автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Комплексная оценка влияния направляющих на точность станка

С I и V'*

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РФ ПО ДЕЛАМ НАУКИ И ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ " СТАНКИН

На правах рукописи УДК 621.9.06.-219.2.001.24:681.3.068(043.3) Иванвдев Андрей Юрьевич

КОШЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ НАПРАВЛЯЮЩИ НА ТОЧНОСТЬ СТАНКА

Специальность 05.03.01. - Процессы механической и физико-технической обработки , станки и инструмент

АВТОРЕФЕРАТ

диссертаций на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 1093 г.

Работа выполнена в Московском Ордена Трудового Красного Знамени Государственном Технологическом Университете.

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущее предприятие

Защита состоится "/О " 1993 г. в ^_часов

на заседании специализированного совета К 063.42.05 в Московском Ордена Трудового Красного Знамени Государственном Технологическом Университете "СТАНКИН" по адресу: 101472, ГСП. Москва , Вадковский переулок, д.З-а, телефон: 973-31-43, ауд.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского Государственного Технологического Университета.

Автореферат разослан " ^ " 1993 г.

- доктор технических наук профессор Хомяков B.C.

-доктор технических наук профессор Тарамыкин Ю.П. -кандидат технических наук Кириллов В.К. -завод Красный Пролетарий

„ V*

Ученый секретарь специализированного совета к.т.н.,-доцент

Поляков Ю.П.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работа. Создание технических систем вообще и станков, в частности, является чрезвычайно сложным процессом. В ряду этапов этого процесса проектирование занимает особое место , т.к. в условиях подчас ограниченной информации необходимо определить параметры основных подсистем станка. Важнейшее место среди них занимает несущая система станка, одним из элементов которой являются направляющее.

Для повышения надежности результатов проектирования данной посистемы разработаны пакеты прикладных программ (далее просто пакеты), позволяющие оценить статические и динамические характеристики проектируемого станка. В основе работы этих пакетов лежит методика представления несущей системы в виде ко-мечнозлементной «одели , в которую наряду с другими элементами входят многомерные пружины, с помощью которых моделируются ;тыки вообще и направляющие в частности .

Как отмечается во многих работах направляющие станка оказывают существенное влияние на выходную точность станка, а погрешности, обусловленные изготовлением, износом, контактными и шругими деформациями направляющ« занимают до 001 в балансе шодной погрешности станка.

Определение выходной погрешности станка во многом зависит 1Т контактных характеристик направляющих, определяю;®« кон-■актную жесткость подвихни« стыков и формирующих жесткость не-ущей системы стайка. Необходимо отметить принципиальное отли-ие методик и программ расчета влияния различных погрешностей вправляющих на точность станка от разработок по расчету дина-ических и статических характеристик станков . Расчеты статики динамики основаны на системном подходе, при котором обьект сследования представляется в виде совокупности вэагаюсвязан-ых элементов определенной физической природы . Погрешности аправляющих, связанные с износом, рассчитывались, как лрави-э, вне системы станка и после анализа отдельных составляющих греносились в зону резания с применением метода суперпозиций, э-есть без учета взаимовлияния друг на друга через упругую <стему станка. Однако направляющие являются с одной стороны

элементами несущей системы станка , а с другой - сами являются сложной иерархической структурой , и аналивировать их влияние вне системного подхода на сегодняшний день является некорректным.

Необходимо отметить также, что большинство предлагаемых методов анализа точности станка основаны на анализе только одной точки рабочего пространства, что не дает возможности получения полной информации об изменении показателей точности станка в процессе его эксплуатации.

На основе выше изложенного является актуальной оценка влияния направляющих на показатели точности станка, как в рабочем пространстве, так и в течение эксплуатации.

Веиы» работа является повышение точности станков на основе комплексной оценки влияния параметров направляющих и несущей системы.

