Введение к работе
Актуальность проблемы. В процессе сборки проявляются все погрешности, возникающие, как на предшествующих ей стадиях производства, так и непосредственно при объединении деталей. Достижение необходимой точности машины - одного из показателей качества, вызывает наибольшие трудности и высокие затраты в процессе' ее создания.
При проектировании машин стремятся максимально, использовать г принципы взаимозаменяемости. Однако, существует ряд производств, где для достижения заданной точности сборки приходится по экономическим соображениям отходить от принципов взаимозаменяемости и использовать методы компенсации.
К таким производствам относится производство стрелкового оружия.
Сборка стрелкового оружия имеет ряд характерных особенностей. Они обусловлены тем. что в узлах и механизмах оружия подавляющее большинство деталей имеет несколько функциональных назначений, а это в свою очередь, приводит к образованию функционально-связанных размерных цепей, характеризуемых относительно высокой точноотью размеров замыкающих звеньев.
Кроме того исоледуемые механизмы работают в условиях циклического импульсного нагружения и при их эксплуатации наблюдаются значительные контактные деформации поверхностей объединяемых де- талей, в конечном итоге приводящие к потере точности, первоначально достигнутой при оборке.
Такие сборочные процессы таят в себе значительные потенциальные резервы для сокращения ручного труда, снижения трудоемкости и"себестоимости машин и механизмов, роста производительности труда, существенного повышения эффективности производства и качества выпускаемой продукции.
Таким образом, совершенствование, способов компенсации погрешностей изготовления деталей для снижения трудоемкости сборочных операций является актуальной задачей.
Объектами исследования данной диссертационной работы являются узлы и механизмы стрелкового оружия.
Направление исследований по теме диссертации является частью работ, проводимых в ТулГУ по гранту РФФИ N 96 - 15 - 98 - 241 /н
6604 ГРФ "ПрОГр5С;1ВНЫ8 ТЄХНОЛОГИЧЄСККЄ ПрОЦвССЫ фОрМООбрЯЗОВаНИЯ
сложных поверхностей и сборки высокоточных изделий", а также на предприятие и/л N Г-4406.
Ц а л ь [і а б о т и. Целью работы является' исследование влияния качественного-состояния поверхностного слоя „деталей на величину их сближения при динамическом импульсном иагружении, разработка па стой основе инженерных методов расчета контактных деформаций л методики размерного анализа, а такте создание технологического v метрологического комплекса для компенсационной доработки деталей n:ui сборке узлов запирания стрелкового оружия. . В, соответствии с поставленной целью решены следующие задачи: . оценена 'степень влияния геометрических характеристик и физи-ко-механичискиго состояния поверхностного слоя контактирующих деталей на величину контактной деформации.
раскрыт механизм изменения величины замыкающего звена в зависимое! ;t от wcxorjioro состояния "контактирующих поверхностей сопрягаемых деталей в течении всего периода работы соединения,
теоретически и экспериментально определена зависимость сближения Дйгалой, работающих в условиях импульсного нагружения, от факторов, определявщнх'реальное состояние контактирующих поверхностей,
pa.ipaS.TijH -комплекс технологической н метрологической ос-насті : лі.-л реализации вариантов' доработки деталей узлов запирания стрел; "вого о:;/;,ия.
О б у и л методика исследован и я. В работе і;-,!:олгзе^ал;;сь теоретические и экспериментальные методы исс лед;;;л.>:;! (. При рвении поставленных теоретических задач использовал"':-;, основные полонення механики деформируемого упругопластн-чегміго ';:,л;?.. Для определения Величины контактных деформаций детали; узлзв навирания стрелкового орудия,' Сила использована теория малых увругопластичеекпх'деформаций Ильюшина.' 'Динамический рас-:'.." доведен с использованием метода конечных элементов (ШЭ) D г-а':;':,:х плоского деформированного состояния. Правильность'теоре-т'.:ч."- ...ах исследований подтверждена экспериментами,_ проведенными н: ;.'; .-зцах. !:':Готовлгі!НМ.< кз сталей, наиболее ча^то используемых В . Го. м.''дс;'. -: стрелкового сру.,:нн.
