автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Совершенствование средств технологического оснащения процесса обработки отверстий осевым инструментом

и - 1

3 Сг:^

НИЖЕГОРОДСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСЖГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

' й\ правах рукописи

ио с 4 э!

Снксииов Александр Анатольевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СРЕДСТВ ТЕХНЖОКЕСКОГО ОСНАЩЕНИЯ ПРОЦЕССА ОБРАБОТКИ ОТВЕРСТИЙ ОСЕВЫМ ИНСТРУМЕНТОМ

Специальность 05.02.08 - Технология маштостроеняя

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технический наук

НИЖНИЙ ЮВГОРОД - 1992

Рабата выполнена ва дважды ордена Ленина, ордена Красного Знамени, ордена Отечественно* воины I степени Автомобильном заводе (производственное объединение "ГАЗ*) в ва кафедре "Технологна машиностроения" Нижегородского ордена Трудозсго Красного Знамена политехнического института

Научных руководитель - кандидат технических наук,

профессор Баженов Н.Л.

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор Кузнецов IX Н. • кандидат технических наук, доцент Тнхонс&з В. И.

Ведущее предприятие • НПО Научнь-исследовательских

ннстнтут технсигсгжи автостроеши ШИИГавтопрсм) г. Москва

Защита состоится ' рб • иая1 1992 года в ДМ час. (аул. 125$, корпус I) ш заседании специализированного совета К 063.85.07 в Нижегородском политехническое институте по адресу: 603600, г.Нижних Новгород, ГСП-41, ул. Маннна, 24.

С диссертацией мокло ознаксмится в библиотеке института.

Просим Вас принять"участие у обсуждения работы ж направить es он отзывы в двух экземплярах, заверенных гербовой печать» по ' вышеуказанному адресу ва имя ученого секретаря совета.

Автореферат разослав "_£—." . ¿y'///?*?rf j/ 1992 года.

Ученых секретарь специализированного совета /) fi

кандидат технических наук, доцент / /MjJfi^p- Сухорукое З.М.

■"fwfc j ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

. , „ Актуальность темы. В настоящее время проводится теетеревоору-ссе доний ДО ТАЗ" с цель» повышения качества и эффективности выпускаемой продукции. К важньы аспектам проводимых мероприятий относятся задачи повышения точности я эффективности процессов механической обработки деталей, в частности, процесса обработал отверстии осевьы инструментов, широко распространенным в кашшостроенкп. Одним нз основных факторов, определяющих технпко-экономическую эффективность процесса, является уровень средств его технологического оснащения. Настоящая работа посвящена раскрыто и анализу связей и закономерностей процесса обработан отверстий осевым инструментов s использовании эти:: закономерностей для создания п внедрения в производство позой высокоэффективной техники. Работа выполнена в райках техперевооружеяня ГО ТАЗ* и представляется актуальней.

Лель рзбптн - пезкаеяке точности и экономической эффективности процесса обработки отверстии осевьм инструментов за счет совериенствсвакяз средств сто технологического оснащении

Методы иссладстатта*.,. Теоретические исследования основывались на вероятностно» ывтог.9 расчета лввейпьк л углозкх цепей, методах морфологического анализа и сяэтзза техтпеекпх систем, сопротивления материалов, стандартизации и унификации. При экспериментальных исследованиях использовались измерительная машина фирмы "КО.ЧЕГ*. (Германия), дзухк оореттзт12й пзигргггелыпй вртборда-1 (СССР) н другие контрольно-измерительные средства. Зхспертпггнтальныэ исследования проводились в преязв едете ежшх услоздак з механосборочных цехах ПО ТАЗ*. Обработка результатов производилась с покощья ке-тодез математической ггатасшга с испальзсвапяеи ЭВМ "Makintosn Plus".

№учнаг новизна. J).Предложено н теоретически разработано принципиально новое направление' оснащения процессоз обработки отверстий подсистемами станох-ннструнеят с устанозкой гнетруненталь-ных блоков в штпщель станка со стороны противоположной обрабатываемой детали. Разработана методика их расчета и вы5ор1. 2).Предложены нозые конструкции н разработана методика расчета и выбора узлов направления с базовыми коническими поверхностями. 3). Уточнена методика расчета позиционного отклонения оси отверстия при его обработке осевым аестко закрепленная инструментом с направлением. 4). Установлена связь аеяду конструктивно-технологическими

факторами обработки и величиной дополнительного отвода силового агрегата металлорежущего станка. 5).Теоретически исследованы силовые агрегаты металлорежущих ставков по параметру использования их полного хода.

