CC BY
8ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ
ТЕХНОЛОГИЯ
нейшего совершенствования вариантов величина приведенных затрат может существенно изменяться.
Дальнейший ход работ (этап синтеза) предусматривает поиск путей устранения зон дисбаланса, отмеченных на ФСД. Существуют три основных пути: рациональный выбор технологической оснастки; выбор способа управления точностью и оптимизация режимов обработки.
Оптимизация режимов обработки обеспечивает управление значимостью функции «обеспечить съем материала» посредством управления размером динамической настройки, а также управление затратами на реализацию данной функции. Соответственно изменяется соотношение относительных величин значимостей и затрат по всем функциям, с помощью которых реализуется тот, или иной вариант. При оптимизации режимов обработки в качестве дополнительного огэаничения при определении области допустимых режимов следует ввести уровень соответствия значимости функции «обеспечить съем материала» затратам на ее осуществление.
Уточнение технологической оснастки и способа управления точностью в еще большей степени по сравнению с оптимизацией режимов обработки обусловливают перерас-
пределение величин значимостей функций и затрат на их реализацию. В отличие от существующего подхода к решению этих задач, функционально-стоимостной подход позволяет не только определить направления поиска (инструментальная оснастка, станочные приспособления, приспособления для настройки и т.д.), но и дает возможность задавать количественные данные по затратам и величинам погрешностей, к которым следует стремиться при выборе оснастки и способа управления.
В результате проделанной работы по каждому варианту обеспечивается сокращение зон дисбаланса и минимизация уровня несоответствия между значимостью и затратами го функциям. Практические исследования показывают, что допустимый уровень несоответствия не должен превышать 15%. Выбор наилучшего варианта из всех проанализированных может осуществляться по традиционным критериям, например, по критерию «минимальные приведенные затраты».
Описанный подход к совершенствованию операций позволяет уменьшить их себестоимость на 10-15% при сохранении, а в отдельных случаях и повышении качества изделия.
Прогнозирование показателей точности обработки отверстий при растачивании
А. В. БАЛАШОВ, доцент, канд. техн. наук, АлтГТУ им. И. И. Ползунова, г. Барнаул
Изложение доклада на 2-й Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы повышения эффективности металлообработки в промышленности на современном этапе»,
1 апреля 2004 г., г. Новосибирск
Для управления точностью механической обработки необходимо математическое описание процесса резания, раскрывающего влияние на него различных факторов.
В соответствии с существующими методиками, определение показателей точности не представляет трудностей, эсли известен массив радиус - векторов описывающих профиль поверхности.
Радиус вектор описывающий поверхность с волнообразной центральной линией запишется следующим образом:
p((p,z) = ^r2+tf-C0S2(—^-z + mp) + 2-r'ú)p-cos(-^-^-z-hmp)-cos((p) , (1)
где г - радиус средней окружности; сор, тр - амплитуда и фаза р-й гармоники; L - длина отверстия; z - расстояние определяющие положение рассматриваемого сечения; (р - угол поворота радиус - вектора.
Исходными данными для расчета служат: R - радиус отверстия: ТВ, ТА - поля допусков размеров координирующие положение оси отверстия в заготовке; R3 - радиус отверстия в заготовке; S - минутная педача; V - скорость резания; коэффициенты и показатели для расчета сил резания; чертеж оправки.
После ввода исходных данных (см. рис 1), выбирается положение радиус - вектора, первое поперечное сечэние (оператор 3) и начальная точка в нем (оператор 4); далее определяется глубина резания (оператор 5).
л/7Аг + ТВг- sin (ср + arctg(TB ТА) R3- sin (<р + arctg(1DTA) + arcsin( )
*(*) = *--fir-^--<2>
sin (cp + arctg С D TA)
Вычисляются сила резания F(t), (оператор 6), деформации расточной оправки или амплитуды перемещений сор (оператор 7), среднее квадратическое отклонение амплитуды <т (оператор 8). Затем следует расчет радиус - вектора (оператор 9), математического ожидания и дисперсии функции р {(р, z) (операторы 11 и 12).