. Общая методяжа иосдаддвадщй. Результаты работы получены путем теоретических и расчетно-экспериментальных исследований. Теоретические исследования основаны на теории нелинейных контактных взаимодействии, механике деформируемого твердого тела, трибологии , численных методах решения систем нелинейных алгебраических уравнений и теории множеств. Расчетные исследования проводились с помощью пакета "SLIDE", реализующего анализ контактных характеристик . Проверка предлагаемых методов и моделей проводилась путем сравнения теоретических результатов,и результатов экспериментов, описанных в литературе.

Кауггоя вазизва заключается в :

- определения вероятностного нагрукения станка на основе статистической информации о типовых деталях и технологии их обработки.

- комплексной оценки влияния контактных характеристик направляющих, их геометрических погрешностей и износа на точность станка. ,

- обобщенной модели формирования износа направляющих.

йрастичвская ценность работы заключается в разработке методик:

- имитационного моделирования обработки деталей;

- позволяющих имитировать поведение направляющих в несущей системе станка,

разработке соответствующего программного обеспечения и исполь-

- а -

вование их для:

- получения пространственной картины вероятностного наг-руления токарного станка;

- исследования картины износа граней напрвавляющих;

- совершенствования конструкции несущей системы и направляющих на этапе проектирования станка.

Рааджзацкя работа. Результаты работы , полученные в ходе теоретических и расчетно-экспериментальных исследований, переданы в КБ ПО "завод "Красный Пролетарий" и АП "ШЗ" для ис-тольаоваша при проектировании токарных и шлифовальных стан-юв. ГОШ используется в учебном процессе и научно-исследовательской работе на кафедре "Станки" МГТУ , а также в Сзнкт -1итербургскш морском техническом университете , Омской, Ккев-!ксм , Белорусском, Красноярском , Бакинском политехнических шститутах и университетач.

Anpstepsa работа. Основные положения работы докдацупшшсь а научно-технической конференции "Проблемы создания и эксплуатации технологического оборудования и гибких производственная истем"(г.Хабаровск, 1992г.), на коллоквиуме VDJ я техническом низероитетэ г.Хемниц ( Германия ,1991г.), на заседании ¡шфед-н "Станки" МГТУ "СТАНКИН" (1933 г.). Материала о программном эмплексе "SLIDE" включены в обзор работ 1992 технического ¡шверситета г.Берлина.

Ст^ухтутд и сбьоа работа . Диссертационная работа состоит з введения, 4 глав, общих выводов, списка литературы и поало-?ния. Работа изложена на стр. ыешнописного текста, со-фжит 40 рисунков , ^таблиц, список литературы из <5>>йаиме->вений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

3 Rgjraea глава диссертации рассмотрены методы учета отк-нений формы направляющих с учетом конфигурации м параметров сущей систе»ш станка. Отмечается , что существующие методы ета влияния погрешностей направляющих на выходную точность анка в основном используют метод суперпозиций (Базров Б.М., эниковА.С). Метод, предложенный Портманом В.Т., позволяет эсть влияние погрешностей на выходную точность станка через станка, но при этом сами параметры УС расчитываются вне

системы, что существенна снижает точность расчетов.

Для получения характеристик УС внутри системы рассматриваются методы и методики расчета контактной податливости направляющи. На основе анализа литература отмечается два основных подхода к расчету податливости направляющих. Первый подход использует эмпирическую информации о коэффициентах контактной податливости ( Решетоз Д.Н., Левина З.М., Каминская В.В.), второй основан ка информации о микрогеометрии контактирующих поверхностей и механических характеристиках взаимодействующих тел ( Крагелъский К.В., Демккя Н.В., Рыков З.В. и др.).

Отмечается , что на кафедре "Станки" МГТУ "СТАНКИй" разработаны методика расчета контактных характеристик, иепальаую-щая второй иа выше названных подходов, а также методика расчета статических и динамических характеристик станка при учете информации о контатных характеристиках к о структурной построении! несущей системы станка. В области прогнозирования износа отмечается наличие двух основных направлений. В первом из них при расчете износа используется коэффициент износа материалов трувдосся поверхностей, получаемый иа основе экспериментальных данных (Проннков A.C., Дальский X.U. и др.), во втором - используется информация о физика-механических свойствах трущихся ыетериаясш (Крагелъский И.В.,Ряховский A.M., Чичинадзе A.B. и яр.). При этом отмечается , что оба направления расчета износа, используя функцию распределения ходов, не дают метода ее получения.

