автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Исследование причин возникновения геометрических погрешностей и управление точностью токарно-револьверных автоматов при проектировании

РГВ

ОД

ШН1СТЕРСТВО ОСВ1ТИ 9КРЙ1НИ ДОНБЙСЬКА ДЕРЖАВНА МЯШОБЭД1ВНЙ АКЙДЕШЯ

На правах рукопису

УДК 621.9.06.00272:658.362.6

Дядя Серг1й 1ванович

Д0СЛ1Д1ЕННЯ ПРИЧИН ВИНИКНЕННЯ ГЕОМЕТРИЧИХ ПОХИБОК Тй НПРАВЛ1ННЯ Т0ЧН1СТЮ ТОКЙРНО-РЕВОЛЬВЕРНИХ ЙВТ011ЙТ1В ПРИ ПР0ЕКТМВЙНН1

Спец1альн1сть: 05.03.01 - Процеси хехан1чно1 обробки,

верстати та 1нструмент

Автореферат дисертацП на здобутто наукового ступени кандидата техн!чних наук

Краматорськ - 1997

Дисертац1ев е рукопио.

Робота виконана на кафедрг "Металор1заяьн1 верстати та гнстру-мент" Запор1зького державного техшчного университету та на МТ "Мелгтопольський верстатобудгвний завод 1М.23 Мовтня"

Науковий кер1вник: доктор техшчних наук, професор Внуков В.Н.

0ф1Ц1йн1 опоненти: доктор техшчних наук, професор Сизий А) .А.

кандидат техщчних наук, доцент Клименко Г.П.

Провгдна орган1заЦ1Я: 1нститут машин 1 систем НАН Укра1ни та М1нмашпрому УкраКни м. Харкхв

Захист дисертац11 вгдбудеться " 4 " лтня 1997р. о 40 годин! на засхданш спефалхзовано! вченоТ Ради К 28.01.01 при Донбась-кий державной машинобуд1вн1й академ1Т за адресов: 343913, м.Краматорськ, вул.Шкадгнова, 72, навчаяьний корпус I, зал засг-дань.

Доводки за телефоном (06264 ) 5 - 85 - 81

З дисертацхев мокна ознайомитись в бхблготещ Донбаськог державно! машинобуд1вно! акдеыЛ

Автореферат роз1Сланий "З^ " травня 1997р.

Вчений секретар спещалгзовано! вчено! Ради К 28.01.01 кандидат техшчних наук, доцент ^

Ы. Гах

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актдаяьн1сть теки. Верстатобуд!вн! заводи для реал!зац11 свое! продукцН одночасно вир1жуить дв1 проблехи. Пержа - задо-волення вимог споживача, друга - виготовлекня верстат!в э мШ-хальнихи витратахи. Р!ження пвржо! проблвхи виводить продукц!« на ринки збуту. Р!мення друго! проблеми спряховане на забвзпе-чення доступно! ц!ни готовому виробу, во дозволе закр!питися на цьоху ринку.

Зннження витрат на виробництво верстат!в, в пержу чергу, пов'язано з! зниженнях непродуктивних витрат на усунення двфек-т1в у готовому вироб!. Одних ¡з жлях!в при цьоху е проведения за-ход!в, (о попереджуетъ виникнвння дефектних вироб!в. 9к показав огляд Л1тературних джарел, вкладання в ц! заходи 1 н!хвцько! марки на етап1 провктування можа заоцаджити 1000 харок, як! п!-дуть на усунення дефект!в, виявленних п!сля контрольно! перев!р-ки.

Для хеталор!зальних верстат!в основних показникох, контроль за яких починаетъся э етапу провктування 1 зак1нчуеться здачев готово! продукцН, е точн1сть. Для И забезпвчення э мШмальни-хи витратаии попередхувальнихи заходахи охоплен1 ус! етапи за-водського життевого циклу (дал1 життевого циклу) обладнання. Не: використання розрахункових залежностей та результат^ досл1джвнь при конструкторськ!й та твхнолог!чн1й п!дготовц!, статистичнв ре-гулввання точкост! ыехан1чио1 обробки при виробництв! деталей.

Але, як показали проведен! досл!дження, найб!льжа частка не-продуктивних витрат припадае на забезпвчення показник!в геомвтри-чно! точност! СПТ) на д!льниц! складання вврстат!в. Це пов'язане з недостатки забезпеченнях етап1в провктування хетодичнихи роз-робкахи, цо попереджувть перевищення в!дхилвнняхи ПТ верстат1в допустихих значень, та розрахунковихи залежностяхи х!ж в!дхилен-няхи ПТ та факторами, цо впливаатъ на них.

При виконанн! роботи досл1дхувалось сер!йне виробництво од-ножпиндельних токарно-револьверних автоиат!в (ТРА) норхально! та п1движанно1 точност! ход. 1В116. Для цих верстат1в в!дсутня роз-рахункова зале1н!сть визначення в1дхилення в!д сп!вв!сност! ос! обертаня миндаля та осей отвор!в п!д ¡нструхект у револьвврн!й

Г0Л0ВЦ1 (РГ) при обробц! огвор1в методом пригонки.