Практическая ценности I). Созданы принципиально новые конструкции узлов направления с базовыми коническими поверхностями для осевого инструмента, защищенные авторским свидетельством СССР, проведена их унификация, разработаны методика расчета в выбора, а также программное обеспечение применительно к 3Bli "Macintosh Plus". Это позволило повысить точность расположения оси отверстия в среднем на 10 мкм, что для ряда автомобильных деталей составляет при чистовой обработке до 40% допуска; в 6,5 раза сократить сроки проектирования узлов направления, уменьшить затраты на изготовление. 2).Созданы принципиально новые конструкции технологических подсистем станок-инструмент с установкой инструментальных блоков в шпиндель станка со стороны противоположной обрабатываемой детали. Что позволило обеспечить снижение радиального биения инструмента, более высокую точность его установки в осевом направлении, жесткость, виброустоичивость, настройку на размер вне станка, при повышении их технико-экономических показателей. Новые технологические подсистемы защищены 8 авторскими свидетельствами СССР. Проведена их унификация и разработана методика расчета и выбора. Это позволило на 25... 50% сократить сроки проектирования технологических подсистем, уменьшить затраты на изготовление. 3).Создан прибор для настройки инструментальных блоков на размер вне станка для разработанных технологических подсистем. Прибор защищен авторским свидетельством на изобретение.

Реализация и внедрение.' Полученные в результате диссертационной работы теоретические и практические результаты, реализованные в виде руководящих документов Ш "РАЗ* и конструкции, внедрены на ряде подразделении Автомобильного завода: Технологическое управление, механосборочные цеха J0# 6 ПСА и 7, цех гидроузлов, цех передних подвесок ПАЛА, цех мостов ЗЫГА.

Экономический эффект от внедрения усовершенствованных технологических средств составил в среднем 700-1000 рублей на каядои установке.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на региональной научно-технической конференции, Нижний Новгород, 1990 г., на научных семинарах кафедры "Технология

f

машиностроения", 1986 ...1931 гг,, на семинаре специалистов технологической оснастки ПО "ГАЗ".

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 15 печатных работ, в том числе получено II авторских свидетельств.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, пзлояена на 163 страницах машинописного текста, содержит 41 рисунок, 24 таблицы, список литературы из 60 наименований советских и зарубежных авторов и 9 приложений, изложенных на 131 страницах и содержащих 27 рисунков и 29 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследования, приведены основные положения, выносимые на защиту, дана общая характеристика работы.

Первая глава посвящена анализу состояния п перспективам повышения точности и эффективности процесса обработки отверстии осевым инструментом.

Обработка отверстий осевьм инструментом представляет собой одну из разновидностей процессов механической обработки деталей режущим инструментом. Технология обработки отверстии, как учение о связях и закономерностях процесса, основывается на теори?х и методах, созданных трудами известных советских ученых, технологов п машиностроителей: Б.С.Балакшпа, Н. А. Бородачёва, А. Н.Гаврилова, А. А.Зыкова, В.М.Кована, А. Г. Косиловой, Й.Н.Кузнецова, Д. Н. Решето-ва, Э. А.Сателя, А. П. Соколовского.