Для учета влияния геометрических отклонений направляющих на точность станка в литературе описываются три основных направления. Первый учитывает влияние геометрических отклонений, считая их детерминированными, то-есть без учета их случайной природы {Портман Б.Т., Давыдов И.М. и др.). Во втором используется метод Монте-Карло (Соколовский А.П. и др.) л В третьем производится анализ не отклонений, а их доверительных интервалов (Балакшин B.C.,) .

На основе проведенного анализа сформулирована цель работы - разработать метод комплексной оценки влияния направляющих на точность станка. Метод рассматривает направляющие как подсистему упругой системы станка и. кроме того, учитывает влияние на точность станка не только контактных и упругих деформаций направляющих, но тагосе их износа и геометрических ошибок.

- Б -

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Построить обобщенную модель износа граней направляюща, учитывавшую функцию распределения ходов.

2. Определить для каждой точки рабочего пространства влияние на выходную точность станка:

а) геометрических погрешностей направляющих с учетом силовых факторов нагруиения;

б) износа граней направляющих.

3. Получить для всего рабочего пространства :

а) расчетную вероятностную пространственно-силовую картину нагружения станка в процессе эксплуатации;

б) комплексную оценку влияния направляющих на выходную точность станка.

4. Разработать соответствующее методическое и программное обеспечение (развитие пакета "SLIDE").

6. Проверить адекватность разработанных шделей.'

Сгорая глаза посзящена формирован^ исходных расчетных зависимостей, позволяющих решить поставленные задачи.

На основе анализа работ в области технологии обработки деталей предлагается метод построения картины вероятностного пространственно-силового нагружения станка при помощи моделирования процесса обработки деталей. В качестве исходных данных используется геометрия заготовок, технология их обработки и конфигурация используемых инструментов. Для расчета сил резания в момент времени t постоянно вычисляется новый образ заготовки, представленный множеством точек декартового пространств. Это достигается путем определения разности множеств:

3(t2) - 3<ti) \ K<ti) . (1)

Tje 3(t) - геометрический образ заготовки, который является совокупностью точек декартового пространства, находящихся в зпределенной ограниченной области, a Jí(t) - поверхность, обра-гаванная пространственной геометрией инструмента и оставляемый >й при движении след в пространстве.

Постоянная информация о положении инструмента в пространстве я геометрии заготовки позволяет легко получить зкаче-:ие сил резания по стандартным методикам, описанным в литера-уре, и кроме того позволяет, путем слежения за траекторией нструменга, описывать функцию распределения ходов. Вичисл<лые

- б -

эквивалентных нагрузок производится методом вычисления среднеквадратичного значения для каждой точки рабочего пространства (РП).

Далее в главе рассматривается метод учета влияния отклонений формы направляющих на точность станка с учетом силового воздействия Р. Для решения этой задачи строится математическая модель, описывающая модель упругой системы станка, учитывающую контактные жесткости С^С определяемые контактными характеристиками Р^') и отклонения формы направлявших. Далее построенная математическая модель приводится к стандартному представлению матрицы жесткости грани направляющей [С}] путем введения эквивалентной жесткостиС^ 1, учитывающей изменение жесткости грани вследствие дополнительного смещения ее центральной точки:

[С^-сИа^О1^

у^Р) - УСР^Р) _

.0^1 - С1! -:- ; 3-Х,г (2)

УС^.Р)

9х(Рк.Р) " Фх(Рк,Р) _

СЛ - С1! - ;

<?х(Р\Р)

где: у(Рк.Р),»х(Рк,Р) - линейное и угловое смещение центра грани вследствие контактных деформаций , УСР^.Р) и ФхСГ^.Р) -линейное и угловое перемещение центра грани направляющей, вызванные отклонением формы направляющей и ее контактными характеристиками.