Мета роботи. Роэробити методичн! рекомвндацП дла проведения заход1в, цо попарвджувть перевищення вЗдхиленнями показник!в точност! токарно-револьверних автомат!в допустим» значень 1 охоплввть ус! втапи життевого циклу верстата, досл1дити маха-н!зм утворення в!дхилвкня в!д сп1вв1сност! ос! обертання шпинделя та осей отвор!в п!д !нструмент у рввольварн!й головц1 при обробц! отвор!в методом пригонки.

Для досягнення поставленно! мети необх!дно вир1жити так1 задач1:

1. Визначити фактори. чо впливаоть на ПТ ТРЙ. ДослЦити механ!эм утворення в1дхилення в!д сп!вв!сност! ос1 обертання ■пииделя та осей отвор1в п!д 1нстриквнт у РГ при обробц! отво-р!в методом пригонки. Отримати ро.зрахункову залежн!сть для виз-начекня величини цього в!дхилення.

2. Роэробити умови, як1 б дозволяли контролввати д!1 виз-начених фактор1в I попереджували переведения в1дхиленнями ПТ допустимих значень.

3. Биконати розрахунии похибов в1д д!й визначенних вице фактор!в.

4. Зробити компексний анал!з. технолог!чного процесу скла-дання ТРЙ у сер!йному виробництв! I визначити його в1дпов!дн!сть попвреджувальн!й умов!. ■

5. Роэробити контрольну карту для оц1нки ходу технлог!чного процесу складання верстат1в.

6. Провести стандартн! випробування ТРЙ на в!дпов!дн!сть нормам точност! ! проанал!зувати отриман! результат«.

7. Роэробити методичн! рекомвндацП для проведения заход1в, *о попераджувть перевищення в!дхиленнями ПТ допустимих значень.

Нетоди досл1дж8нь. Для теоретичних досл1джень використову-вався причинно-насл!дковиА анал!з, статистичний анал!з. При роз-рахунках в!дхилень ПТ використовувались методи р1«ення роэм!рних ланцвг!в. Праитичн! досл!дження проводилися з використанням стандартных засоб1в вим!рввання 1 метод1в проведения стандартних ви-пробувань верстат!в на в!дпов!дн!сть нормам точност!.

Об'схтом досл1джень були фаитори.мо впливаоть на величину в!дхилення ПТ ТРА. Для статистичного анал!зу використовувались

результата контрольних випробувань 25Х верстат!в в!д р1чного випуску С180 верстат!в класу Н та 80 - класу П).

Наукова новизна.

1. Визначвна частка геомвтричних похибок у баланс! точнос-т1 форми ! взаемного положения поверхонь деталей, як1 оброблв-вться на токарно-револъверних автоматах. Визначен1 витрати на эабезпечення гео*етрично1 точност! при складанн! токарив-револь-верних автомат!в.

2. Розроблено контрольн1 д1аграки для оц!нхи впливу причин-них фактор1в на результувче в!дхилення та створення попереджу-вальних умов на етап! проектуванна.

3. Досл1джено механ1зм утворенна в1дхилення в1д сп1вв!снос-т1 ocl обертання япинделя та осей отвор1в п1д 1нструмент g револьверн1й головц! токарно-револьвврких автомат!в при обробц1 □твор1в методом пригонки.Отримано розрахункову залежн!сть для ви-значення величини цього в!дхилення. Зроблено комплексну перев!р-ку виконання попереджувалъно! умови допустимими в1дхиленнами в1д д1й причинних фактор!в, як1 визначавть гвометричну точн!сть 1 врахован! у технологи складання.

4. Розроблено контрольну карту для оц!нки ходу технолог!ч-ного процесу складання токарно-револъверних автомат1в, як1 на в1дм!ну в!д в!домих контрольних карт, дозволяать контролввати не т1льки результат вим!рввання, а й вплив на нього конкретних фак-тор1в.

5. Розроблено методичн! рекомендацИ, як! дозволявть зни-зити непродуктивн! витрати при виготовленн! токарно-револьверних автомат!в за рахунок усунвння доробок геометрично! точност! го-тових вироб1в. РекомендацИ можуть бути використан1 при виготовленн! верстат1в аналог!чного типу.

Практична ц!нн1сть. Реал!зац1я розробленних в робот! практичных рекомвндац!й та отриманих залемностей дозволяс:

- управляти факторами, цо впливавть на в1дхилення ПТ ТРА, контролввати 1х дП та попвреджувати про появу не врахованих на етап! проектування причин до того, як резулътувчв в1дхилення в!д 1х д!й стане перевицувати допустима значения,

- зменсити непродуктивн! витрати при складанн! верстат!в

сер1йного виробництва, проведенн! кап!тального ремонту, п1дготов-ц! до виробництва ново! продукцП за рахунок усунення допрацвван-ня готового виробу

Рвал1зац!я роботи. Практичн! рекомендацП за результатами виконано1 роботи реал1зован! на базовому п!дприемств1 ВАТ "Мвл1-топольеький веретатобуд1вний завод 1м.23 1овтня". Заожадження за-соб!в на одному верстат1 складае 7.52 в1д соб1вартост1 (соб!вар-т1сть ТРА мод.1В116П на 01.12.96р. - 9765грн.)