Процесс обработки отверстий осевых инструментом, не уступая по объему обработке наружных поверхностей, протекает в более тяяе-■ лых условиях при меньшей жесткости технологической системы СПИД м связан с необходимость» обеспечения диаметральной и линейной точности размера, точности формы и располояения оси обрабатываемого отверстия относительно других поверхностей. Особенно в производство с большими трудностями обеспечивается точность рзсполояения осей отверстий, что отражается на технических показателях выпускаемой продукции, а также на экономических показателях ее производства. Результаты теоретических и эксперементальных исследований А. Г. Косиловой, Е. Ф. Никадимова показывают, что позиционное отклонение оси отверстия, при его обработке осевым жестко закрепленным инструментом (И), определяется двумя слагаемыми: геометрическим

смещением Af асе И и упругими отжатиами 4у в технологической системе:

При этом ¿х

Ar-ruS(o.5+ ; (2)

где ш-козффициент, учитывающий влияние на смещение оси И смещения оси отверстия кондукторной втулки (КБ) относительно оси отверстия промежуточной втулки (ГО), S-начальиый зазор в соединении КВ-И,икм., tx-длина вылета И за торец КБ,мм., 1вт-длина КВ.мм., пг.пз-козффициенты, учитывающие упругое отжатие кондукторной плиты и действие осевых сил соответственно, л Рг.- ра в нод ей с тву юща я неуравновешенных сил резания, н; EI-изгибная") жесткость И, н/мм2.

Однако анализ показал, чтр установленная взаимосвязь между конструктивно-технологическими и силовыми факторами обработки обладает существенным недостатком. Так, смещение .оси отьерстия KB относительно осе отверстия ПВ, есть величина постоянная для каждого типоразмера узла направления (УН) и в то же время в выявленной взаимосвязи данная погрешность носит переменный характер. Кроме того, методика определения составляющих погрешности &р , которые носат вероятностный характер, несколько отличается от ныне-деист- • вующих рекомендаций. Это затрудняет анализ точности выполнения операции, приводит, к ошибкам в: проектных расчётах конструктивно-технологических параметров рабочей позиции, сдерживает процесс совершенствования технологической'оснастки.

Средства технологического оснащения являются одним-из'основных.факторов, определяющих точность и эффективность процесса, поэтому вопросам их исследования уделяется большое внимание как у нас в стране, так и зарубежом. Разработкой технологических средств за нюхались и занимаются специалисты и ученые ведущих вузов страны, научно-исследовательских институтов, проектных организаций: МВТУ им. Баумана, Мосстанкяна, ЭНИМСа, Московского СКБ ATI и АС, Минского СКБ АЛ, Харьковского СКБ АС и др. Заметный вклад в разработку, исследование и развитие технологических средств гнесли советские ученые: А.П.Белоусов, А.П.Владзиевский, А. И.Дащенко, В. И. Дикушин, Ю.Н. Кузнецов.

При обработке деталей осевым инструментом технологические

средства должны обеспечить наименьшее биение Л, наибольшую точность его установки в осевом направления, вые оку» жесткость, виброустоичивость, настройку вне- станка п быстросменность. Одн-;ко анализ показал, что существующие технологические подсистемы станок-инструмент (СИ) не удовлетворяют полностью требования«, предгявлгемым к ним. Так подсистема СМ с несамоцентрирующим переходным патроном (КГШ) для крепления инструментальных блоков (ИБ) обеспечивает наибольшую точность установки И в осевой направленш, быстросменность, но вызывает значительное радиальное биение при недостаточной жесткости; подсистема СИ с СШ обеспечивает наименьшее биение режущего И, высокую жесткость, допускает регулирование вылета И после переточек, но увеличивает.трудоемкость и снижает точность установки инструмента п осевом направлен!!, обладает невысокими технологически«!! возиокностякн т. к. затруднено использование И с конп"- екпм хвостовиком. Кроне того силовые агрегаты агрегатных станксз - основного оборудования кассового к крупносерийного производства для обработки отверстий - обладают низким козффицкоа-том использования полного ::ола. Это отражается на экономической эффективности процесса обработки.

11а осноранип проведенного анализа л в соответствии с целью работы автор решал следующие основные задачи:

1. Уточнить технолог!!» процесса обработки отверстий осевым кестко закрепленным И с направление;;.

2. Разработать УН повышенной точности для осевого И, провести их унификации к разработать методику расчета н выбора.

' 3. Разработать технологические подсистемы СИ, в большей степени удовлетворяющие комплексу требований предъявляемы:-: к ни;;, провести унификацию к разработать методику расчета и выбора.

4. Внедрить результаты исследования в производство.

Втор?я гл^вэ посвящена уточнению технологии процесса обработки отверстий осевьм этестко закрепленным И с направление».

