автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Разработка и исследование методов повышения точности взаимного расположения ответственных поверхностей соединений при сборке

ГОСУДЛРСТБЕНШЙ КОМИТЕТ СССР ПО НАРОДНОЕ 0Б?А203АКЖ

Московский ордена Домна, ордена Октябрьской Ресолэдпз и ордонэ Трудового Красного Знамени государственна.": технически;! университет шзни Н.Э.Бгуыано

Ыз правах рукоппеп УЖ 621.757

ЕАБАСКИН Андрей Геннадьевич

РАЗРАБОТКА И ИССтаОВАШЕ ШТОДОВ П0НЖ2Ш ТОЧНОСТИ ВЗАИМНОГО РЛШШЗШ ОТВЕТСТВЕННА П0ВЗРХН0СТЕЛ ссвдшзш при сборке

Специальность 05.02.08 - Технология машиностроения

АВТОРЕФЕРАТ

дяссортации на соискание ученой; степени кандидата технических- наук

Москва 1989

/

V V / , -

Работа выполнена з Цоскобском ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знатна государственном техническом университете имени Н.Э.Баумана

Кьучк:й руководитель - кандидат технических наук

доцент CEPßHKO В.А.

Э^пциздьнке оппонента - доктор технических наук

профессор ЧЕРЕЯНСШ U.U.

- кандидат технических наук зав.отделом ЕУСИР2В В.Л.

Ведущее предприятий .- Ш10 "Красный Пролетарий"

им.Ефремова, г.Москва

Защита состоятся " /Г* М1ёщ /^1990 г. на заседании специализированного совета К 053.15.15 в МГГУ ем.Н.Э.Баумана по адресу: 107005, Москва, 2-ая Бауманская, д.5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГГУ имен:: Н.Э.Баумана.

Зал отзыв на автореферат в одном экземпляре, заверенный печатью, проста направлять по указанное адресу.

Автореферат

разослан ■ ß" дЛиА^к .ршъ г.

УченыЛ секретарь совета кандидат технических наук

доцент , VMsma^C^ ■• К. Мещеряков

Зак. 1243 Я-Ш57 от 04. П.89. Объем I п.л.

Тир. 100 экз.- "Типография МГГУ им.Н.Э.Баумана

■ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

, . "Актуальность темы. Сборка - заверизщпй этап производства.' на котором формируются вое технические характеристики изделия: надежность, кинематическая точность и т.д. Эти характеристики в значительной мера зависят от того, как взаимодействуют при сборке реальные поверхности ответственных деталей сборочных единиц, что, в сг~"о очередь, будет определяться наличием отклонений формы и положения, п честности отклонения от перпендикулярности этих поверхностей.

В настоящее время возможности сборки в учете, оценке и' формировании точностных характеристик изделий ограничены, методы управления точностью взаимного расположения поверхностей деталей при сборке не нашли должного развития и освещения в технической литературе. Отсутствуют методики сборки многозвенных цепе'!, позволяющих управлять отклонением от перпендикулярности поверхностей ответственных узлов. Вопросы автоматизации сборки высокоточных изделий недостаточно проработаны.

Обеспечения требований к точности узлов достигается яа храктяке за счет увеличения доли доводочных операций, что со-тровождается повышением трудоемкости сборки до 35-50$ от обпей трудоемкости изготовления изделий.

Необходимость повышения точности прп одновременном даенысении трудоемкости сборки определяет актуальность решения данной проблеки.

Цель работы. Обеспечение заданной точности взаимного з^сяоложения ответственных поверхностей высокоточных изделий з условиях автоматизированного сборочного модуля на базе разработки новых методов управления отклонениями поверхностей >г перпевдикулярностп при сборке и создания, средств дая их ■ юализации.

Мот оды исследование- Поставленные задачи решались пу-•ем сочетания теоретических и экспериментальных методов ис-:ледованпя. Для теоретических исследований применялись методы юзмерного анализа, теории линейной алгебры, теорий контакт-, юй жесткости машин к строительной механики, теории вероятно-тей и математической статистики, основные положения теории 'ЯДОВ.