Апро6ац1д роботи. Основн! положения та результати роботи допов1дались та обговорввались на науково-практичних сем1нарах кафедри "Металор1зальн1 верстати та 1нструмент" Запор1зького державного техн1чного ун!верситету (1986 - 1990р.р.), засЦаннях КТР ВАТ "Кел1топольський верстлтобуд!вний завод 1м.23 1овтня" (1988 - 1995р.р.), республ1канських науково-техн1чних конферен-ц1ях "Типов 1 механ1зми та технолог1чие устаткування верстат1в-автомат1в, вврстат1в э ЧПУ та ГВС" (траввнъ 1991р.,м.ЧврниМв), "Пол1швння якост1 роботи промислових п1дприемств" (ювтень 1991 р.,м.Луцьк), м1«народн1й науково-техн1чн!й конфаренцП "Ор-ган1зац1я та технология ремонту механ1зм1в, мааин, устаткування" (травень 1996р., Крим-Ки1в).

Особистий внесок автора. Автором самост!йно досл1д«вно меха-н1эм утворення в1дхилвння в!д сп!вв1сност1 ос! обертання впиндв-да та осей отвор1в п1д 1нструмвнт у РГ 1 отримана розрахункова залежн1сть для визначвння ввличини цього в1дхилення. Розробка методичних рекомендац1й виконувалась разом 1з соавторами, пр1-звица аких наведено в перел1ку лубл!кац1й. При цьому автором за-пропоновано використання контрольних д1аграм для оц1нки впливу причинних фактор 1в на результуиче вЦхилення ПТ на втап1 провк-тування, на 1! п1дстав! розроблено контрольну карту для оц1нки ходу технолог1чного процесу складання верстат1в.

" Публ1кац!1."'3а результатами виконаних досл1джень надрукова-ио 6 роб!т,у тому числ! 3 статт!.

Структура 1 обсяг роботи. Дисертац1йна робота м1стить 202

сторуки навииопиского тексту, 78 рисунк!в, 22 таблиц1. Склада-еться 1з вступу, чотирьох розд!л!в, висновк!в, практичних реко-мендац!й, первл!ку посилань, що вклвчае 102 наэви, та 1 додатку.

0СН0ВНИИ 3HICT Р0Б0ТИ

Ч вступ! обгрунтована актуальн!сть тени дисвртацИ.сформу-льован! загальн! положения, що виносяться на захист, приведено наукову новизну та практичну ц!нн!сть.

В первому рздМ розглянуто сучасний стан проблем забез-печення точност! кеталор1зальних верстат1в. Над питаниям впливу р1зних фактор1в на точности! характеристики верстат!в пл!дно працввали Режетов Д.Н., Ф1гатнер 0,11,,Куд!нов В.й.,Прон!ков О,С., Пуж В.Е., Ельясберг И.Б.,Лев1на 3.U., Кам!нська В.В. та !нж!. В работах чих автор!в достатньо повко розлянут1 заходи, що забез-печувть необх1дн! динам!чн! властивост1 верстата.

Р!жвння розм!рних ланцвг1в, що характерезувть геожвтричну точн!сть верстат!в, розглянуто у роботах Балакжина Б.С., Дунаева П.Ф. При цьому в розрахунках результувчих в1дхилань врахову-вться т!льки систематичн! похибки. Однак в!дхилення ПТ верстат1в мавть досить мал! значения, тому при розрахунках сл1д враховува-ти ! д!в випадкових похибок,

Як зауважуе Балакжин Б.С.,1 цв п!дтверджуеться практиков, для забезпечення сп!вв!сност! ос! обвртання жпиндвля та осей отвор!в п1д !нструмент у РГ ТРИ найб1льж економним с метод пригонки, коли отвори оброблввться безпосередньо на верстат!. йле в л!тератур-них джерелах механ1зм утворення в!дхилення в!д сп!вв!сност! не розглянуто. В зв'язку э циж не визначен! фактори, що впливавть на величину несп!вв!сност! 1 важко нам!тити заходи, що попереджувть перевищення в!дхиленням цього ПТ допустимого значения.

Проведения попереджувальних заход!в на етап1 проектуванкя ще не гаранту? в1д нвяк!сно! продукцИ. Тону на етап! виробництва використовувть статистичн! хетоди регулввання точност!,розглянут! в роботах Соколовського О,П., Фридлендера 1.Г., Бендерського O.K., Головинського В.В. та ¡нхих. Окремо сл!д визначити ефективн!сть, так званих, семи японських метод!в контроле якост!. 1|е: контроль-

ний листок, д!¿грана Парето,д1аграма "причини-рвзультаг", г1сто-грама, розмарування, д1аграма розс1ввання, контрольна карта. Ви-користанна цих мвтод!в дохладно описано у роботах Куме X., Мак1-но Т., 1с1кави К. та 1нжих. Однак сл1д зауважити, цо розглянут! методи статистичного регулввання в основному вииористовувться при механ!чн!й обробц! з автоматичним отриманням розм!р1в. При скла-данн1 вони не ефективн!, тому цо контролввчи остаточний результат, вони не попередхувть перевицвння в1дхиленнями ПТ верстат1в допустилях эначень.