Геометрическое смещение Л/- оси И зависит от смещенияЛг/ оси И относительно оси отверстия КВ и смещения оси отверстия КБ Агг относительно оси отверстия ТВ:

Лг= /(лп,лт). (4)

При зтом с отличии от (2)__

Дгг*& Щгг^Ч&ггг)*} <5)

где К=1,2-коэф^яинент относительного рассеивания случайных вели-

чин, А г21-погредшость, вызванная зазором в соединении ПВ-КВ,икм, г22-погрешность, вызванная радиальным .биением наружной поверхности КБ относительно оси ее отверстия,мкм.

Величины Б, А гг1 и А тгг случайные,.IX значения определяются вероятностным методом, согласно действующим рекомендациям.

Поскольку УН стандартизованы и технические требования на них определены, то величины 4гг1, Дггг и мотг.о расчитать заранее (таблица).

Отсюдо с учетом (1)...(5) имеем ■ ■

Ас» -6(015+ , (6)

где С-величина, учитывающая смещение оси отверстия КВ относительно оси отверстия ПВ (выбирается из таблицы, см. Л гг).

Выражение (6) уточняет взаимосвязь между котструктивно-техно-логнческими и силовыми факторами при обработке отверстий осевьм жестко закрепленным И с направлением и позволяет до 7% повысить точность расчетов параметров рабочей позиции.

С цзлыо сокращения затрат ъременн, а также для создания подсистемы САПР кондукторных плит разработан пакет программ для расчетов конструктивных параметров УН на ПЭВМ "МакиЛяЬ Р1из" с использованием программы Ехс«1. Программа содержит б подпрограмм и занимает 25 кбайт оперативно* памяти.

Третья глава посвяаена теоретическому исследовании, средств технологического оснащения процесса, обработки отверстии осевым И.

Существенно повысить точность обработки отверстий можно путем уменьшения влияние погрешности Аг, величина которой, согласно исследованиям, проведенным А.Г.Косиловой и Е.Ф.Никадииовьш, достигает при чистовой обработке 80% позиционного отклонения оси отвёрстая. ■ V,

Анализ графиков (рис.I), составленных на данных таблицы, показал, что тенденция развития УН осевого И идет по пути уменьшения влияния погрешности Лги ва позиционное отклонение оси отверстия. Результат достигнут, за счет выбора соответствующих посадок соединения ПВ-КВ. Однако дальнейшее уменьшение погрешности А ггг путем изменения посадки соединения, например применением переходных посадок, сталкивает нас с проблемой - противоречием, присущим данным УН: уменьшение зазора в соединении ПВ-КВ повышая точность направления И увеличивает трудоемкость установки КВ в отверстие ПВ,

а

■I-

cj k-c

c*¡ro OI.V

U CO

oio

1.Й.

го it

CO

CJ

о

(О

сл

Ol О)

о

0

1 + сл

-J

СП lí-

CO

и о

СО ГО

<7>

1 +■ со

о H

Ш

СО m

- -а

'X о

к ч

д:

013.4

0i2, I

1

0î2,ô

OÍ 1, 7

Oí 2, I [О? 1, 7 О* 1.3 I

оя,з;о-*1, i po.ss I

♦4.3

i2,6

о 11

PJ со

OÍ 2,1

o со

1+ I—I

o

U1

Hr-

<7) O

0*2,6

Oí 1.7

-3

СЯ 1 +

a>

en o»

СЛ

en <o ai o

CU2,1

0*1,3

oí <г>

I*

41

СЛ

СЛ

<û 1+

fO

014,3

0i 2,6

0*3,4

0*2,1

0*2,6

Oil,7

Oïl, 7

0* I, I

-vi i+

<Г>

о

0*2,1

.011,3

о

CJ

СО

• t! n о о о 1-3

>

к

и

"Э

g

S «

м ч о

в

tí

«

ы

й «

О fi t-3

fO

о w

Cjl>

г S

■ и

•"i о

о

0 H

M ü> ÍO со о»

1

со

i s

ы «

с H

s

я

о а

rj

К о Sí о M к о

а •о

о Ч

S с

о

о п

и

H

ГЗ

Й р

и о

о

(V

M

о и а а ti r¡ H

И »

ьЭ Р О.

