Введение к работе
Актуальность темы. Важнейшее значение в технологии изготовления изделий машиностроения имеет обеспечение их точностных показателей. Это необходимо для создания любых конкурентоспособных изделий. Вопросам обоснования норм точности посвящены многочисленные исследования отечественных и зарубежных авторов, которые ведутся в разных направлениях с использованием эксплуатационных и экономических критериев. Однако не существует системно изученных теоретических положений об экономическом обосновании двумерных норм точности и методах их разработки.
Зарубежные предприятия в настоящий момент активно используют для разработки допусков революционные методы Тагучи. Инициатива внедрения этих методов в России принадлежит коллективу ученых под руководством Ю.П. Адлера. Между тем, данным методам уделяется недостаточное внимание. Вследствие этого часто при разработке нового изделия назначаются необоснованные нормы точности.
Точностные показатели изделия окончательно формируются при выполнении финишных операций. Анализ существующих методов обработки позволяет отметить, что недостаточно исследованы ряд финишных операций в плане их воздействия на двумерные случайные величины, которыми являются погрешности формы. К ним можно отнести шлифование, алмазное выглаживание и др.
Машины имеют разнообразные виды соединения: подвижные и неподвижные. Первый вид соединения составляет во многих отраслях машиностроения большинство и к тому же в наибольшей степени влияет на изменение выходных параметров изделия. Деталями, формирующими такой вид соединения, являются тела вращения. Таких деталей в агрегатостроении производится до 80%, насосостроении - до 60%, станкостроении - до 70%, нефтяном машиностроении - до 90% от общего их числа.
Таким образом, исследование возможностей направленного изменения двумерных характеристик финишными методами обработки при проектировании технологических процессов изготовления подвижных пар с экономическим обоснованием точностных показателей является актуальной задачей.
Цель диссертационной работы состоит в решении задачи учета двумерных отклонений выходных параметров формы деталей подвижных сопряжений с использованием функции потери качества Тагучи и технологическое обеспечение двумерных допусков.
РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ Г БИБЛИОТЕКА . |
ІПОТЕКА > і
Методы исследования: При выполнении работы использовались научные основы технологии машиностроения, теория вероятностей и математической статистики, теория графов и методы топологии. Для выполнения большого объема опытов использовались мотодц планирования
экспериментов и статистического анализа. Кроме того, широко применялся метод Тагучи при проведении научных изысканий.
Круглограммы снимались на кругломере «Калибр» тип КД мод. 175121, профилограммы на профилографе-профилометре АБРИС ПМ7.2.
Измерения обрабатывались с применением прикладных программ Design Expert 6.0, MiniTab 13.1, STATISTICA 5.1.
Достоверность научных положений, выводов и результатов обоснована и подтверждается большим количеством опытных данных и натурных испытаний. Достоверность и воспроизводимость опытов подтверждается результатами статистической обработки экспериментальных данных.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
-
Структура взаимосвязи допускаемого и реализуемого двумерных полей рассеяния.
-
Алгоритм разработки двумерных допустимых полей рассеяния на основе функции потери качества.
-
Линейная математическая модель формирования двумерных полей рассеяния на финишных операциях.
-
Результаты экспериментальных исследований взаимосвязи величины макроотклонений и вида финишной операции.
-
Рациональные режимы и условия проведения жесткого алмазного выглаживания для обеспечения двумерных допусков.
Научная новизна работы:
-
Расширена теория точности в машиностроении теоретическими положениями проектирования двумерных допусков.
-
Впервые осуществлено комплексное исследование процессов шлифования и алмазного выглаживания деталей тел вращения из стали 40Х и ЗОХГСА для обеспечения двумерных допустимых полей рассеяния.
-
Обосновано и введено новое понятие - принцип двумерности размеров, при расчете двумерных отклонений элементов детали.
-
Разработана и экспериментально проверена методика расчета функции потери качества с учетом двумерных допусков.
Практическая значимость работы:
-
Разработана методика размерного анализа соединений с позиции их двумерного представления.
-
Разработаны рекомендации для получения минимальных двумерных отклонений на операции алмазного выглаживания.
-
Сформированы табличные базы данных по параметрам качества &неку 8фнпор> Ra> ^тлх» $т и ж статистическим характеристикам, в зависимости от режимов выглаживания и типа инструмента.
-
Методика расчета двумерных полей рассеяния при выполнении операций механической обработки цилиндрических деталей доведена для практического использования.
Реализация работы. Разработанный в результате исследования технологический процесс обеспечения двумерных норм точности деталей тел вращения на основе использования жесткого алмазного выглаживания и режимы выглаживания внедрены на ЗАО «ЭНЕРПРЕД» при изготовлении гидравлических домкратов. Ожидаемый экономический эффект от внедрения оценивается снижением материальных и трудовых затрат при изготовлении, и экономией на текущих затратах в сфере эксплуатации, включая ремонт, и равен 250тыс.руб.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены и обсуждены на: Международном семинаре «Инструменты и технологии XXI века», г. Иркутск, 2002 г.; Всероссийской научно-технической конференции «Перспективные материалы, технологии, конструкции, экономика», г. Красноярск, 2002 г.; Всероссийской молодежной научно-технической конференции «Молодые ученые Сибири», г. Улан-Удэ, 2003 г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ. Из которых научных статей - 4, тезисов докладов - I.
Структура и объем работы. Диссертация состоит: из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложения. Содержит 166 страницы машинописного текста, 44 рисунка, 17 таблиц, список литературы из 107 наименований.