Йнал1з л1тературних джерел 1 практика виготовлення верста-т!в показувть, цо е достатня к!льк!сть роэробок, як! направлен1 на эабезпечекня потр1бно1 точност! обладнання, але при цьому не вир1жена проблема досягнення точност1 з м!н1мальними витратами.

Зважавчи на вице сказана, у заклвчн1й частин! розд!лу виз-начена мвта роботи та сформульован! основн! задач!, вир1авння явих дозволяв досягти поставлено! мети.

И другому розд1л! наведено напрямок проведения заход!в, чо попередхувть перевицення в1дхиленнями ПТ допустимих значень.

0триман1 при вим1рвваннях в1дхилення ПТ с насл1дком д!й причинних фахтор!в- Знания цих фактор!в, врахування при розробц1 технологи складання 1 контроль за 1х д1ями на вс1х етапах ство-рення верстат!в, дзволяв управляти ними 1 одержувати потр!бн! в!дхилення ПТ.

Для отримання 1нформацН про причини! фактори використовувть р1зн! способи: проведения експеримвнт!в та досл1дхень, опитування фах!вц!в, досв1д та знания роб!тник!в та !нже. Ус! визначен1 причини повинн! бути эведен! в одному документ!, який поповнветься по м!р! виявлення нових фактор!в. Доц!льно використовувати для цього д!аграму "причини-результат"(д!аграма Шкави). Бона в!доб-ражае вплив р!зних фактор1в на результувче значения ! охоплве як основн! причини, так ! т!, цо 1х викликавть, тобто на п1дстав! ц!е! д!аграми мохна знайти " кор!нь" проблеми.

Визначеи1 причини! фактори систематизувтья на систематичн! та випадков!. До систематичних в!дносять похибки складання (Дсм) 1 вим!рввання Похибка складання визначаеться при р!жекн!

в!кпов1дних розм1рних ланцвг!в методом максимуму-м1н1муму. Похибка вим!рввання визначаеться зг!дно з рекомедац!ями РТК 2

Н20-16-85. Випадков! фактори мавтъ обнажена 1нтенсиви!сть, але вони неминуче зустр1чавться в будъ-якому технолог1чному процес1, нав!ть коли використовувться стандарты! засоби ! кетоди. Як з!д-значае Куке X,, Виклвчення випадкових причин не економ1чно ! не практично.

Для визначення величин» похибки в!д д1й випадкових фактор!в (¿б«.) пропонуеться використовувати значения середнього квадратичного в!дхилення ( в, ) результат!в виборки в1дхилень ПТ.

Авип^Сз* ■

Верстати мод.1В116 випускавтья сер!йно, току е достатня к!льк!сть результат!в для статистичного анал!зу. Досл!жувалось 25Х верстат1в в1д р1чного випуску.

Комб1нувчи статистичн1 методи визначення похибок з розрахунко-вими на етап1 проектування, як в!дэначае Соколовський О.П., можна отримати крач! результати. На п1дстав! сказаного, результувче в1д-хилення ЛТ визначавть за формулов:

ДР = Дскл +Алт+Д,ия. ■ с2)

Формула (2) враховуе в!дом! фактори, як! будуть контролвва-тися, починавчи з етапу проектування 1 до здач1 готово! продукцИ. Яле при цьому немае гарант!1,чо не з'являться нов! випадков1 похибки.Тому, для поперодмвннп парввщвння в1дхилвннями ПТ допусти-мих эначень С [л]) в!д 1х д!й, в загальну суму похибок додавть допуск на "попередхувальну зону" (¿«м). Величина ц!е! зони дор1внве допуску на випадков! похибки.

[д] = Др +Дш>п. • СЗ)

За результатами розрахунк!в для кожного ПТ будувть котроль-н! д!аграми (рисунок 1).3а основу для них взято в1дом! д!аграми Парето. На 11 л!в!й вертикально ос! в!дкладавть абсолвтн! ве-личини похибок, на прав!й - в1дносн1. Допустимому значеннв на л!в!й ос! в!дпов!дае 1002 на прав!й. Горизонтальна в1сь под!ле-на на 1нтервали у в!дпов1дност! з числом контрольованих факто-р!в. Навпроти кожного э них в1дкладавть в1дпов!дне розраховане

похибох

I - кумулятивна суна Рисунок I -Контрольна д!аграма

в!дхилвння та будувть стовпчикову д!аграму 1 кумулятивну суму похибок в1д д!«чих фактор 1в. Через допустив значения ПТ та на в!дстан! в!д нього, цо дор!внве допуску на випадков1 похибки, проводять дв! гориэонтальн! л!нП. як! виэначавть "попервджу-вальну зону". Розрахован! систематичн1 похибки використовувть при написанн1 технолог!! складанна т1льки п!сля виконання попе-реджувально! умови: кумулятивна сума складових рвзультувчого в!дхилекня повинна бути нижча "попврвджувально! зони".