Дальше анализаруются причины, вызывающие отклонения формы направляющих и проводиться анализ возможности их учета на ранних стадиях проектирования. В результате проведенного анализа делается вывод о возможности учета отклонений формы направляющих, вызванных износом я геометрическими отклонениями, возникающими в процессе их изготовления и сборки.

На основе анализа литературы делается вывод о необходимости учета случайной природы появления отклонений вызваных геометрическими ошибками . При их переносе в зону обработки необходимо учитывать структуру УС станка и ее параметры. Для решения этой аадачи предложен метод переноса в зону резания доверительного интервала (ДИ) появления погрешности с учетом1 предложенного ранее метода переноса отклонения формы. Такой перенос осуществляется путем квадратичного суммирования экви-

валентных сил, приведенных к узловой точке элемента расчетной схемы (сила, определяемая контактной жесткостью и ДИ погрешности грани). От узловой точки к точке резания они приводятся методом суперпозиций, применяемым в теории равмсршх цепей.

На основе анализа описанных в литературе методов прогнозирования износа предложена обобщенная модель формирования износа, основанная на информации о физико механических свойствах трущихся материалов и о структуре и параметрах УС станка. В результате сформированы зависимости, позволяющие вычислять кривую отклонений формы направляющих и салазок вызванную износом. Для отдельной точки ;)-сй грани салазокх 1-го стыка: Д^салСг^) -р'У 1(г*0 Л Э ; для отдельной точки 4-ой грани направляющих 1-го стыка:

Л^напСг^) -А-

n

Цэ-1

г VI

1(1)С11

•1

а&О - Ь(г3!)

I

(3)

где

а(2^) -

01

1Л

> Ш

О!

О , т} 1-(Н1+Нг) < 0 ;

2^-(Н14Не) , г'гОН+Нг) > о ;

'де: 01-длина грани салазок , (Н1+Н2) - длина хода направляющих ,А-коэффициент зависящий, от физико-механических свойств йтериала, 5- общая длина пути трения, рсэ11(21!)- эпюра экви-

валентного давления на грани салазок.

На основе подученных зависисмостей для прогнозирования формы изношенных поверхностей предлагается метод вычисления отклонений центральной точки направляющих.

Путем объединения описанных в работе метода переноса отклонений формы направляющих и модели формирования износа с методом учета их контактных характеристик предложен метод комплексной оценки влияния направляющих на точность станка в рабочем пространстве. Предложенный метод учитывает контактные и упругие деформации направляющих, а также отклонения в направляющих вследсгвии их износа и геометрических погрешностей.

Третья глава посвящена описания реализации алгоритмов решающих задачу комплексной оценки влияния направляющих на точность станка.

В ней приводятся требования и синтаксис предложенного языка описания заготовки, что позволяет легко вводить информацию о границах множества 3(Ьо). Далее предложен алгоритм вычисления нового образа заготовки, основанный на пересечении линий, описывающих границы множеств и И^) . Для решения задачи вычитания множеств используется различное направление обхода по контуру при описании границ множеств. Для определения величины действующей силы резания используется алгоритм вычисления глубины резания путем определения направления движения инструмента относительно заготовки и вычисления смещения вершины инструмента относительно контура заготовки. Кроме того, для определения коэффициентов Функции силы резания применяется база данных. Для определения функции распределения ходов РП разбивается на заданное количество участков, для каждого из которых вычисляется длина пути салазок, приходящаяся на него.

