Введение к работе
Актуальность темы. Вамнейшей проблемой машиностроения является совершенствование технологии производства, направленное на обеспечение более высокого качества продукции, роста производительности труда, сокращения применения ручного труда. Это относится и к сфере изготовления криволинейных профильных деталей переменной геометрии, получивших широкое распространение в конструкциях современных летательных аппаратов (ЛА) и к которым предъявляются жесткие требования по точности. Существующие методы изготовления указанных деталей, основанные на пластической деформации исходных заготовок при определенных схемах нагружения, в том числе и наиболее распространенный ( гибка на профилегибочных станках типа ИГР ), характеризуются недостаточно высокой точностью операций формообразования и значительным объемом ручных доводочных работ и, вследствие этого, малой производительностью. В настоящее время в авиационной промышленности разрабатываются и внедряются в производство специализированные профилегибочные станки с числовым программным управлением (ЧПУ) и доеодочным устройством ( ПГР-5А,ПГР-6АД,ПГР--7АД и др.), которые позволяют реализовать более прогрессивные технологические процессы. Освоение этих процессов поставило ряд теоретических вопросов и технологических задач, от решения которых зависит длительность подготовки производства, трудоемкость изготовления деталей и точность технологических процессов.
Таким образом, отмеченные Еыше особенности обуславливают актуальность темы по освоению более эффективного технологического процесса изготовления профильных деталей, а также необходимость создания математической модели и научно обоснованных методик расчета технологических параметров и управляющих параметров для системы ЧПУ профилегибочных станков типа ИГР.
Целью работы является совершенствование технологии и разработка математического обеспечения формообразования профильных деталей переменной геометрии на гибочно-растяжном оборудовании с ЧБУ и доводочным устройством, что позволит существенно сократить (в ряде случаев полностью ликвидировать ) ручные доводочные работы за счет повышения точности изготовления деталей, сократить сроки технологической подготовки и цикла изго-
товления деталей.
Научная новизна. Разработана~математическая модель процесса гибки криволинейных профильных деталей переменной геометрии с растяжением и раскаткой роликом на станках типа ПГР. Проведен теоретический анализ напряженно-деформированного, состояния (НДС) профиля при данной схеме нагружения. Получены аналитические зависимости, устанавливающие связь между силовыми и геометрическими факторами процесса нагружения с учетом пружине-ния. Разработана методика расчета технологических параметров процесса. Разработана математическая модель кинематики процесса формообразования гибкой с. растяжением профильных деталей на станках типа ПГР с ЧПУ, позволяющая с учетом факторов порождающих погрешности формообразования ( пружинение, физическая и геометрическая нелинейность ), определить НДС заготовки по заданной программе нагружения. Разработано прикладное программное обеспечение, позволяющее рассчитать силовые и геометрические факторы формообразования, а также управляющие параметры к системе ЧПУ станка ПГР-6А по траекториям движения концов заготовки, определяемой заданной схемой нагружения с учетом технологических возможностей оборудования.
Практическая ценность. Полученные результаты теоретических исследований реализованы в материалах готовых к практическому использованию. Разработана соответствующая методика расчета технологических параметров процесса гибки профильных деталей с растяжением и раскаткой роликам; получены упрощенные формулы для оценочных расчетов. На основании определения НДС заготовки по данной схеме нагружения вычисляются необходимые движения исполнительных органов обтяжного оборудования, его установочные параметры, размеры заготовки и управляющая программа для оборудования с ЧПУ. Разработанные вычислительные программы для ЭВМ, позволяют автоматизировать расчет технологических параметров процесса и получение управляющих програмі,! для оборудования с ЧПУ. Программные модули могут быть включены в состав системы автоматизированного проектирования технологических процессов и оснастки в заготовительно-штамповочном производстве ( САПР "Профиль"). Достоверность результатов и выводов, представленных в работе подтверждена удовлетворительны!,! совпадением теоретических результатов с данными экспериментов, полученными автором и заимствоанными из научной литературы, внедрением в'
производство расчетных управляющих программ формообразования.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-технической конференции в Казанском государственном техническом университете в 1992 г.,на научно-технических конференциях: "Использование эффективных ресурсосберегающих и экологически чистых техпроцессов в целях повышения качества и надежности изделий " г. Казань 1992 г. ; " Прогрессивные технологические процессы, оборудование и оснастка в холодкоштамповочнам производстве " г. Пенза 1992 г.;"19-е Гагаринские чтения" г. Москва, 1993 г.; "Прогрессивные малоотходные технологии холодноштамповочного производства " г. Челябинск 1988 г.
Публикации. Материалы диссертационной работы опубликованы в 5 статьях, 4 тезисах докладов и в 2 отчетах о НИР, имеющих номер государственной регистрации.
Структура и обьем работы. Диссертация состоит из введения, шести глаз, общих выводов, приложений и списка литературы в количестве 152 наименований. Содержит 182 страницы машинописного текста, в том числе 11 страниц приложений, 7 таблиц, 44 рисунка.