При складанн! верстат1в, виконувчи умови роэробленно! технологи, контролветься вплив причинних фактор1в на в!дхилення ПТ.

Для аиал1зу ходу технолог1чного процесд складання верстат1в за результатами контрольних випробувань на в!дпов!дн!сть нормам точности використовувть, розроблен! на основ! контрольних д!аг-рам, контрольн1 карти. Знаходження результат!в вим1рввання в зо-н1 систематичних похибок св!дчить про те, чо в процес1 складання складов! цих похибок мавть в1дхилення нижче допустимих, Коли допуски на систематичн! 1 випадков! похибки будуть вибран!, величина вим1рввання досягне "попереджувально! зони". Якжо при цьому будв д1яти нова випадкова похибка, результат вим!рввання попаде у "попереджувальну зону", але будв мвнжим допустимого. У такому випадку проводять досл!дження, цоб в1докремити причину, яка привела до отриманого результату.

При визначенн1 в!дхилень ПТ ТРй використовувались стандарт-н! засоби ! методики вим!рввання. Однак, при вим!рвванн! в!дхи-лення в!д сп1вв1сност! ос! обертання жпинделя та осей отвор1в п!д !нструмент у РГ конструкц1я верстата кв дае можливост! зд!йснити поворот жпиделя на 360*. Це ставить задачу, як визначити в!хилення в умовах обмежено1 зони вим!рввання.

В третьому розд!л! виконана практична перев1рка обраного на-пряму проведения заход!в, жо попвреджувть перевиження ПТ допустимих значень, на технологП сер!йного виробництва ТРЙ.

В теоретичн!й частин!, на п!дстав1 причинно-насл!дкового анал!зу, визначен! фактори, цо впливавть на в!дхилення ПТ. Побу-дован! д!аграми "причинк-результат". Виконан! розрахднки систематичних I випадкових похибок. Побудован! контрольн! д!аграми. Для таких ПТ, як радиальне биття первдньо! посадочно! поверхн1 отвору жпинделя, радиальне биття поверхн! кон1чного отвору натискно! втулки, паралельн!сть траекторП лерем!ження револьверного супор-

та до ос! шпинделя, перпендикулярн1сть напряму перем!*ення поперечного суппорта до ос1 шпинделя, радиальне биття переднього от-вору захимно1 цанги, за в!дпов!дними контрольними д!аграмами не виконуеться попередмувальна унова. Назначен! заходи дозволили зни-зити результувче в!дхилвння 1 при цьому п1двицити допуски на його складов1 за рахунок эменшення 1х к1лькост!.

В дисертацОнО робот! досл!д|ено механ1зм утворення в1дхи-лення в1д сп!вв!сност1 ос! обертання впинделя та осей отвор!в у РГ (дал! в!дхилвння в!д сп1вв!сност1) ТРА при обробц! отвор!в методом пригонки.

На етап1 теоретичних досл!джень побудовано схему, що зображе-на на рисунку 2. Положения ос! обертання шпинделя в!дносно траек-торИ перем1цення револьверного супорта у вертикально ! горизонтально плоцин! визначено таким чином, цоб компенсувати вплив те-плових деформац1й верстата на точн!сть оброблввано! детал!.

При розточуванн! отвор!в в площин! обертання вервини р!зця в!сь обертання шпинделя перетинаеться з в!ссв отвору Ст.О). В!д-носно ц!е! точки вихонан! розрахунки величин проекц!й в!дхилення в1д сп!вв!сност! у вертикально та горизонтальн!й плоцинах.

д . (Ь- их -М^П , (4)

* I,

да I - в!дстань в!д торця впинделя до м!сця розточування;

Ь< - в1дстань в!д торця шпинделя до м!сця вим1рввання в!дхилення;

¿^- в!дхилення в!д паралельност! траекторП пврем!цен-ня револьверного супорта до ос! впинделя у вертикально та горизонтально площхнах; в!дхилення в!д паралельност1 осей отвор1в для 1нст-румент!в у РГ траекторП перемшння револьверного супорта у вертикальн1й та горизонтальн!й плотинах; - базова довжина.

(5)

Для перев!рки практично! придатност! формул (4) 1 (5) були проведен! вим!рввання розточвниих отвор1в. При цьому була вирIвека задача виэначення величини в!дхилення в!д сп!вв!сности при обмежа-

I - в!сь обертання шпинделя; 2 - траектор1я перем1щення револьверного су порт«.; 3 - в1сь отвору.

