных гибких технологий с высокой степенью автоматизации даже при обработке малых партий в условиях многономенклатурного производства. Одной из конкретных задач такого рода является изготовление точением высокоточных цилиндрических деталей из новых алюминиевых сплавов, получаемых методом порошковой металлургии. Для еЭ решения необходимо в первую очередь определить обрабатываемость таких сплавов и технологические возможности обеспечения точности и качества обработанных поверхностей.
Традиционное . решение задачи повышения точности обработки и качества обработанной поверхности основывается на двух наиболее перспективнях направлениях. Первое связано с выбором режимов обработки и технологических условий, обеспечивающих требуемую точность и качество обработанной поверхности. Второе связано с применением в процессе обработки систем активного контроля и управления качеством продукции. Методы статистического регулирования обеспеспечивавт сохранение резервов технологической точности в условиях интенсификации режимов обработки в многономенклатурном мелкосерийном производстве. Однако, они требуют научного обоснования и разработки конкретных систем и практических рекомендаций.
Изыскание путей решения этих задач применительно к тонкому точению деталей из указаншх сплавов является актуальной проблемой.
Цель работы: Повышение точности и производительности изготовления цилиндрических деталей из специального алюминиевого сплава САС-4О0 в условиях мелкосерийного многономенклатурного производства .с сохранением заданного качества обработанных поверхностей. .
Для достижения поставленой цели необходимо обеспечить решение следующих задач:
1. Определить Материал и геометрию режущего клина оСрсба'швгющего инструмента, и режимы резания, обеспечивающие требуемую точность и качество тогасого точения цилиндрических деталей из специального алюминиевого сплава,полученного методом порошковой мэталургии.
-
Выполнить теоретический анализ существующих методов статисти-тического регулирования размеров деталей в партии применительно к мелкосерийному многономенклатурному производству и разработать метод, обеспечивающий требуемую точность обработки малых партий деталей.
-
Разработать систему стабилизации размеров при тонком точении партии деталей из специального алюминиевого сплава на токарных станках.
-
Разработать практические рекомендации для операций тонкого точения цилиндрических деталей из алю'-'щиевых сплавов в условиях многономенклатурного мелкосерийного производства.
Научная новизна: 1. Разработаны метод и система, автоматически поднастраиващая вершину режущего инструмента на расчетный размер перед обработкой очередной детали в партии и обеспечивающая точность в пределах ±3 мкм.
2. Разработан метод, определяющий в любой момент обработки
алгоритм, позволяющий получить наибольшую точность и обеспечивающий
обработку деталей по 3-му, 4-му квалитетту.
-
Определены: обрабатываемость специального алюминиевого сплава САС-400, рекомендуемый материал режущего инструмента, рациональная геометрия режущего клина и режиш резания, обеспечивающие требуемые показатели точности и шероховатости обработанной поверности, и сформулированы практические рекомендации по точению алюминиевых' сплавов, позволяющие достигать точность обработки ±3 мкм и шероховатость по параметру Ra < 0,2 мкм.
-
Разработана модель образования погрешностей обработки при точении САС-400, которая дает возможность заранее рассчитать соотношение между их случайной и систематической составляющими.
Методика исследования: Теоретические исследования проведены с использованием основных положений технологии машиностроения и теории резания металлов, теории вероятностей и математической статисткяи.
* Экспериментальные исследования осуществляли на токарных станках повышенной точности, в частности, на станке 16Б16КА, с использованием современных измерительных систем, состыкованных с ЭВМ, позволяющих получать непрерывную информацию о ходе технологического процесса и моделировать различные варианты управляющего контроля.
Практическая ценность работы состоит в разработанном методе статистического регулирования в условиях многономенклатурного мелкосерийного производства, системе автоматической подналадки режущего инструмента, программах длч вычисления величины подналадки, дающих возмож-2
ность повысить точность обработки до необходимого уровня без снижения производительности, а также, в рекомендациях по выбору материала инструмента, формы режущего клина и режимов резания, обеспечивающих требуемые позатели точности и качества обработанных поверхностей цилиндрических деталей из сплава САС-400.
Разработанная система и ее элементы испытаны на кафедре "Технология машиностроения" и внедрены в НИИ Командных приборов.
Апробация работы: Основные положения работы были доложены и обсуждались на научно-технических семинарах: " Интенсификация машиностроительного производства на основе применения"прогрессивной техноло-логии "/ Ленинград, 1989 г. / , " Повышение эффективности технологических процессов машиностроительных производств "/ Барнаул, 1989 г. /, " Опыт внедрения прогрессивных средств и методов размерного контроля V Ленинград, 1990 г. /, " Прогрессивные технологические процессы механообработки и сборки "/ Санкт-Петербург, 1991 г. / , " Прогрессивные решения технологии машиностроения в механообрабатыва-ющем и сборочном производстве "/ Санкт-Петербург, 1992 г. /, а также на научно технических семинарах кафедры "Технология машиностроения" в СПбГТУ в 1991-1993 годах.
Публикации: По материалам диссертации опубликовано 12 печатных работ.
Структура и объём работы: диссертация состоит из введения, пяти разделов и заключения, изложенных на 139 страницах машинописного текста. В работе имеется 45 рисунков, 35 таблиц, список литературы из 73 наименований и приложение.