Экспериментальные исследования проводились в лабораторных условиях на модельных образцах и реальных изделиях с помощью специально созданных установок и приспособлений с использованием современной измерительной и регистрирующей аппаратуры, Все вычисления выполнялись на лани-ЭВМ модели Искра-1256.

Нэучнзя новизна работы заключается в выявлении сущности и особенностей формирования пространственного положения дета-■ лей в узле при сборке с учетом реальных отклонении форма их поверхностей. Разработаны аналитический ызтод определения величины отклонения от перпендикулярности ответственных поверхностей узла при сборке, принципы и методика проведения автоматизированной сборки с ориентацией по реальны.! отклонениям поверхностей с целью управления отклонением от перпендикулярности.

Практическая ценность. Создана инженерная методика автоматизированной оценки величины отклонения от перпендикулярности поверхностей узла перед сборкой высокоточного изделия по точностным показателям деталей, входящих в это изделие. Она позволяет предложить технологические методы сборки, оптимальные с точки зрения ряда параметров, таких как трудоемкость сбор':и, жесткость узла и т.д. Для реализации этой методики спроектировано и изготовлено автоматизированное сборочное и измерительное оборудование, состыкованное с вычислительным комплексом на базе мини-ЭЗМ. На основании результатов работы предложены рекомендации по управлению отклонением от перпекда-кулярности поверхностей высокоточных узлов на стадии их проектирования и изготовления.

Реализация работы.Результаты диссертационной работы переданы дам внедрения аз машиностроительном предприятии с о;-ш-даемкм годовым экономическим эффектом 4 тыс.руб. Положения инженерной методики включены в руководящий технологический регламент Министерства станкостроительной и инструментальной промышленности СССР РТМ 040-153-87.

Апробация работы. Основные результаты работы доложена на научных семинарах кафедры "Комплексная технология автоматизированного производства" в 1581-1989 г. г., Республиканском научно-техническом совещании "Механизация и автоматизация ручных к трудоемких работ б машиностроении", Ижевск, 1981 г.,республиканской научно-технической конференции "Повышение к&жк-

тивности производства маханпзациез.1 п автоматизацией механосборочных и вспомогательных процессов з машиностроении Сс применением промышленных роботов и манипуляторов)",Тапжент, 1983 г., республиканской конференции "Лромшленшо работы в маиилостро-енки", ¡Спев, 1984 г., всесоюзном научно-техническом соесззшы "Совершенствование технологии и повышение качества сборки станков и металлорежущего оборудования", Одесса, 1988 г. Автоматизированный сборочнк2 :ог/ллекс экспонировался на выставке ЫГГУ им.Н.Э.Баумана, посвяцопноЯ 70-летиа Октября, г.Коск-ва, 1987 г.

Публикации. Материал диссертация отражен в 13 публикациях. Получено 5 авторских свидетельств СССР.

Объем рдботн. Диссертационная работа состоят из введения, пяти глав, обпих виводоз, списка литературы (64 наименований, в том число 2 иностранных) и приложений. Работа содержит 10^ стрзници текста, 65 рисунков, .11 таблиц. •'

краткое содешшг рдботц

Во введен:;:: обоснована актуальность, теш, дана общая характеристика работа и ее цель, сформулированы основные положения, вьшоепше на ззздту.

3 первоД главе выполнен обзор и анализ состояния вопросов, связанных с обеспечением точности взаимного положения ответственных поверхностей высокоточных узлов в процессе сборки но примере формирования параметра отклонение от перпендикулярности поверхностей сборочных единиц.

Сообщается, что обеспечение точности взаимного положения поверхностей высокоточного узла при сборке является одной из актуальных проблем гаишостроония. На примере ряда типовых констругс;нл высокоточных сборочных единиц показаны основные точностные требования, предъявляемые к аналогичны!.! узлам, и влияние отклонения от перпендикулярности направляющих к базовых поверхностей этих узлов на их эксплуатационные характеристики, такие как кинематическая точность, жесткость, шум, герметичность и т.д.