Рисунок 2 -Схема утворення вЗДсияення в!д cnlssicHOtrrl oci обертання шпинделя та осей отворгв у равольверн1й головц! при обробц! OTBOpÍB методом пригонки

н!й зон1 вим!рввання. Зг!дно з! схемой на рисунку 3, при поворо-ri жпинделя з !кд!катором на 180* в!дэначавть в точках 0*, 90 , 1 180*значения N, N1 та Н2. Розраховувть величиям: а - в!дхилення oci отворц (0) в!д ocl обертання жпинделя (В) в горизонтально плоцин! та Б- в1дхилення ocl отвору в!д oci щпинделя в вертикально ЛЛОЦИН!.

fl= ^ , (6) Н3 = Н - а = Нг +а , (7)

Ь = К, - Нз . " С8)

Результувче в!дхиленна (Д) вйзкачавть за формулов

Д = Vfl't Ь1 -\fl+ ( я,- £? . С9)

Кр1м величини в1дхилення цим способом визначаеться взаБмне поло-аення осей жпинделя 1 отвор!в в м1сц! виж1рввання.

Виконан1 експерименти 1 1х досл!дження показали, що oci отвору 1 «пинделя в площин! обертання вержини р1зця не перетинавть-са. Це обумовлено похибков форми отвору в!д пружних деформац1й р1зця при розточуванн!. Величина в!дтискання р1зця залвжить в!д ■OPCTKOCTI систем», цо берв участь в розточуванн! отвор!в, 1 зх1нного припуску, залиженного п!сля свердл!ння. За результатами досл!дження розточенних отвор!в побудована л1н!я регрес!! (рисунок 4) i одержано р1вняння perpecli для визначення величини зм!цення (у) ос! отвору в1д ос! впинделя в площин! обертання вержини р!зця в залежноет! в!д часу роботи р!зца (t).

у = 1,12 • 10*% + 0,0058 . (10)

К!льк1сна залвжн1сть (10) дозволяе управляти величинов зм!-цення за рахунок контролв часу роботи р1зця, При досл!дженн! взаимного положения осей визначена законом1рн!сть напряху зм!цення осей отвор1в в!д ос! жпинделя : в вертикально площик! - вниз, в горизонтально - вперед, на оператора. На рисунку 5 зображен! схеми мохливих вэаемних положень осей. Як видно з них, у горизон-

Рисунок 3 -Схема визначення в1дхилекня в1д cniBBicHOCTl oci обертаяня та oci отвору при поворот! шпинделя на 180

У

гам __.

1

8 16 24 3Z МО 48 t,MMH. 1 - Л1Н1Я регресЩ коефгдтент корехяцН Г« 0,77 )

Рисунок 4 -Залеюасть зм1и;енняГу) м1* осями отвор!в п1д ¡нструмент у ревояьверн1* головц! та eiccn обертання В1Д часу роботи р1зця(У

тальн1й пложин! зм!ценна приводить до зменження горизонтально! проекц!! в!дхилення в1д сп!вв!сност1, а у вертикально -до зб1ль-■ення.

Розрахункова залежн!сть (4) буде кати вигляд:

Величина зм1*ення (У) розраховуеться за методиков, яка вик-ладена у роботах Соколовського О.П. 0триман1 залежност! вказувть на вплив на в!дхиленна в!д сп!вв!сност! !н«их контрольованих в!дхилинь ПТ. Це: паралельн!сть травкторП перем1«!ення револьверного супорта до ос! впиделя (Д<) та параледьн1сть осей отвор!в п!д 1нструмент у РГ до траекторИ перем1*ення револьверного супорта (Дд). Такий зв'язок треба враховувати при призначенн! допуск!в на в!дхилення останн!х ПТ.

Експеримвнтальна частика роэд!лу проводилась на ВАТ " Кел!тополь ський вврстатобуд!вний завод !м.23 1овтня" при складанн! ТРЙ иод. 1В116. При цьому визначалась придатн!сть використання конт-рольних д1аграм для оц!нки ходу твхнолог!чного процесу складання за результатами контрольних випробувань. Досл1дження за початко-вими похибками показувть, до в1дзначен! на д!аграмах вим!рян! в1д-хилення ПТ, достов!рно вЦображають д!в фактор!в, «о впливавть на них.

В четвертому роздШ на п1дстав1 виконано! роботи 1 отриманих результат^ викладен! методичн! рекомендац11 для складання техно-лог!чних 1нструкц1й по проведеннв заход!в, цо попереджувть пере-вицвння в!дхиленнями ПТ ТРЙ допустимих значень. Посл1довн1сть проведения попереджувальних заход!в зображена на рисунку 6. 0ц1нку ходу технолог1чного процесу за результатами контрольних випробувань давть за розробленими на основ! контрольних д!аграм контроль-ними картами (рисунок 7).

За результатами досл!дхень зроблен! практичн! рекомендацП для внесения зм!н ! доповнень у технолог!чний процес складання ТРЙ та конструкцП деталей з метов попередження перевиження в!д-хиленнями ПТ верстата допустимих значень. Все це спрямовано на

Д.= с I - и) ( - +

Д.» с 1-й) ( +

(1!)

(12)

о Уг

а)

<5)

Лг в)

Горизонтальна плоцина

I - вгсь обертання шпинделя; 2 - в!сь отвору теоретична; 3 - дайсне положения oci от вору; 4 - траектория перем£щення револьверного супорта.