2 щ р __
Обозначим С0р = X; cos(—-—-z + mp) = y; р(х,у) = л]х2 •у2 + 2 • г • х • уcos(<p) + г2 (3)
30 № 3 (24) 2004
ТЕХНОЛОГИЯ
ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ
' { Начало ^ +
2 /Исходные / / данные/
11 12
5
6
7
8 9
10
Расчет дисперати
г -
Выбор Z 4
4 13
Выбор <Р 4
+ нет
Расчет глубины резания, t
+
Расчет силы резания F 15
4
Расчет деформации оправки, определение амплитуды нет
Расчет поля рассеивания радиус - вектора
' Т
Расчет среднего квадратичес-кого отклонения амплитуды
Расчет радиус - вектора
Расчет математического
ожидания -1 :
/7 / Вывод 7 резулъпмтов/
С^Г)
18
а тр распределена равномерно в интервале от 0 до 2 л и имеет плотность вероятности
1
/00 =
; Ь>И
(5)
У
0; \y\y\
Для этих условий, применяя к случайной функции (3) операции математического ожидания и дисперсии получим:
математическое ожидание -■у]х2 +у2 +2-г-х-у-с<х(ф)+г2
м=\\
0-1
дисперсия -
e^dxdy, (6)
И ° ' 1 '
Далее рассчитывается поле рассеивания радиус вектора Д (оператор 12):
Д = 2тв-<т.
(8)
Рис. 1. Алгоритм расчёта радиус-вектора
Будем считать, что сор подчиняется распределению Ре-лея, т. е. имеет плотность вероятности
х: f(x) =
X
— е G
0; л: 0
х>0
2-еJ
(4)
где гр - квантиль распределения. По приведенному алгоритму производятся вычисления для всего заданного количества точек в первом поперечном сечении. После чего происходит переход к следующему поперечному сечению, и операции повторяются до тех пор, пока не будут рассмотрены все поперечные сечения (операторы (13 -16)).
Рассмотренная математическая модель суммирует поля допусков размеров координирующих положение оси отверстия с учетом деформации центральной линией отверстия и поля допуска радиуса отверстия в заготовке.
Предлагаемая модель может использоваться в качестве ограничения при оптимизации режимов резания.
Решение актуальных проблем хонингования
А. М. ФИРСОВ, профессор, канд. техн. наук, В. В. РЫЖИКОВ, доцент, канд. техн. наук, П. И. МАЗУРОВ, инженер, М. В. АНДРЕЕВ, аспирант, БТИ АлтГТУ, г. Бийск
Изложение доклада на 2-й Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы повышения эффективности металлообработки в промышленности на современном этапе»,
1 апреля 2004 г., г. Новосибирск
Создание надежных машин с высокими технико-экономическими показателями связано с неуклонным повышением требований к точности и качеству их изготовления. Поэтому необходимо развивать и совершенствовать технологические методы механической обработки деталей этих машин, особенно чистовые и отделочные операции, так ка< они оказывают большое влияние на показатели долговечности и надежности.
Среди многочисленных способов чистовой обработки деталей ведущее место занимает абразивная обработка, разновидностью которой является хонингование. Этот способ обработки позволяет успешно решать ряд технологических задач, к числу которых относятся получение высокой точности размеров и малей шероховатости обрабатываемых поверхностей и исправление погрешностей формы.
Конструкция хонинговальной головки в значительной
степени определяет возможности исправления погрешностей и получения правильной геометрической формы обрабатываемого отверстия, а также производительность процесса хонингования. На кафедре МРСиИ Бийского технологического института разработан ряд конструкций хо-нинговальных головок, позволяющих решать актуальные проблемы хонингования.
Для повышения геометрической точности отверстия в районе окон разработана хонинговальная головка [1].
Отличительной особенностью новой хонинговальной головки является, то, что на одной колодке 3 (рис.1, рис. 2), которая перемещается по поверхностям I и II направляющих выступов корпуса 1, находится два хонинго-вальных бруска 2, расположенных на расстоянии и имеющих связь с разжимным клином 4 через общую клиновую планку 5. При этом в любой момент времени один из брусков на колодке постоянно контактирует с обрабатываемой
№ 3(24)2004 31