Далее приводится описание алгоритма решения задачи прогнозирования износа. Данный алгоритм в качестве данных использует несколько вариантов сил резания и время их действия, время работы станка, диапазон и функцию распределения ходов, контактных характеристиках и сведения о структуре несущей системы. Пршается ряд допущений :

- Первоначальная форма контактирующих поверхностей идеальна;

- При прогнозировании износа не учитывается промежуточное

изменение формы контактирующих поверхностей (Это приведет к завышению краевых величин износа направляющих подвижных узлов, так как в реальности во время износа краевые участки постепенно исключаются из контакта.);

- При определении величии давлений на участки грани не учитываются местные упругие деформации направляющей. Далее путем решения контактной задачи для всех вариантов сил реаания вычисляются эквивалентные смещения на гранях направляют}« и с использованием функции рапределения ходов находятся эпюра распределения пути трения L(z) и интетсивности износа l(z). Величина износа определяется выражением: A(z)-L(z)•l(z). На основе данных о форме изношенных поверхностей описан алгоритм вычисления смешения центра грани при учете результатов решения контактной задачи. Он основан на определении минимального смещения салзок относительно направляющих на участке, определенном при решении контактной аадачи. Угол поворота салазок является минимальным углом поворота, вызванном формой кривой изношенных поверхностей, в направлении поворота грани вследствие контактной деформации.

Предложен алгоритм, реализующий метод переноса отклонений формы направляющих как для износа , так и для геометрической ошибки.

На основе предложенных методов создан алгоритм реализации метода комплексной оценки влияния направляющих на точность станка (рис.1). Предложенный алгоритм не только вычисляет смещение точки резания вследсгвии комплекса причин для любой точки РП , но и позволяет получить баланс выходной погрешности станка, позволяющий оценить вклад каждой из причин, вызывающих смещение точки резания.

На основе предложенных алгоритмов создан ряд прикладных программ, реализующих метод определения вероятностной картины нагружения станка, и расширен пакет "SLIDE" путем добавления обобщенной модели износа граней направляющих и модели получения комплексной погрешности в точке резания для всего РП.

Для проверки предложенной методики прогнозирования износа был проведен вычислительный эксперимент на- основе данных для станка 1Д62, приведенных в работе проф. Проникова А.С . Во время вычислительного эксперимента учитывалось, что на ста-иоке npopofliwacb обработка деталей из различных, материа-

Рис.1 Алгоритм комплексной оценки влияния погрешностей направляющих в точке рабочего пространства.

лоб с разнми режимами:

обрабатываемый материал Режимы обработки

сталь 45.40Х,... - 50Z; чугун НВ1В0-200 - 40%; бронза - 107.; черновая получистовая

Время работы - 3,5 и 9,5 месяцев в 2 смены;

Положение точки резания соответствовало 0100 мм (средняя величина диаметра для данного станка).

Сравнение экспериментальных данных и результатов расчета позволяют сделать вывод об адекватности предложенной модели формирования изношенной поверхности направляющих результатам эксперимента (рис.2).

Для апробации метода учета влияния износа на перемещение точки резания был проведен расчетный эксперимент. В качеств формы изношенной поверхности взяты реальные экспериментальные данные. В эксперименте обработка производилась с небольшими глубиной резания и подачи. В расчетной модели отклонение точки резания рассматривалось при отсутствии сил резания.

В результате проведенного расчетного эксперимента и сравнения полученных результатов с экспериментальными данными можно сделать вывод, что максимальное отклонение результатов расчета и экспериента достигало * 20 %, а среднеквадратичное отклонение 102.

Вышесказанное позволяет сделать вывод об адекватности метода переноса отклонений формы направляющих на гранях в точку резания.

Четвертая гязва посвящена демонстрации возможностей разработанного метода . В качестве примера использования предложенного в данной работе аппарата расчета и исследования влияния направляющих на точность станка было исследовано компоновочное решение верхнего суппорта токарного станка мод. 17А20ПФ30 .

Для получения картины пространственного нагружения станка предварительно было проведено исследование РП на основе метода моделирования токарной обработки. В качестве исходных данных

Рис.2. Расчетная 1—3 и экспериментальная СфЗ форма изношенной поверхности рабочей грпни салазок и направляющей станка 1А62 через 3 месяца после начала эксплуатации.

аашмкмз

положение' Рис.3. Баланс выходной погрешности суппорта салазок по станка 17А20Щ-30 в мкм на 0 100 мм

длине хода черев 2 года эксплуатации.

