Введение к работе
Актуальность работы. Расчетный (оптимальный) режим обработки редко совпадает с тем, который можно установить на станке. При установке приходится от него отступать, как правило, в меньшую сторону. Относительное изменение режима и соответственно потеря производительности при этом определяется знаменателем ряда, чем он меньше, тем меньше потери. С уменьшением знаменателя ряда ужесточаются требования к точности ряда, усложняется кинематический расчет и традиционные методы оказываются неспособными преодолеть разрыв между высокими требованиями к конечному результату кинематического расчета (точности ряда) и ограниченными возможностями используемых средств. Именно поэтому в промышленности отсутствуют станки с коробками передач, имеющими знаменатель ряда 1.12. Традиционными методами их просто невозможно рассчитать (требуется обеспечить погрешность итогового ряда ± 1.2%).
С помощью графоаналитического метода невозможно решить ни одну из задач:
повышения точности установки расчетных оптимальных режимов резания;
применения коробок передач с малыми знаменателями ряда;
повышения точности и надежности расчета;
сокращения затрат времени на него.
"Наличие графической части в графоаналитическом расчете затрудняет использование ЭВМ, что в свою очередь делает невозможным комплексное автоматизированное проектирование станков и станочных систем, повышение качества и производительности труда при проектировании.
Поэтому задача создания новых методов кинематического расчета является актуальной.
Цель работы: улучшение эффективности универсальных металлорежущих станков путем повышения точности установки расчетных (оптимальных) режимов резания при настройке коробками передач, обеспечиваемого за счет уменьшения погрешности передаточных отношений в множительной части структуры, повышения точности ряда, реализуемого ими, внедрения многоступеїттьгх коробок передач с малыми знаменателями, применения новых методов кинематического расчета, предполагающего использование ЭВМ, таблиц и баз данных множительных групп и структур, подготавливающих научную базу для автоматизированного кинематиче-жого расчета и проектирования коробок передач.
Научная новизна.
-
Обоснован и создан метод кинематического расчета, альтернативный целоетеленному, рассчитанный на использование любых передаточных отношений; предложены новые зависимости для определения передаточных отношений и их погрешности;
-
Теоретически исследован процесс образования погрешности реализуемого ряда в ступенчатых приводах станков, выявлена рать отдельных составляющих и пути для ее снижения;
-
Предложен новый способ определения общей погрешности реализуемого ряда суммированием составляющих погрешности, альтернативный традиционному (по уравнениям кинематического баланса),
-
Установлено, что стандартный ряд частот вращения имеет собственную погрешность округления геометрических значений до предпочтительных чисел и что эта погрешность тоже участвует в формировании итоговой погрешности;
-
Изучен процесс взаимодействия погрешности округления стандартного ряда с погрешностью множительной структуры и на этой основе созданы новые методы кинематического расчета, предполагающие сознательное воздействие на процесс образования итоговой погрешности с целью ее уменьшения;
-
Доказана возможность использования приближенной формулы представляющей погрешность произведения как сумму относительных погрешностей множителей во всех точностных расчетах множительных структур;.
Практическая значимость.
-
Разработаны научно-методологические основы, программное обеспечение для вычисления базы данных и оформления таблиц, позволяющих быстро с заданной точностью подбирать числа зубьев в множительные группы, и рекомендации по их использованию;
-
Созданы база данных и таблицы, методика их использования в кинематическом расчете, которая позволяет прогнозировать погрешность реализации ряда, обеспечиваемого множительной структурой, в самом начале расчета, позволяет в 2-3 раза уменьшить трудоемкость и увеличить точность расчета.
-
Разработаны компенсационные методы, которые позволяют рассчитывать коробки передач металлорежущих станков с точностью реализации ряда меньше двух процентов. Вследствие чего можно повысить точность назначения оптимальных режимов резания за счет снижения погрешности ряда, реализуемого множительной структурой.
4. Создан новый метод контроля и анализа процесса образования погрешности в множительных структурах- баланс погрешности-, который позволяет существенно повысить надежность и точность результата расчета, легко определить неточные группы и передачи в кинематике ступенчатого привода реальных станков.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Донского государственного технического университета (1990-1996 гг.); Международной научно-технической конференции "Надежность машин и технологического оборудования"(г. Ростов-на-Цону, 1994г.), Международном конгрессе "Конструкторско-технологичес-кая информатика" (г. Москва, 1996г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ.
Объем диссертации. Работа содержит l$(f страниц машинописного текста, % иллюстраций, 3.Z таблиц, в приложений, списка литературы из Цд наименований. Общий объем работы 22<9 страниц.