Показано, что основное направление по обеспечению точности узлэ при сборке в настоящее время - это повышение точности состаздягал:: узды деталей, которая во многих случаях достигает микромотркмеско! о уровня. Среди существующих напраале-

ний по обеспечению точности узлов механическая обработка, даже высокоточная: притирка,доводка и т.д., не может быть признана единственно верным средством, так как такой подход влечет за собой повышение трудоемкости сборочных операции обычно за счет высококвалифицированного ручного труда. На основе анализа литературных и производственных данных показано, что наиболее перспективным направлением следует считать технологические методы управления качеством узлов при сборке, основанные на глубоком понимании физической сущности процесса сопряжения деталей высокоточных узлов.

Предложена структурная схема формирования отклонения от перпендикулярности направляющей и базовой поверхностей высокоточной сборочной единицы. Показано, что формирование величины отклонения от перпендикулярности происходит в результате сочетания собственных погрешностей сопрягаемых деталей под влиянием различных факторов, вносит непосредственно в ходе сборочного процесса: последовательности сопряжения, величины прилагаемых сил, условий взаимного сочетания отклонений присоединяемых деталей и т.д.

Одним из путей создания элективного технологического метода формирования требуемого качества высокоточных узлов кокет стать дальнейшее совершенствование метода векторного размерного анализа. С этой точки зрения следует расширить понятие отклонение ог перпендикулярности, даваемое ГОСТ 24642-81. Для точных деталей, для которых возможна и необходима ориен-_ тация при сборка, важен параметр, характеризующий положение относительно -системы координат детали плоскости, в которой измерен утол отклонения от перпендикулярности. В таком случае отклонение от перпендикулярности иожет быть представлено пространственным вектором N , положение которого будет характеризоваться тремя величинами: отклонением 8 , базовой данной Ь , на которой измерено отклонение, и полярным углом 9 , характеризующие положение плоскости, в которой произведен замер. .

В главе раскрыты тенденции по созданию перспективного , сборочного и контрольно-испытательного оборудования. Обоснова-- но широкое внедрение вычислительной техники, ее .место г роль в создании гибкого автоматизированного высокоточного сборочного производства,

Но основании проведанного анализа, исходя из поставленной цели, били сформулированы следуйте оснозние задачи:

- рэзработать математическую модель и метод формировэ-ния отклонения от перпендикулярности ответственных поворхнос- ' гей сборочной единицы при сборке, обеспечизавдие количественную оценку кзчества изготовления высокоточного узла;

- оценить эффективность применения предлагаемого метода торцевой ориентации на г. шостные п эксплуатационные параметры сборочной единицы;

- создать автоматизированный сборочный модуль с измерительным комгаексом для обеспечения сборки высокоточных соединений, позволяющий управлять отклонениями взаимного положения поверхностей;

- разработать инженерную методику и алгоритм автоматизированной сборки.

Втоозя гдзвз посвяаона теоретическим исследованиям процесса формирования величины отклонения от перпендикулярности ответственных поверхностей высокоточных узлов при сборке.

Обобщенная теоретическая модель сборочного процесса, учитывающая собственные погрешности деталей, контактные деформации в стыках и объемные деформация деталей от сборочных сил, может характеризоваться сладуювдпя векторным уравнением:

(I)

где - отклонения расположения ответственных поверхно-

стей деталей, Зорыирумцих размерную цепь сборочной единицы;

-отклонения от перпендикулярности, возникающие из-за контактных деформаций по сопрягаемы;,* поверхностям деталей в процессе сборки отклонения от перпендикулярности ответственных поверхностей деталей из-за объемных деформаций деталей от сборочных сил; а - количество деталей сборочной единицы; I - количество пэр сопрягаемых поверхностей. Все составляющие данного уравнения могут быть определены либо непосредственным измерением ( Ы,... М„ ), либо расчетным методом с помощью известных зависимостей, теорий контактной жесткости юкин и сопротивления материалов ( Мц^ г Мо5"п )• Учитывая, что сборка представляет собой процесс последовательного набора деталей в размерной цепи, можно считать, что практически каддая яз них является базой д,.л следующей присоединяемой детали. Тогда решение теоретической модели (I) можно выполнить для лга-

бой пары деталей.