В -[ 6.0 3 §

0 мм 1-С 6.0 3

Т|1Ш-С 64.0 3

-Ц-[4?.03-С51.03

1Б0 мм

ЭОО мм

1ПШШШШ0ШШШ"'

-[ 6.0 ] | -[ 5.0 3 -Г 60.3 3 -t43.03-C57.O3

-Г 6.0 3 1

5.0 3 -С 263.03 -[£Ье.03-[£ 70.03

смещение от котнактной податливости направляющих

смещение от упругой податливости направляюща«

смещение от износа

450 мм

600 мм

I((!«11в£г

111!1111!

-[ 6.0 3 -[ 5.0 3 -I 83.0 3 -[бб.ОЗ-ГУО.ОЗ

-С 6.0 3 -[ 5.0 3 -С 84.0 3 -[«37. 03-[91,

03

доверительным интервал вероятностного положения т. р. вследствие погрешности напра-ляющих, полученных при ие-готовленш.

использовались детали машиностроения и технология их обработки. В результате получена картина эквивалентного пространственного нагружения станка и (функции распределения ходов: в пространстве; в направлении продольной подачи; в направлении поперечной подачи.

На основе данных, полученных прк исследовании нагружения станка в РП, были сформированы исходные данные для анализа влияния направлявших на точность станка. В результате исследования базового варианта было отмечено сильное влияние направляющих верхних салазок на точность вследствие № износа. Поэтому была поставлена задача снижения величины износа направляющих и уменьшения нестабильности погрешности обработки в РП.

Для достижения поставленной задачи были {«смотрены следу-кгае мероприятия:

- конструктивные:

1) Изтнение габаритных размеров рабочих граней направляющих верхних и нижних салазок при сохранения общих габаритов и металлоемкости сганка;

2) Изменение типа контакта яз гранях гшравляюших подверженных наибольшему износу;

- компоновочные :

3) Сдвиг направляющих ползушки под точку резания на _ 50 мм вдоль направления подачи;:

41 Введение дополнительней массы на конце направлявших ползушки (100 КР}',

5) варьирование угла наклона плоскости направляющих: ползушки относительно плоскости стыка каретка-станина;

Анализ РП для всех вариантов проводился для станка находящегося в эксплуатации 2 года и работающего в 2-х сменном режи-мэ (рис.3).

Первый путь ягиюетет наиболее просты«, ве> связан с ограничениями на габариты рассматриваемых узлов, Вяэдаму приемлемое увеличение наибольших размеров направляющих будет (Соответствовать очевидно (20-30)7» от исходного варианта . Увеяжете размеров рабочих граней направляющи;: на 30% при сохранении" остальных габаритов узлов приводит к уменьшению велштт максимального износа на 10-40Х для отдельных граней, на 100 мкм максимального отклонения в зоне резания на о 100 ш и разбросу этого отклонения по длине летали ('нестабильность погрешности)

на 100 ыкы (407. от базового) .

Второе мероприятие было проведено на примере замены пластикового покрытия на изнашеваемых гранях на накладные стальные направляюще. Это позволяет снизить износ граней * в 4 раза, снизить ».-аксимальную погрешность в РП с 313 мкм до 94 ыкм на а 100 мм , а нестабильность уменьшить с 263 мкм до 65 мкм (в 4 раза).

При сдиге направляющих ползунки под точку резания на 60 ш вдоль направления поперечной подачи удалось снизить износ направляющих ползушки * на 20%. При атом максимальное отклонение состаовило в РП 281 мкм ка а 100 мм, а нестабильность уменьшилась на 8 мкм.

Введение дополнительной массы на конце направляющих ползушки снижало износ направляющих на 10 - 202, при этом максимальное отклонение составляло 3 мкы, а нестабильность оставалась неизыеной ас сравнению с базовым вариантом.

