Введение к работе
Актуальность аекн. Тема диссертационной работы посвязана вопросам контроля я методах? овиаввая погреавооти вращэшш прациэзонвых ппавделей еа опорах йачевня. Развитие тахвапя оэязано с иепрораввка повышением требований к точности аавлн. Задача увалачеввя выпуска отавков высокой а особо высокой точвоота остается вагвой и перспективной. Погрешность форшз деталей, обрабатываемых на таких ставках, из долзва арезизать 0,2 ... 0,5 ынм. В згзх sa пределах долана бать пограиность зраке вая спинделей указанных станков. А это связано с проблемой создавая особо точных подпапвзкоз, разработка методов контроля точности вращения прецизионных ппавделей и еа зф*актвзвого повиваная.
Вопросе!! точности вращения пяинделай па опорах начевпя я se влз-янвя па точность обработка изделий на станке посвяцено больше количество работ, опубликованных как в отечеотзсвнсй, так а зару банной литературе. Однако .до вастоякаго вреыени дипь отдельный стороны згой дроблена вами в вяз csog ограгавза. Икеющеся результаты иссладова-віїй явко недостаточны, чтобы з полной''їгаре удовлетворить требования, продъявляемна к точности вращения пливделай прєцвзиовяах ставяоз.
Цель работа заключалась в разработке методов контроля я овизе -няя погрешности вращения прецизионных шпинделей на опорах качения»
Задача-иоследований. Для достижения поставленной цела потребовалось исследование процесса вращавая шпинделя, установленного на подшипниках качения я разработка математической модели, с помощью которой mosho с заданной'доверительной вероятностью оцепить погрешность вращения шпинделя; создать эффективную"и'достоверную методику ее контроля з процессе обкатки а эксплуатации; определять влияние некоторых коиструкгнзпнх з эксплуатационных параметров ппявдельаого узла за его погрешности вращения; экспериментально последовать зависимость погреиностн вращения радиально-упорвнх шарикоподшипников от некруг-лостя дорожек качания ах колец; экспериментально определить корреляционную сзязь погрепности вращения спвнделя с погрешность» вращения его опор; исследовать влияние фактора сборки на погрешность вращения прецизв'овных шпиндельних узлов; использовать результаты проведенных доследований для создания и испытания опытных образцов прецизионных опйвдельных узлов, оснавдапнх особо точпацз подвспзакамз качения; последовать зависимость погреяиоогя зрадззза аізадаяя ог прододгагв-
дькоста его эксплуатации; провести производственные испытания впин-деля, аттестованного по разработанной методике.
Методы исследований. Поставленные задачи решались комплексно, путем проведения теоретических и экспериментальных исследований.Теоретические исследования выполнены с использовдвием основных положений теоретической ыеханйки, теорий колэбавий, динамика станков,численных методов и математической статистики. Эксперименты была проведены на стендах для исследования прецизионных шпиндельных узлов с использованием современной измерительной аппаратуры.
Научная новизна: - разработана статистичесная модель потреанос-їй вращения впинделей, позволяющая с заданной доверительной вероятностью определить ее величину;
определено влияние конструктивных и эксплуатационных параметров шпиндельного узла на погрешность вращевия шпинделя;
разработана методика достоверного определения погрешности врг щения шпинделя ( включаючая аналитический способ исключения систематической ошибки, связанной с погрешностью формы измерительной оправки, и статистическую модель погрешности вращения шпинделя);
обоснована возыоеность создания впинделей на опорах качения с пс-гревиостыо вращения во воем диапазоне рабочих частот 0,2 * 0,5ыщ
установлено,что менду погрешностью вращения переднего подшёя-ввка и погрешностью вращения шпинделя-на относительно низних чаоютг ( d-ті ^ 1,8-10 ш-шзн-* ) осуществляет линейная зависимость;
определено влияние фактора сборки влиндельного узла на погрес ность его вращения ( изменяется в 1,1 -s 1,5 раза, дзхе при соблюдена прецизионной технологии ).
Практическая ценность и внедревие результатов. Выполненные разработки по определению истодов контроля и снижения погрешности враще нйп прецизионных шпинделей на опорах качения дали Боааогвость:
разработать достоверную методику контроля погреавости врацеЕі прецизионных шпиндельных узлов на опорах каченвя;
определить влияние конструктивных и эксплуатационных парапет ров шпиндельного узла на. погрешность вращения впинделей;
выявить ряд способов, уменьшающих погрешность врацевия прецизионных впинделей ( отстройка от резонансов.путем изменения длины ві лета шлифовальной оправки или массы стопорной гайки круга; отбор по; шипников по спектрам их погрешности врацения; изменение массы патро-
sa; изыеиевае в процессе проектирования компановки шпиндельного узла);
. - создать шпинделя на опорах качения с погрешность» вращения во всей диапазоне рабочих чаотот 0,2 -4-0,5 ыкм;
- определить существование линейной зависимости иегду погреико-отьв вращения шпинделя и погрешностью вращения его передней опоры
( при Ы-П, г= 1,8'Ю5 ММ'ИИН"1).
Полученные результаты переданы Московскому заводу координатко-расточных станков я Производственному объединению Иаевский машиностроительный завод для использования их пра оценка достоверноетя диагностика отклонений фораи деталей,' обрабатываемых на координатно-расточ-вых станках и аттестации скоростных токарвых шпиндельных узлов на опорах качения класса точности "А".
Апробация в публикация работа. Основные положения диссертации об-суздались на Всесоюзных научно-практических конференциях ( г.Одесса, 1989 г.и г .Оренбург,1989 г.); на семинарах "Использование вычислительной техники в метрология", "Новое в ыетрологичеснои обеспечении маь'и-востроения" ( Московский Дом научно-технической пропаганды им. Ф.Э. Дзераанского) а "Отраслевая наука - производству"(ЗНИМС); на заседании Экспертного совета отделай 34 ЭНИМС,1991 г.
Материалы диссертации опубликованы з 7 научных статьях и 3-х научно-исследовательских отчетах. Отдельные результаты полояены в основу изобретения, защищенного авторский свидетельством.
Структура и объем работа. Диссертация состоит из введення,4 глав, основных выводов, библиографии,включающей 114 ваиаенований и 2-х приложений. Основное содерканае диссертации изложено на 181 стр.машинописного текста, 56 рисунках и в 2 таблицах.