Э В

и

о> 1 +

Oí

о

со

о

i.

-i i*

18 16 14 12 10 8 6 4 2 О

аОлГ2 .ИКЫ

I

_г 3 /

- -С 2 |

Г'

}

1

— 4 /

15 30 45 60 75 90

Рис. I. Графики распределения коордшатл^Л?в зависимости от диаметра отверстия КВ: 1-УН нормальной точлости по ГОСТ 18431-73... ГОСТ 18435-73;2-УН повышенной точности по ГССТ 18431-73... ГОСТ 18435-73; 3-УН по ГОСТ 26234-84...

VI ГССТ 26238-84; 4-УН с <1,мм базовыми коническими поверхностями.

т.к. возникает опасность получения натяга в соединении.

Противоречие устраняется заменой цилиндрического соединения втулок коническим (рис.2), что позволяет ликвидировать зазор в

+ А . ■.." ' А

Рис.2 УН с базовыми коническим поверхностями 1-ГО; 2-быстросменная КВ; 3-винт фиксации КВ.

соединения (рис.1, график 4) и повысить точность располоаения оси отверстая о среднем на 4,7. ..16,б мкм.

Анализ технологической подсистемы СП с СПП показал, что ее широкому распространении мешают недостает, связанные с противоречием существующим в подсистеме: уменьшение вылета И от передней опоры ппинделя повышая точность обработки увеличивает трудоемкость выставки И в осевом направлении. ,

Противоречие устраняется изменением способа установки И в шпиндель станка, т.е. ИБ, настроенный на размер вне станка, устанавливается в шпиндель станка со стороны противоположной обрабатываемой детали до упора в базовую поверхность СШ (рис.За), что позволяет, при минимальном вьшете И в шпинделя от его передней опоры, обеспечить настройку ИБ на размер вне стащи. .

Рис.3. Усовершенстаованныо технологические подсистемы СИ а-подсистема СИ с СПП для крепления ИБ

¡-шпиндельная головка; 2-ИБ; 3-СПП. б-подсистрма СИ с НПП для крепления ИБ 1-шшадделькак головка; 2-ИБ; 3-КПП.

■ Дашшй способ установки К кохет быть реализован и для подсистем СИ с НЛП (рис. 36).

Усовершенствованные' подсистемы СИ при этси получают следующие преимущества:

I. Для замены и установки ИБ в шпиндель пше применяемых подсистем СИ последгаш отводится от обрабатываемой детали ка дополнительное расстояние Ьг, величина которого зависит от конструктивно-технологических факторов обработки и определяется из выражения

Ьа*.^ 1*1+1*2+£*3 (?)

где И«1гт*11-12-расстозние от рабочего конца К в исходном рабочей полозеяка до терца бурткка КВ.цн, И-расстояние между торцами КВ и оЗрабатьэаемой детали,ш.с.; 12-расстоя;ше кехду торцем детали и И в начальной рабочем положении,мм; Ьг-часть ИБ, находящаяся в отьерстп:: ипклдела,1;и, Ьз-запас для удобного извлечения ИБ, 1.3*5... 10 им.

Зто обстоятельство сшгаот эффективность подсистем СИ, величину которой кои: о характеризовать коэффициентом К1 использования полного хода силового агрегата металлорежущего

стажа

где Ьпг'Ь-Ьл-полезнш: ход сшюзс-го агрегата,им, 1.-полный ход силового агрегата,мм.

Н: рис.4 показана зависимость коэЭДицнцнеата К1 от диаметра о просверленного (рассверленного) отверстий в стальных деталях яр»: использовании КВ по ГОСТ 18-131-73 нормальной (средней) длины.

, /(^¿пх/Ь

(3)

Рис. 4

Из рис. 4 следует замену п установку ИБ в.шпиндель станка в указанном диапазоне дпакетров садовая головка иод. 1У24035.300-01 23ЛС (СССР) (кривая I) не обеспечивает, если она не установлена па дополнительную плоту; головка иод.ВЕР 12/200 фирмы "йоллер Яилло* (Германия) (кривая 2) обеспечивает в диапазоне (0,135...0,47)1; усовершенствованные подсистемы СИ (кривая 3) обеспечивают во всем диапазоне полного хода си лов ох головки. Это позволяет существенно уменьшить ее полных ход, осевке габариты, металлоемкость, занимаемую площадь.

