Введение к работе
Актуальность работы. Цель размерного анализа технологических процессов механической обработки деталей заключается в определении операционных размеров с допусками на них, обеспечивающих заданную чертежом точность конструкторских размеров и предельных значений припусков. В машиностроении значительное место занимают детали с конусными поверхностями. Для подобных деталей невозможно анализировать и рассчитывать линейные и диаметральные технологические размеры, припуски и допуски раздельно. Это связано с тем, что торцы и цилиндрические поверхности, сопряженные с конусной поверхностью, геометрически взаимосвязаны между собой, и при обработке торца изменяется диаметральный размер конуса в месте сопряжения с торцом, а при обработке цилиндрической поверхности - линейный размер, связанный с конусом. Анализ такой геометрической взаимосвязи и основанный на нем расчет линейных и диаметральных размеров имеет свои особенности, которые должны быть изучены, чтобы научиться проводить размерный анализ технологических процессов механической обработки деталей, имеющих конусные поверхности.
Применение ЭВМ для размерного анализа технологических процессов позволяет освободить технолога от весьма трудоемкой работы по выявлению и решению размерных цепей, оставив за ним лишь подготовку исходных данных и анализ результатов выполненных на ЭВМ расчетов. Для автоматизации размерного анализа технологических процессов изготовления деталей типа тел вращения, на кафедре «Технология машиностроения» ФБГОУ ВПО «Омский государственный технический университет» применяется программа «NORMAL» (разработчик: Масягин В.Б. Свид. о гос. регистрации программы для ЭВМ №2008614062), обеспечивающая одновременный расчет линейных и диаметральных размеров и учитывающая их взаимную связь. Однако данная программа позволяет производить размерный анализ деталей, имеющих только плоские и цилиндрические поверхности.
В связи с чем, актуальной является задача адаптации существующей программы размерного анализа технологических процессов «NORMAL» для деталей, имеющих конусные поверхности, что позволит повысить качество и производительность технологической подготовки производства деталей с конусными поверхностями.
Цель работы. Обеспечение размерного анализа технологических процессов изготовления деталей с конусными поверхностями.
Объект исследования. Технологическая подготовка производства деталей, имеющих конусные поверхности.
Методы исследования. Работа выполнялась в соответствии с научными основами технологии машиностроения, размерного анализа технологических процессов, аналитической геометрии. Моделирование и обработка данных производилась с применением ЭВМ.
Научная новизна:
1. Математические модели детали с конусными поверхностями, заготовки и
технологического процесса, полученные на основе аппроксимации конусов
четырьмя поверхностями, представленных комбинациями «торец-цилиндр», что
обеспечивает общность аппроксимации при любых сочетаниях конусных
поверхностей на детали.
2. Методика размерного анализа технологических процессов деталей с
конусными поверхностями с адаптацией программы, позволяющей производить
размерный анализ деталей, имеющих только плоские и цилиндрические
поверхности, включающая применение рекурсивного алгоритма обеспечения
конструкторских допусков, при наличии смежных конусных поверхностей.
На защиту выносятся:
1. Результаты изучения состояния проблемы размерного анализа
технологических процессов деталей с конусными поверхностями.
Математические модели детали, заготовки, технологического процесса, технологических размеров и их допусков с аппроксимацией при наличии конусных поверхностей.
Алгоритмы размерного анализа деталей с конусными поверхностями на основе разработанных математических моделей и адаптации программы «NORMAL», выполняющей размерный анализ осесимметричных деталей.
Результаты численных экспериментов по адаптации методики размерного анализа для деталей с конусными поверхностями.
Практическая ценность работы.
Разработаны алгоритмы и математические зависимости, позволяющие осуществлять размерный анализ деталей, имеющих конусные поверхности.
Разработана методика адаптации существующей программы размерного анализа технологических процессов «NORMAL» для деталей, имеющих конусные поверхности.
Реализация результатов работы. Результаты исследований внедрены в учебный процесс при изучении дисциплины «Математическое моделирование процессов в машиностроении» на кафедре «Технология машиностроения» омского государственного технического университета при подготовке инженеров по специальности 151001 - «Технология машиностроения». По результатам исследований получены рекомендации к внедрению результатов научно-исследовательской работы на ФГУП ОМО им. П.И. Баранова и ОАО «ОмПО «Иртыш».
Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались: на VII международной научно-технической конференции «Динамика систем, механизмов и машин» (Омск, ОмГТУ, 2009), на II всероссийской молодежной научно-технической конференции «Россия молодая: передовые технологии - в промышленность» (Омск, ОмГТУ, 2009), на научно-практической конференции «Инновационные технологии в машино- и приборостроении» (Омск, ОмГТУ, 2010), на региональной молодежной научно-технической конференции
«Омское время - взгляд в будущее» (Омск, ОмГТУ, 2010), на V всероссийской научной конференции «Проблемы разработки, изготовления и эксплуатации ракетно-космической и авиационной техники», посвященной памяти главного конструктора ПО "Полет" А.С. Клинышкова (Омск, ОмГТУ, 2010), на научно-технической конференции «Омский регион - месторождение возможностей», (Омск, ОмГТУ, 2010), на IV всероссийской молодежной научно-технической конференции «Россия молодая: передовые технологии в промышленность!» (Омск, ОмГТУ, 2011), на 6-й Всероссийской научной конференции, посвященной памяти главного конструктора ПО "Полет" А.С. Клинышкова "Проблемы разработки, изготовления и эксплуатации ракетно-космической и авиационной техники" (Омск, 2011).
Публикации. По материалам теоретических и экспериментальных исследований опубликовано К) работ, в том числе 1 работа в издании, рекомендованном ВАК РФ.
Структура и объем работы: Диссертация состоит из введения, 4 глав, списка литературы и 7 приложений. Общий объем составляет 156 страниц, в том числе 118 страниц текста, 73 рисунка, І4 таблиц, список литературы из 121 наименований и приложения на 22 страницах.
Похожие диссертации на Разработка методики размерного анализа технологических процессов деталей с конусными поверхностями на основе аппроксимации конусов комбинациями цилиндрических и торцевых поверхностей
