Введение к работе
Актуальность проблемы. Развитие новой техники характеризуется повышенными требованиями к качеству деталей различного назначения.особенно к точности их размеров формы и взаимного расположения одной-двух принадлежащей детали важнейших (функциональных ) поверхностей . Типичными представителями деталей указанного класса являются детали аэродинамических опор испытательных стендов ракетно-космической техники, лазерных металических зеркал и др.Такие детали являются крупногабаритными(диаметр около 500мм) и содержат функциональные поверхности высокой точности,например,при радиусе сферы 200мм отклонение от сферичности составляет всего 2мкм. Применяемая в настоящее время обработка свободным абразивом не всегда обеспечивает точностные параметры таких деталей ,кроме того она сложна при компютерном моделировании процесса обработки и имеют низкую производительность при большом расходе абразивных материа-лов.Применение обработки связанным образивом позволит создавать програмируе-мые процессы формообразования сложных профильных деталей машини возможность повысить производительность обработки.В связи с этим исследования по технологическому обеспечению параметров точности прецизионных сферических поверхностей доводкой связанным абразивом являются весьма актуальными . .
.Цель работы. Обоснование, разработка и реализация технологического процесса доводки сферических поверхностей на основе прогнозируемого процесса формообразования, поддающегося адекватному компьютерному моделированию, обеспе-. чивающему выбор технической характеристики оборудования в сочетании с назначением геометрических параметров рабочей поверхности инструмента при выполнении доводочных операций.
Методы исследования. Математический анализ, компьютерное моделирование, экспериментальные исследования на специализированном стенде, статистическая обработка результатов экспериментальных исследований.
Научная новизна. Выявлены закономерности формирования действительной формы обработанной поверхности при доводке наружных и внутренних сфер связанным абразивом с применением метода неподвижных осей вращения заготовки и инструмента. Установлены и классифицированы возможные отклонения действительных форм доведенных поверхностей от сферичности. Эти отклонения взаимоувязаны с кинематическими и геометрическими параметрами, характеризующими доводочные операции, и на этой основг установлен механизм влияния на показатели точности доведенных сферических поверхностей структуры технологического процесса доводки.
Установлена взаимосвязь между аналитически рассчитываемыми и экспери-меіггальио получаемыми действительными формами обработанной поверхности, и на этой основе показано влияние удаляемых при выполнении операций доводки прецизионных сферических поверхностей припусков на возможности исправления погрешностей формы заготовки.
Практическая ценность. На основе теоретических и экспериментальных исследований решены вопросы повышения точности изготовления деталей с прецизионными крупногабаритными сферіїческими поверхностями при одновременном снижении технологической затратности операций сферодоводки.
Разработана методика определения оптимальных параметров технологической системы на основе применения компьютерного моделирования процесса формирования действительной формы обработанной поверхности в процессе доводки наружных и внутренних сферических поверхностей.
Разработан пакет прикладных программ, позволяющий производить в интерактивном режиме проектирование технологических операций доводки сферических поверхностей.
Реализация работы в промышленности. Результаты работы использованы в ракетно-космической отрасли на федеративном уровне: на Самарском заводе «Прогресс» созданы станок и технологическая оснастка для доводки прецизионных сферических поверхностей деталей испытательного стенда с прецизионными сферическими поверхностями. Изготовлена опытная партии этих деталей. Годовой экономический эффект составил 100000 рублей.
Апробация работы. Материалы работы доложены на:
- семинаре :" Концептуальные технологические и экологические проблемы
космонавтики и проблемы производства ракетно-космических систем" (Москва,
Академия космонавтики им. К.Э.Цнолковского, 28 мая 1999 г);
-Международном научном симпозиуме "Автотракторостроение,промышленность и высшая школа" (Москва, МАМИ, 29 - 30 сентября 1999 г.);
НТС "Размерная обработка"(Москва, ГП НПО Техномаш ,4 нюня 1996 г.);
Международной отраслевой конференции "Высокие наукоемкие и ноосфер-ные технологии"(Москва,Федерация Космонавтики России , 3-5 июня 1998г.).
Публикации. По теме диссертации опубликованы 5 печатные работы и 2 отчета
по НИР.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, обшнх выводов, списка использованной литературы, включающего 100 наименований, и приложения. Работа содержит 95 страниц машинописного текста, 50 рисунков, 15 таблиц. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