Рисунок 5 -Схема можхжвкх «загмнюс положена oci обертання шпинделя та оЫ отмру п!д. 1нструмент у рево»верн1й голова! пХсля роэточувания

■шшпкаашиа

ПРО ВДУВАНИЯ

I. Визначення фактор!в, що впливають на в1дхилення показник!в точност! ТРА

2. Визначення величин поххбок в1д д!й в становлению уе фахтор^в_

3. Побудова контрольнжх д1аграм за результатам* роэрахунххв поххбок дхя -кохного похазкика точности лерь-в1рха виконання попервдхувально! умэвх ■ ■

4.

Написания технологи скла-дання

ВИРОБНИЦТВО

Виготоеяенкя комплектуйчих деталей. Статистичне регулявання точност! механхчноГ ооробки_

Вх1дний контроль ЗЕ1

5. Складання верстат!в за технологией

Рисунок 6 -Схема проведения эаход1в, що попервджу-ють переведения в1дхиленням показ ник! в точност! ТРА долустимих значень

Контрольна карта дхя оц1нхи ходу складання аерстатгв

технологичного процесу

Покаэник точноег!

Рисунок 7

зниження непродуктивних витрат,

В И С Н О В К И

1. Розроблено методичн! рекомендацП дла проведения заход!в, цо попереджувть перевищення в1дхиленнами локазник!в точност! то-карно-револьверних автомат1в допустихих значенъ! охоплвють ус! етапи життевого циклу верстата. Вон! основан! на контрол! за факторами, цо впливавть на в!дхилення показник!в точност!. При роз-рахукках враховувться д1! систематичних 1 виладкових похибок. Контроль за ними починаеться з етапу проектуванна ! зак!нчуеться здачев готового верстата. Попереджувальн1 заходи д!вть за принципом : кожний наступний етап с споживачам попереднього. Дла кожного етапу розроблен! попереджувальн1 умови, за акихи затвзрджувть-ся величини контрольованих причинних фактор!в. Для прийнатта свое-часних заход!в по попередженнв перевицення в!дхиленнями показник!в точност! допустимих значень в 1д д!й неврахованих на етап! проекту-вання фактор!в м1ж етапами життевого циклу верстата встановлено зворотн!й зв'язок.

2. Використання контрольних д1агран дозволае при проведенн! попереджувальних заход!в на етап! проектування оц!нити вплив кожного 1з встановленних причинних фактор!в на результувче в!д-хиленна.-Величини систематичних похибок використовувть при скла-данн! технолог!! т!льки п1сля виконання на контрольних д!аграмах попереджувальних умов: куммулятивна суха в!д д!ечих похибок по-вина бути нихче "попереджувально! зони". На основ! контрольних д1аграх розроблен! контрольн! карти для оц!нки ходу твхнолоНч-ного процесу складання верстат!в. Вони, на в1дм!ну в!д !снувчих контрольних карт, дозволавть контролпвати не т!льки результат в!дхиленна, а й вплив на нього причинних фактор!в.

3. Зроблено кохплексний анализ впливу причинних фактор!в, як! врахован! в технолог!! складання, на геохетричну точн1сть ТРй. Встановлено, цо не для вс!х показник1в точност! виконувть-ся попереджувальн! умови. Запропонован1 зм!ни в технологи складання дозволили знизити вплив систематичних похибок за рахунок зменвення к!лькост! д1вчих фактор!в.

4. При досл1дженн! механ!зму утворення в1дхиленна в!д сп!в-в!сност! ос! обертання впинделя та осей отвор!в дла !нструхент!в

у рввольвернЮ головц! при обробц! отвор!в методом пригонки виз-начвн! фактори, цо впливавть на несп!вв!сн1сть. Отримана розра-хункова залежн!сть для виэначення величини цього в!дхилення. На I! п!дстав! отрихан! допустим! значения для похибок, при яких виконуеться попередяувальна ухова,

5. При викованн! роботи визначено взаехний вплив х1ж окре-хихи показниками точност! токарно-револьверного автомата при об-робц! отвор!в у рввольверн!й головц! методом пригонки. Безпосе-редньо на в!дхилення в 1д сп1вв5сност! впливавть паралельн!сть траекторИ перех!ження револьверного суппорта до ос! жпинделя та паралельн!сть осей отвор!в у револьверн!й головц! до траектор!! перех1ценння револьверного супорта. Це треба враховувати при розрахунках допуска П1Д час складання технолог!! на останн! два показника точност!.

6. Досл!дхекнями взаехного положения осей отвор!в п!д !нст-рухент у револьверн1й головц! I ос! обертання впинделя токарно-револьверного автомата встановлано, цо при затискаюп !нструмен-тально! оправки сухарями, розтажованнихи п!д оправков, запас сп1В-в!сност! осьового 1нструхенту до ос! жпинделя п!двицуеться на 502.