В общем случае для пары сопрягаемых деталей, когда плоскости расположения векторов не совпадают, будет тлеть место пространственная расчетная схема (рис.1).

Рис. I. Расчетная схема определения отклонения от

перпендикулярности ответственных поверхностей уборочной единицы.

Результирующий. вектор кокет быть определен в соответствии с данной схемой из следующего выражения:

(2)

где а„а4, а^.а, - вектора, которые характеризуют разность ■ длин вектора ^ предыдущего и базовой длины ]ЦчПоодедующего.

Учитывая практический интерес к величине 8, , как параметру, непосредственно контролируемому в процессе аттестации деталей и всего узла, выражение (2) может быть преобразовано к следующему виду: ^

+ а/а, (з).

Все векторы 5 определены кзядьй в своей собственной система координат. Причем развороты этих систем относительно базовой

б

слста.:.; хар.'ктсрп^угтся малыми угльш поворота относительно ОС9.1 X :: У , о о.-нос^толыю ос;; Ъ - в пределах от 0° до 360?

Различные сочст .¡¡'.¡я реальных поверхностей при их иза-шиои разкэрото иг-, сборке приведут к образований множества регультиру;:и;пх пок'-эров , когороэ сформирует коническую поЕорхность, в общем случае иекрутовуо. Такое представление процесса ч-'ор'-'.рован'лл величины отклонения от перпендикулярности наглядно показывает недостатки существующей вероятностной технологии сборочных работ. Прогнозирование величина отклонения внутри допуска яри таком подходе затруднено.

В данной ситуации использование метода координатных систем с деформируемыми связями затруднено из-за громоздкости системы уравнений, трудоемкости их в обработке. !/,злие величины углов поворотов координатных систем делают неопределенней многие элементы матриц поворотов.

Используя основнш положения теории ве:сгорной алгебры, била рассмотрена модель формирования отклонения от перпендикулярности поверхностей узла при сборке. Бита получены аналитические решения задач формирования"качества сборочной единицы при наличии у деталей идеальных сопрягаемых поверхностей при их произвольно:.: вззш.'ноорп'знтпрозанног.: положении:

где 9, -угол начального впага.шого разворота координатных .систем друг относительно друга, намеренной медцу осями Х< и Х{ , градус.

Рассмотрение процесса формирования величины отклонении! от перпендикулярности от контактных перемещений в плоском стыке позволило установить, что основными причинами являются либо внецентренное нагрулсенпе стыка, либо отличия в характере опорных крив;«, сопрягаемнх поверхностей. Остальные факторы, влиякщне на значения контактных перемещений в стыке, приводят к плоскопараллельному перемещению деталей и на отклонение от перпендикулярности действия не отказывают.

Основная! причинами, приводящими к внецентрзнному нагру-женкю, являются керзвномпрность затязст резьбовых соединений, единичных или групповых, и существенное отклонение формы или

расположения поверхностей погружающих деталей. Определение величины отклонения от перпендикулярности поверхностей жестких тел предложено выполнять с помощью следующих зависимостей:

гдо к - коэффициент контактной податливости, икм/мДа;

О - момент инерции площади стыка, на который действуют сборочные силы, к4; Р) - осевая сила затяжки кзгдого j -ого резьбового элемента, Н; - плечи действия силы относительно осе!! X и У , м.