2. Обеспечивается минимальным вылет И и шпинделя от передней опоры, что повышает жесткость подсистемы СИ, точность вращения И.

3. Уменьшаются расходы на режущий И, за счет увеличения диапазона регулирования ИБ.

4. Увеличивается полезное рабочее пространство универсальная вертикально-сверлильных станков, оснащенных усовершенствованными шпиндельными насадками, что позволяет в ряде случаев отказаться от их модернизации по увеличению габаритов рабочего пространства.

Усовершенствованные подсистемы СИ не ограничиваются устройствами, показанными на рис. 3. Проведенный н ср£ ол от нч о с кий анализ и синтез позволял выявить ряд структурных варпаитоз подсистем со своими характеристиками. :

Разработан прибор для настройки ИБ на размер вне станка, т.к. существующие ве обеспечивают выполнение своей функции. \

Усовершенствованные подсистемы-СИ с ,СПП могут быть с успехом использованы на операциях фрезерования деталей концевым И, при этом появляется возможность обрабатывать г:озер;шостп с небольшими иеятерцевымн расстояниями одновременно несколькими И, что существенно повышает производительность труда, улучшает условия работы рабочего:

Технологические подсистехы СИ,' используемые на резьбонарезных операциях также могут быть улучшены на базе усовершенствованных подсистем СИ, что позьелает их техяико-экономические показатели: исключается кондукторная плата с элементами ео крепления к насадке, уменьшается вылет И и шпинделя от передней опоры. Это уменьшает металлоемкость конструкции,ее осевые габариты, повышает жесткость подсистемы СИ.

Уточнена классификация силовых агрегатов металлорежущих станков и инструментальной оснастки для станков сверлильной группы по признаку способ установки КБ в шпиндель станка, что определяет

усовершенствованную подсистему СИ и способствует сокращению сроков и себестоимости технологической подготовки производства.

Четвертая глава посвящена унификации усовершенствованных УН осевого И и технологических подсистем СИ с СПП н НЛП для крепления ИБ, а такке разработке методик их расчета и выбора.

Для реализации преимуществ усовершенствованных средств технологического оснащения, сокращения номенклатуры и сроков проектирования и изготовления необходимо провести их унификацию, разработать методики расчета и выбора.

Действующие УН осевого И стандартизованы, поэтому унификация усовершенствованных УН должна проводиться с учетом действующих стандартов и номенклатуры обрабатывающего II

Методика расчета к выбора усовершенствованных УН, созданная на основе разработанных и унифицированных сменных и быстросменных KB, ПВ, и винтов фиксации КБ, содержит следующие этапы:

1. Расчет шпншальной длины и класса точности КВ.

2. Выбор типоразмеров KB к ПВ. ■

3. Определение установочных размеров на крепление КБ к станочному приспособлению и выбор типоразмера винта фиксации КВ.

Этап I методик;: выполняется с использование!.! ГОВМ "Matintosh Plus' ,

Усовершенствованные технологические подсистенм СИ могут быть реализованы ввиде пинольных силовых головок, сверлильных бабок, многошишделышз коробок и насадок агрегатных станков, автоматических лилий, стаккоз с ЧПУ и универсального оборудования.

В Технологическом управлении ПО PiS универсальное и специальное оборудование оснащается кногопппшделъныаи насадками, скомпа-новапньми на основе нормалей .машиностроения Ш 1643-61...Ш 174361, поэтому унификация усовершенствованных подсистем СИ проведена на базе действующих нормалей, что сокращает сроки проектирования и изготовления оснастки, создает предпосылки разработки единой САПР мясгоапиндельньк насадок.

Методика расчета и выбора усовершенствованных подсистем СИ с КПП я СПП, созданная на основе разработанных и унифицированных шпиндельных узлов. (ЗЛУ), переходных патронов и вспомогательного И содержит следующие этапы:

1. Расчет и выбор ШУ.

2. Выбор переходного патрона и вспомогательного И.