7. Методичн! рекохендацП 1 отрихан! розрахунков1 залежнос-т!, спрямован! на попередження пвревищеннд в1дхиленнями показни-к!в точност! допустимих значень, хожуть бути використан1 при се-р!йному виробництв1 верстат^в аналог!чного типу, при п1дготовц! до виробництва нового виробу, при проведенн! кап!тального рехон-ту, току *о в ус!х випадках вир1жуеться одна проблема - виготов-лвння (рехонт) обладнания з к1н1хальними витратахи.

В. Йнал1з виробничого процесу складання токарно-револьверних автохат!в ходЛБПб, виконаний за розробленов хетодиков, дозволив виявити невикористанн! можливост! !снувчого виробництва на ВАТ "Нел!топольський верстатобуд!вний завод !м. 23 1овтня", цо дозволило без додаткових хатер!альних вкладень знизити непродуктивн! витрати.

9. Результати дисертац!йно1 роботи впроваджено на ВАТ "Ие-л1топольський верстатобуд!вний завод !м. 23 1овтня". Заоцадження засоб1в на одноху токарно-револьверноху автомат! складае 7,52 в!д його соб!вартост!.

Основн1 результат» дисертацН опубл!коваи1 в роботах:

1. Внуков В.Н., Дядя С.И., Ковтун Е.Г. Определение отклонения от соосности отверстий для инструментов в револьверной головке с осью вращения одножпиндвльных прутковых то-карно-револьверннх автоматов. //Резание и инструмент:Респ. межведомств. научно-техн. сб.- Харьков: Вижа юкола, 1997г. -вып. 51.

2. Ковтун Е.Г., Дядя С.И.. Солоха В.В. Технологическое обеспечение точности тохарно-револьверных автокатов. // Нов! матер1али ! технолог!! в металургП та маиинобудуваша.

- 1997г. -У1.

3. Солоха В.В.. Ковтун Е.Г., Дядя С.И. Вплив геометр!1 повер-хонь на теплову проводик!сть контакту. // Нов! матер!али ! технолог!! в металургП та маминобудуванн!. - 1997г. -У!.

4. Ковтун Е.Г., Солоха В.В., Дядя С.И. Влияние различных факторов на износ направлявших револьверного суппорта. // Типовые механизмы и технологическая оснастка станков-автоматов, станки с ЧПУ и ГПС : тезисы докладов республиканской научно-технической конференции. -Чернигов, 1991. -С.28.

5. Ковтун Е.Г., Солоха В.В., Дядя С.И. Повышение точности фиксации револьверной головки за счет упрощения конструкции фиксирувцих элементов // 9луч«ение качества работы промын-ленных предприятий: тезисы докладов республиканской научно-технической конференции -Луцк, 1991г. -С.32.

8. Ковтун Е.Г., Дядя С.И., Солоха В.В. Обеспечение норм точности и жесткости металлорежущих станков при их производстве и ремонте // Организация и технология ремонта механизмов, мажин, оснастки: материалы международной научно-технической конференции.- Крым-Киев, 1996. - С.54.

АННОТЙЦИЗ

УДК 621.9.06.00272:658.562.6.

Дядя С.И. Исследование причин возникновения геометрических погрешностей и управление точностьв тоиарно-револьверных автоматов при проектировании.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.03.01 - "Процессы механической обработки, станки и инструмент". Донбасская государственная машиностроительная академия, г. Краматорск, 1997г.

Приведены результаты исследований факторов, влиявщих на отклонения показателей геометрической точности токарно-револьверных автоматов. Предложены контрольные диаграммы, определявшие их влияние на результирдвшее отклонение при проектировании станков. Исследован механизм образования отклонения от соосности оси вращения шпинделя и осей отверстий для инструментов в револьверной головке токарно-револьверного автомата при обработке отверстий методом пригонки. Получена расчетная зависимость для определения величины этого отклонения. Разработаны методические рекомендации, позволявшие управлять причинными факторами при обеспечении требуемых отклонений показателей геометрической точности станков с минимальными затратами.

SUMMfiRI

Diadia S.I. Investigation of the geometrical error occurance and turret lathe accuracy regulation in process of design. IDissertation is a Manuscript being subaitted for a candidate of sciences degree in the speciality 05.03.01 - Mechanical treatment processes, aachlne tools and equipment. Donbass state aachine-building academy. Kraiatorsk,1997.

This thesis include the results of investigations that lade it possible to formulate the aethodical reccoiendatlons preventing the defects of the turret lathes.

Reasons of coaxiality deviation formation, betueen spindle revolution axe and axles of the holes for instruments of the turret head in process of holes Machining using fitting method, were dis-cribed.

Kathesatlcal dependence for the deviation determination was oltalned.

Practical application of the proposed dependences and aetho-dlcal reccoiendations reduces extra expenditures in process of the turret lathe production.

Клвчов! слова: показники точност!, допустике значения, попе-ред!увальн1 заходи, в!дхилення, д1аграиа "причини-результат", контрольна д2аграиа.

Подписано к печати 21.05.97 Объем 1,2 п.л. Тираж 100 экз.Заказ №501 330600 г.Запорожье, ЗГТУ, Типография, ул.Гоголя, 64