Исследование влияния угла наклона ползушки на износ направляющих , максимальное отклонение на а 100 мм и нестабильность погрешности в РП показало, что лучшими вариантами как по параметрам износа, так и по стабильности погрешности в РП являются варианты с горизонтальным расположением направляющих ползунки и с углом наклона плоскости направляющих ползушки 10 градусов (сыотри табл. 1). В этой таблице максимальное смещение точки резания в РП дано с учетом установки на размер резца в среднем положении хода суппорта и при получистовой обработке проходным резцом. Величины износа приведены для салазок, так как они подвержены износу в большей степени чем направляющие ( сиотри формулу 3)

Таблица 1

Угол наклона, плоскости Направляясь пол -еувки град Максимальное отклонение г реванш на а 100 ш, мкм Нестабильность погрешности в РП на в 100 им, мкы

0 -E6Q 104

10 -161 45

ЕО 194 283

Е5 £50 ЗЭО

еа а££ 226

эо ei3 £63

40 5£0' 133

Максимальный явное иаправяй-ющих салазок, мгел

подеушки

176 193

coa 205 £06 £09 200

суппорта

73 143 219 235 i 85 190 149

ОЩИЕ ВЫГОДЫ.

1. Моделирование процесса обработки деталей, основанное на знании технологии , геометрии и материала заготовки и инструмента, позволило получить пространственную картину распределения эквивалентного нагрудения станка в рабочем пространстве.

2. Использование системного подхода позволило разработать модель формирования изношенной поверхности, учитывающей многовариантность, нагрузки, физико-механические параметры контактирующих материалов и функцию распределения ходов.

3. Анализ направляющи, как подсистемы несущей системы станка, дал возможность разработать метод переноса в точку резания погрешностей формы направляющих,вызванных комплексом причин: контактной и упругой деформацией граней, износом направляющих С с учетом условий реальной весовой и силовой нагрузки станка) и погрешностями их изготовления.

4. Сравнение расчетных результатов, полученных с помощью модели формирования изношенной поверхности направляющих и метода переноса погрешностей направляющих в точку резания, с экспериментальными данными показало возможность применения предлагаемых методов и моделей при анализе влияния направляющих на точность станка.

5. Реализация метода моделировапния токарной обработки в пакете прикладных прорамм "REZEC" позволило заменить длительное по времени экспериментальное исследование картины нагружения станка. А дополнение пакета программ "SLIDE" позволяет повысить качество проектирования несущей системы станка и его направляющих.

!. На основе анализа условий работы направляющих верхнего суппорта станка 17А2ОПФ30 установлено, что направляющие стыка ползушки и каретки работают в наиболее тяжелых условиях. Для улучшения условий эксплуатации выделенного узла с помощью предложенных в работе программных средств были проанализированы различные мероприятия: - увеличение размеров граней направляющих с сохранением наружных размеров салазок;

- 16 -

- изменение типа контакта наиболее нагруженных граней;

- изменение угла наклона плоскости направляющих ползушки; Расчетная оценка показала возможную высокую эффективность

предложенных мероприятий: снижение максимальной величины износа граней и нестабильности погрешности в РП * в 4 раза. Печатям® работа estopa во теме диссертация:

1." Иванищев A.D. , Хомяков B.C. Оценка точности компоновок на ранней стадии проектирования с учетом силовых факторов. Тезисы докладов республиканской научно-технической конференции "Молодежь и научно-технический прогресс в машиностроении". Ереван, 1988 г.

2. Хомяков B.C., Иванэдев А.Ю. Прогнозирование точности станков на этапе эскизного проектирования на основе комплексного подхода. Тезисы докладов Российской научно-практической конференции "Проблемы создания и эксплуатации технологического оборудования и гибких производственных систем". Хабаровск, 27-31 мая 1992 года.

3. Хомяков S.C., Тарасов И.В., Иваницев А.Ю. Автоматизированная система оценки качества компоновочных решений станков по точности и точностной надежности на этапе проектирования. Тезисы докладов Российской научно-практической конференции "Проблемы создания и эксплуатации технологического оборудования и гибких производственных систем". Хабаровск, 27-31 мая 1992 года.