Автор защищает:
-
Математическую модель определения величины контактных деформаций деталей стрелкового оружия, работающих в условиях импульсного нагружения. в зависимости от качественного состояния их поверхностного.слоя. '
-
Результаты экспериментальных-исследований протекания контактных процессов, позволяющие определить контактную деформацию деталей, изготовленных из сталей, наиболее часто используемых в производстве стрелкового оружия:
3. Методику выбора варианта доработки деталей узлов запирания стрелкового оружия на основании анализа размерных цепей с учетом контактных деформаций поверхностного слоя.
4. Технологию доработки деталей замковых соединений <угрелнового оружия, а также комплекс технологической и метрологической оснастки для ее реализации.
Научная нрвизна заключается в следующем.
Предложена методика анализа и выбора технологического процесса доработки деталей узлов запирания, стрелкового оружия, основанная на расчете размерных цепей с учетом контактных деформаций поверхностей сопрягаемых деталей, а также проведено обоснование технологических -приемов и разработанного технологического и метрологического комплекса для обработки и контроля размеров деталей узлов запирания стрелкового оружия.
Практическая ценность.
-
Разработан алгоритм и программа расчета на ПЭВМ величины контактных деформаций деталей в зависимости от состояния поверхностного слоя контактирующих деталей, характера и величины нагрузки.
-
Разработана инженерная методика ^анализа и выбора технологического процесса доработки деталей узлов запирания стрелкового оружия на основе расчета размерных цепей с учетом контактных деформаций поверхностей сопрягаемых деталей.
-
Разработан технологический и метрологический комплекс для обработки и контроля размеров деталей узлов запирания стрелкового оружия.
Реал и з а. ц и- я результатов. Результаты диссертационной работы использовались на предприятии п/я Г-4406 и при выполнении работ, проводимых в ТулГУ по гранту РОТИ N96 - 15
- 98 - 241 /N 6604 ГРФ'"Прогрессивные технологические процессы формообразования сложных поверхностей и сборки высокоточных изделий".
"Апробацияработ ы... Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах.
1. Всесоюзная конференция "Современные проблемы технологии машиностроения", Москва, 1986 г.
2. Республиканская" конференция "Механизация и автоматизация контрольно-сборочных операций в машиностроении", Волгоград,1986г.
-
Республиканская конференция "ГПС в механообрабатывающем и сборочном-производстве", Севастополь, 1988 г.
-
Всесоюзная конференция . "Конструктивно - технологические методы повышения надежности и их стандартизация", Тула, 1988 г.
-
Всесоюзное совещание "Совершенствование технологии и повышение качества сборки станкоз и металлорежущего . оборудования", Одесса, 1988 г.
-
Всесоюзная конференция "Проблемы повышения качества, надежности и долговечности", Брянск, 1990 г.
-
Республиканская конференция "Наукоемкие технологии в машиностроении и приборостроении"; Рыбинск, 1994 г.
-
Ежегодные конференции профессорско - преподавательского состава ТулГУ в 1985 - 1996 гг.
П у б л и к а ц и и. По результатам исследований опубликовано 15 печатных работ, отчет по научно - исследовательской работе в рукописи.
Структура и объем раб о.-т ы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов, заключения и приложений. Работа содержит 114 страниц машинописного текста, 26 рисунков, 28 страниц приложений, список использованных источников из 107 наименований.
Автор выражает благодарность 'за помощь и консультации своим соавторам по публикациям И. А.Коганову. А.П.Никифорову, А.Ю.Мигаю, Н. А. Терехину, а также' профессору нмннкову А. С. за помощь в редактировании диссертации и реферата и выражает признательность покойному профессору -Шемарину Н.Н., выдвинувшему тему и основную идею диссертации.