- Было установлено, что при моделировании контакта двух ' реальных поверхностей следует анализировать но пробили каждой сопрягаемой поверхности отдельно, а сочетание этих лрос-плей. Для удобства такого анализа предложено рассматривать условная зазор, образуемый записями круглограмм сопрягаемых поверхностей, номинально расположенных в параллельных плоскостях.Оорма и величина условного зазора будут эквивалентны форме и величине контактных сил в стыке на начальном этапе сопряжения. Учитывая, что площади и месторасположение анализируемых участков сопрягаемых поверхностей известны и одинаковы, величина опро-киды-^ающего момента контактных сил будет целиком зависеть от сочетаний высот волн на сравнивает« участках.

Поэтому -значение вектора $„ для данного случая мокзт быть определено из выражения:_

8 -отсь ш

агсЧ г л

где ДХр - разность текущих значении торцеграмм, мкм;

-значение текущего угла торцеграмм, градус; т - количество анализируемых точек.

При сопряжении деталей в узле контакт, как правило, происходит по нескольким поверхностям, что при наличии отклонений их расположения приводит к объемным деформациям.

Аналив условии формировании отклонения от перпендикулярности ответственных поверхностей узла при сборке показывает, что на эту величину будут влиять несимметричные (изгибине) объемные деформации. Определение величин этих деформации для ряда деталей возможно с помощью теории строительно;: механики. В работе даны таблицы решений с указанием схемы нэгружения и

математического определения величина . Использованы известные решения, приведенные в ряде работ по сопротивлению материалов.

Проведенные теоретические исследования формирования отклонения от перпендикулярности поверхностен узла при сборке позволили разработать аналитически мотод горцовоЛ ориентации, методику определения величины отклонения от перпендикулярности ответственных поверхностен и рабочие условия проведения сборки с ориентацией по реальным отклонениям сопрягаемых поверхностен.

Третья глава посвящена экспериментальным исследованиям методов обеспечения точности взаимного положения ответственных поверхностей узлов при сборке. Дшолтяше всего объема исследовании тщательно подготавливалось методически.

Учитывая, что определение отклонения от перпендикулярности ответственных поверхностей представляет собоЛ сложный двухэтапшй процесс, а работе предложена усовершенствованная методика к оригинальное устройство для. ее реализации, защищенное авторским сввдетельством СССР. Новизна методики заключается в том, что по ряду замеров сечении аттестуемых поверхностей, сделанных за один установ детали относительно контрольного прибора, определяется сначала положение идеализированных образов поверхностей относительно самих поверхностей, а потом определяется величина отклонения взаимного положения этих образов Друг относительно друга. Дании:! подход дает возможность получить результат, который по величине близок к значения!/!, определяющим взаимное положение деталей в сборочной' единица в процессе сопряжения. Предлагаемая методика имеет аналитически.; характер. 3 связи с большим объемом расчетных процедур все вычисления выполнялись с помощью вычислительной техники. Был составлен алгоритм и программа "ОПЕП" для экспериментального контрольно-измерительного комплекса на базе минк-ЗД,: Искра-1256.

Для выявления влияния метода обработки поверхности на характер ее рельефа анализировались торцевые поверхности, обработанные но плоско- и круглошлифовальных станках. В результате анализа полученной информации установлено, что для поверхностей, обработанных шлифованием, мозшо одной круглограммоЛ, записанной на возможно большем радиусе аттестуемо:"! поверхности

в зона сопряжения, охарактеризовать рельеф этой поверхности. Погрешность описания составляла не более 25$. Контрольные замерь: шабренных поверхностей доказали, что такал замена не будет адекватной из-зэ отсутствия регулярности рельефа, причиной чего является отсутствие регулярности формообрззуюизх движений.