' 3. Разработка компановки технологической оснастки.

Этап 3 методики проводится при проектировании технологическом оснастка на универсальный вертикально-сверлильный станок с цель» проверки его рабочего пространства для свободная замены ИВ.

Пятая глава посвящена исследованию и внедрению усовершенствованных технологических средств в рамках работ по подготовке производства автомобиля ГАЗ 3307 и совершенствованию действующего производства. .

Исследования усовершенствованных технологических средств проводились в условиях действующего производства.

Анализ результатов замеров расположения осей 2-х отв. с 12Е8 деталей, обработанных (сверление, эенкеровавие, развертывание и снятие фаски) на радиально-сверлильном станке УЛ-4А пека зал, что фактическое поле рассеяния размеров межцентрового расстояния уменьшилось с 0,0972 мм до 0,0862 мы, при этом точность технологической системы повысилась на 11,5%. Это подтвердило работоспособность конструкции и правильность теоретических выводов о более высоких точностных возможностях УН с базовыми коническими поверхностями по сравнению со стандартными УН. Выявлено такие, что время га замену и установку быстросменной КВ в приспособление составляет 12...15, секунд. Это несколько больше, чек в стандартна УН, что тзкео необходимо учитывать при разработка технологической оснастки.

Производственные испытания и анализ результатов замереэ усовершенствованных технологических подсистем СИ нодтверляли работоспособность конструкций и правильность тематических газоло? о их более высоких технико- экономических показателях по сравнения с действующими, разработанными на безо УН Н43-61.. .НН 1743...61.. Так подтверждено повышение точности в росшая шпинделя на 53... 56%, увеличения в 2 раза диапазона регулирования перемещений КБ, уменьшение осевых габаритов и иотаялссгкссти конструкций. Для технологической подсистемы СИ с СПП, реализованной ввнде агрегатного станка с 2-я силовыми пгазольнымн гидравлическими несамодействующими головками и используемой па операция центрования деталей, выявлено уменьшение фактического пола рассеивания размеров до 0,12 мм (на 47%) и увеличение стойкости инструмента в 1,5 раза по сравнению с действующими технологическими средствами.

Производственпьга испытания усовершенствованных технологи-, ческих средств на операциях фрезерования л яарозания резьбы, также подтвердйлн работоспособность конструкции и их технико-экономические преимущества по 'ср?зненхя с действующими.

ОСШВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Действующие технологические подсистемы СИ для обработки отверстий осевым инструментом не удовлетворяют полностью требованиям, предъявляемым к ним. Силовые агрегаты агрегатных станков имеют низкий коэффициент использования полного хода. Это снижает эффективность процесса обработки.

2. Уточнена методика расчета позиционного отклонения оси отверстия при его обработке осевым жестко закреплённым инструментов с направлением, что позволяет до 7% повысить точность расчётов параметров рабочей позиции.

3. Предложенью конструкции узлов направления осевого инструмента с базовыми коническими поверхностями позволяют ликвидировать зазор в соединении промежуточная втулка - кондукторная втулка и повысить точность расположения оси отверстия в среднем на 10 мкм, что для ряда автомобильных деталей составляет при чистовой обработке до 40$ допуска.

4. Цроведена унификация усовершенствованны:: узлов направления и разработана методика их расчета и выбора с програнмньа обеспеченней применительно к ЗВЫ "Makintosh Plus", реализованные в виде руководящего документа Ш'Ш' ДО 12.62.046-89 "Узлы направленна повышенной точности для осевого инструмента", что позволяет в 6,5 раза сократить сроки проектирования, уменьшает затраты ва изготовление.

5. Прсдлохенные технологические подсистемы СИ для обработан отоергшх с установкой инструментальных блоков в шпиндель станка со стороны противоположной обрабатываемой детали, не только удовлетворяют комплексу требований, предъявляемым к ним, но и обладают более высс:ишк технико-экономическими показателями по сравнению с пыне прпмеияемьик. . j

Установленная связь между конструктивно-технологически!; факторами обработки к величиной дополнительного отвода силового агрегата металлорежущего станка позволяет оптимизировать силовые агрегаты по параметру его полного хода.