3 качестве объектов для экспериментальных исследований была выбраны соединения корпус - стакан. Корпус представляет собо,5 массивное кольцо, толщина которого, такова, чтобы можно было пренебречь декорациями наружных поверхностей от действия максга;. льных предусмотренных з экспериментах сборочных сил по сравнению с величинами отклонений формы и расположения ответственных поверхностен. В качестве присоединяемых деталей использовались стакан, вал, крышка, кольцо. Обработка деталей производилась по типовой технологии. Материал образцов -сталь 20, 45, ШХ15. Образцы перед кзздоЛ сборкоЛ подвергались' тщательно! аттестации по даракетрж шероховатости сопрягаемых повзрхнозтел, их отклонение (¿оркы и р&спололмния, а также величине абсолютных размеров в характерных сечениях, определенных по соответствующий круглогрзкмам. Шероховатость сопрягаемых поверхностей образцов и реальных деталей была в пределах " йа = 0,08...О,63 мкм. Величина отклонении форма к расположения ответственных поверхностей били в пределах 0,0003... 0,015 мим.

Сборка с нзтягог по цилиндрической поверхности осуществлялась с помощью поперечно-прессового метода с охлаждением охватываемой детали. Величины натягов не превышали 0,0101.5,

Лля изучения влияния сборки типовых резьбовых соединении на процесс формирования отклонения от перпендикулярности ответственных поверхностей собранного узла было спроектировано п кзгот^глоно тарированное нагрука. цеэ приспособление, позволяющее контролировать одновременно усилия затяжки вдоль каддого из восьми резьбовых элементов с точностью до 5% от абсолютного значения силы. Величины расчетных усаипЗ затяжки определялись из условия обеспечения давлений в стенах, порядка 3-4 кйа.

В результате экспериментальных исследований установлено, что использование метода тордево:* ориентации позволяет управлять отклонением от перпендикулярности поверхностей при

сборке одного и того же узла в пределах до 4,7 раза. 3 любом случае благодаря моделированию удавалось получить без дополнительной доводки изделие с величиной отклонения от перпендикулярности в пределах установленного допуска, либо до с борт предупредить о невозможности достижения требуемого качества узла.

Экспериментально заявлено удовлетворительное соответствие фактических значений отклонений рассчитанным теоретически с помощью предложенных зависимостей. Несовпадение результатов составляло не более 20? от величины, определенной теоретическим методом.

Экспериментальная проверка эффективности рассмотренных технологических методов показала, что с увеличением отношения отклонения формы сопрягаемых поверхностей к величине отклонэ-ния от перпендикулярности от 0,2 до 1,8 эффективность метода торцевой ориентации выше в 1,2...2,1 раза по сравнению с методом максимальных биений, причем первый позволяет определять величину результирующего отклонения расположения при любом угле параметрической ориентации сопрягаемых деталей.

При сборке узлов из нескольких деталей эффективность метода торцовых биений еще более увеличивается по сравнению с методом максимальных биений, так как он позволяет при наличии отклонений расположения поверхностей комплектующих деталей обеспечивать практически нулевке отклонения от перпендикулярности поверхностей сборочной единицы.

Уменьшению погрешности реализации метода торцевых биений относительно расчетного значения от 40% до 12$ способствуг-ет создание одновременной равномерной затяжки всех резьбовых элементов или многоступенчатое - более 3-х раз - последовательное наращивание силы по этим элементам.

Как было выявлено в результате исследований, реализация метода торцевых биений возможна дня соединений, закрепляемых гайкой, с помощью ряда технологических приемов, отработанных экспериментально. Было определено, что с уменьшением шага резьбы с 1,25 мм до 0,5 мм и соответствующей ориентацией гайки эффективность метода торцевой ориентации возрастала в 1,5 - 1,9 раза.

Экспериментальные исследования возможностей метода торцевой ориентации при прогнозировании качества реального

объекта на примере накладного поворотного стола показали его высокую эффективность ло обеспечению не только величины отклонения от перпендикулярности зеркала стола к оси его вращения, но и жесткости стола по углу поворота в зависимости от мерта приложения эксплуатационной нагрузки. За счет применения метода торцевой ориентации без дополнительной механической обработки удалось повысить качество столов в 1,2.,.1,3 раза по обоим параметрам.

В четгоптоЯ главе рассмотрены вопросы организации автоматизированного модуля для сборки высокоточных узлов с обеспечением требуемого взаимного положений ответственных поверхностей.

Разработанз структурная схема (рис.2) автоматизированного модуля для сборки. Модуль состоит из трех секций: сборочной СБС, измерительной ,ИС и вычислительной ВС. Секции связаны между собой транспортными потоками с деталями Д и узлами У, а также информационными потоками И.

Именно наличие информационного потока позволяет говорить об управляемой направленной сборке. Этот поток состоит из данных о кавдой детали или готовой сборочной единице, а также из специальной технологической управляющей информации, с помощью которой происходит управление процессом сборки для достижения требуемого качества узла.

Измерительная секция состоит из двух подсекций: контрольной КИС и испытательной КИС, В первой подсекции выполняется аттестация входящих деталей по всем ответственным параметрам, а во второй - контролируются все технические характеристики и требования сборочной единицы. Если на сборку детали поступают с сопроводительной информацией, позволяющей прово-' дить моделирование сборки, то первая подсекция монет отсутствовать. В случае выхода любого из параметров уже собранной единицы за пределы установленного допуска опа может направлять-^ ся на вспомогательный участок разборки и доводки УРД. После разборки детали могут быть повторно подвергнуты аттестации в измерительной секции для выявления возможности повторной сборки или необходимости дополнительной механической обработки этих деталей.

В работе приведены конструкции нескольких сборочных и контрольных средств, защищенных авторскими свидетельствами СССР.

УРА

и* А мне и с N \ > И 1

С ВС

А) ■X') кис * )

и яГ и

'ВС г- '■' М'

Ряс. 2. Структурная схема автоматизированного модуля для сборки высокоточных узлов.

В лаборатории кафедры "Комплексная технология'автоматизированного производства" МПУ им.Н.Э.Баумана были изготовлены модельные образцы, которые позволили проверить функционирование опытного сборочного участка. Для управления участком била применена мини-ЭВМ Искра-1256, которая функционировала по составленным в соответствии с алгоритмом программам.'

В главе показано, что реализация разработанных теоретических положений возможна только в условиях автоматизированного сборочного модуля (участка). В противном случае качество собираемых узлов гарантировать весьма трудно.

В пятой главе даны практические рекомендации по применению метода формирования отклонения от перпендикулярности ответственных поверхностей узла при сборке высокоточных изделий. Приведена последовательность и содержание операций сборки.

В работе выполнен расчет технико-экономической эффективности от внедрения метода торцевой ориентации для обеспечения качества сборочных единиц по параметру отклонения от перпендикулярности ответственных поверхностей.

В приложениях к работе приведены программы по определению величина отклонения от перпендикулярности ответственных поверхностей детали или узла с помощью кругломзрэ, по моделированию величины отклонения от перпендикулярности поверхностей перед сборкой, по статистической обработке рельефа плоских поверхностей, по расчету объемных деформаций ряда деталей, описание конструкции и принципов работы оригинальных измерительных устройств.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Достижение требуемой величины отклонения от перпендикулярности ответственных поворхностей узла при сборке высокоточных изделий базируется на учете реальных отклонений формы

и располокения ответственных поверхностей комплектующих узел деталей, а тэкхе их контактных и объемных деформаций от сборочных сил при различных условиях нагруженил деталей.

2. На основе физической закономерности форгаровэния отклонения от перпендикулярности поверхностей при сборке предложен метод торцевой ориентации, позволяющий обеспечить точность достижения заданной величины отклонения о? перпендикулярности ответственных поверхностей узлов при сборке больше

в 1,3...1,9 раза по сравнению с применяемыми методами; разработанный метод базируется на определении необходимых разворотов сопрягаемых поверхностей, как по торцовым, так и по цилиндрическим поверхностям.

3. Экспериментальные исследования подтвердили, что теоретические предложения о регулярности рельефа торцевых высокоточных поверхностей справедливы и в пределах точности метода описание характера этих поверхностей можно осуществлять с помощью одной торцегрзмш, записанной на максимальном радиусе в пределах зоны сопряжения.