7. Технологические подсистемы СИ для фрезерования и нарезания резьбы, разработапныэ иа основе усовершенствованных подсистем СИ обладают также более высокими технико-экономическими показателями по сравнении с ныло применяемыми.

8. Проведена унификация ШУ, переходных патронов в вспомогательного инструмента усовершенствованных технологических подсистем СИ и разработана методика их расчета я выбора, реализованные в виде руководящего документа ГОТАЗ" ДО12.62.028-87 "Шпиндельные узлы сверлильных, резьбонарезных а фрезерных многошпиндельных насадок", что позволяет на 25 ... 50% сократить сроки проектирования технологическом оснастка, уменьшает затраты на её изготовление.

9. Внедрение усовершенствованных технологических подсистем СИ в ТО ТАЗ* позволило получить фактически* экономических эффект в среднем на каждой установке 700... 1000 рубле*.

10. Предложенные технолсгячесхяе подсистемы СИ с установкой инструментальных блоков в шпиндель ставка со стороны противоположной обрабатываемой детали я др. разработки могут найти широкое использование не только на заводах автомобильной промышленности, но и в других отрослях машиностроения.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1. A.c. II06604 СССР, НКИ В 23 С 5/26, В 23 В 31/04. Пепельная головка /А. А. Сяксимов (СССР).-4 с. :ял.

2. А. с. 1180179 СССР ,МКИ В 23 С 5/26.В 23 В 31/04. Шпялделъ-ная головка /L L Сикснмпв (СССР). -4 с. :жя.

3. A.c. 1237314 СССР,НКИ В 23 В 25/06. Прк5ср 7Ш па стройка осевого инструмента. /А. А.Сикснмоз (СССР).-4 с. :ая.

4. A.c. 1310125 СССР,ЫКИ В 23 С 5/26. Ш^дадрлыая головка /А. А.Сяксимов (СССР).-4 с.-«я.

5. A.c. 1349877 СССР,ЫКИ В 23 В 27/09. Шяндельза« головка /А. А.Снкснмов (СССР).-4 с. :нл.

6. A.c. 1349896 СССР,ЫКИ В 23 С 5/26, В 23 В 31/04. Шпиндельная головка /А. А.Сяксимов (СССР).-4'с. :ия. ' '

7. А. с. 1404205 СССР.ШИ В 23 С 5/26, В 23 В 31/04. Шпиндельная головка /А. А. Сяксяяоз (СССР).-4 с. :яя.

8. А. с. 1423303 СССР, ЫКИ В 23 С 5/26. Шшгидолыгаа гол cm па /А. А. Сяксимов (СССР). -4 с. :яя.

9. A.c. 1484980 СССР.МКИ В 23 С 5/26. Шпиндельная головка /А. А. Сяксимов (СССР).-4 с. :нл.

10. A.c. 1579669 СССР, ШШ В 23 G 5/00. Шпиндельная головка к резьбонарезному станку. / А. А. Сяксимов (СССР).-4 с.: ал.

11. A.c. 1653909 СССР, ЫКИ В 23 В 49/05. Устройство для

направленна инструмента/ А. А. Снксимов (СССР).-4 с.: ел.

12. Баженов Н.Л. .Сикснмов А. А. Новая технологическая оснастка двя обработки деталей концевым инструментом // Станки и инструмент.-1990.-К4.- С. 6-8. .

13. Бакенов Н.Л., Сикснмов А. Д. Совершенствование технологии е технологической оснастки обработки отверстий кестко закрепленных инструментом с направлением. // Известия вузов. Машиностроение. -1990. - К8.- С. 115-118.

14. Сиксимов А.А., Бакенов Н.Л. Новая технологическая система обработки изделий концевым инструментом // Совершенствование процессов механической обработки и сборки в машиностроении: Тез. докл. Региональной научно-технической конференции 12-13 октября 1990 г.-Горькнн, 1990.- С.36-37.

15. Бакенов Н. Л , Секскмое Л. А. Повышение точности направления инструмента кондукторными втулками // Совершенствований процессов механической обработки и сборки в машиностроении: Тез.каш. Региональной научно-технической конференции 12-13 октябре- 1990 г.- Горький, 1990.- С.37-38.