4. Экспериментально определено влияние отклонения формы сопрягаемых поверхностей на процесс формирования отклонения

от перпендикулярности ответственных поверхностей сборочной сди-

ницы при сборке.

5. Экспериментально определено влияние последовательности и условиЛ. проведения сборочного процесса на сформирование от!слонения от перпендикулярности, исходя из наименьшей неравномерности контактных деформаций в стыка.

6. Эффективность метода торцевой ориентации тем больше, чем ближе между собой по величине отклонения формы и расположения сопрягаемых поверхностей; она возрастает с увеличением количества элементов размерной цепи.

7. Разработана метрологическая методика оценки величины отклонения от перпендикулярности, учитывающая отклонения формы реальных поверхностей деталей.

8. Разработана принципиальная схема автоматизированного сборочного модуля, обеспечивающего управляемый от ЭВМ процесс сборки для получения требуемого отклонения от перпендикулярности ответственных поверхностей сборочной единицы; для оснащения сборочного модуля разработаны и изготовлены несколько единиц технологического оборудования, защищенных пятью авторскими свидетельствами СССР.

9. На основании проведенных исследований разработана инженерная методика по технологическому обеспечению качества изделий, эффективность которой была доказана при сборке реальных устройств - накладных поворотных столов.

10. В результате проведенных исследований были разработаны рекомендации, которые воили в технологические регламенты Министерства станкостроительной и инструментальной промышленности СССР. Ожидаемый экономический эффект от внедрения на одном заводе сборочного модуля составил около 4,0 тыс.руб. в год.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Серенко В.А., Похмельных В.М., Бабаскин А.Г. Автоматизация сборки высокоточных цилиндрических соединений /Механизация и автоматизация ручных и трудоемких работ в машиностроении: Тез.докладов республиканского совещания. - Ижевск, 1981, -с.29-30.

2. Бабаскин А.Г. Роботизированный комплекс для сборки высокоточных соединений /Повышение эффективности производства механизацией и автоматизацией механосборочных и вспомогательных процессов в машиностроении: Тез.докладов республиканской тучно-технической конференции. -Ташкент, 1583, -с.54-55.

3. Бабаскин А.Г., Саренко В.А.

Технологическое обеспечение взаимного расположения высокоточных поверхностей узлов станков при сборке /Совершенствование технологии и повышение качества сборки станков и металлорежущего оборудования (г.Одесса, октябрь 1988 г.): Тез.докладов ■ всесоюзного научно-технического совещания. 4,1., 1988, -с.12-13.

4. Бабаскин А.Г., Оеренко В.А.

Программный метод управления точностью сборки издельй в условиях тс /Аруда МВТУ им.Н.Э.Баумана - 1988. -й 501.-с.41-52.

5. Д.с.Й 1215255 (СССР) Устройство для сборки охватываемой и охватывающей деталей типа вал-втулка /А.Г.Бабайккн, В.М.Похмельных, В.А.-Серенко, Ю.С.Фролов - Опубликовано в Б.И. 1984, К 8.

.6, А.с.К 1227952 (СССР) Устройство для измерения диаметра вписанной окружности полигональных поверхностей изделий /А.Г.Бабаскин, Л.М.дальсюй, В.В.Ильин, Б.М.Бохмельных.В.А.Се-ренко, Ю.С.Фролов - Опубликовано в Б.И. 1986, № 16.

7. А.с.К 1344721 (СССР) Гидравлическое подвесное устройство для плавного оцусяаяия грузов" /А.Г.Бабаскин - Опубликовано в Б.И. 1987, № 38.

„ 8. А.с,№ 1471061 (СССР) НзкладноЗ кругломер /А.Г.Бабас-кгн, Б.В.Илькн, В.М.Похмельных, В.А.Серенко - Опубликовано в Б.И. 1989, £ 23.