автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Разработка технологических процессов и оборудования для изготовления специальных деталей техники связи

1.1. Актуальность проблемы

К изделиям и деталям средств связи предъявляются повышенные требования, т. к. они испытывают экстремальные воздействия окружающей среды, работают в интенсивном режиме, воспринимают ударные нагрузки при эксплуатации. Технические требования к изделиям связной техники постоянно возрастают, а существующие технологии и оборудование для изготовления деталей не всегда обеспечивает требуемое качество.

Особую группу в изделиях средств связи составляют детали специального назначения (например, магнетопроводы,трубы и оси из. ^керамики^точные детали из ггроволощ)?^ ним предъявляются наряду с общепринятыми ~ требованиями (работоспособность, надежность, технологичность, взаимозаменяемость и др.) дополнительные: наличие специальных покрытий, электромагнитные свойства, высокое электросопротивление, высокая диэлектрическая проницаемость и др.

Для обеспечения этих требований необходим комплексный подход: разработка конструкторско-технологической документации с использованием современных компьютерных технологий; исследовательские работы по совершенствованию технологий и конструкций оборудования; новейшие методы ускорения производства.

В этой связи разработка новых технологических процессов и оборудования для изготовления деталей специального назначения является актуальной проблемой.

1.2. Цель работы

Целью является разработка и внедрение научно-обоснованных технологических процессов и оборудования, обеспечивающих более высокое качество и экономичность специальных деталей средств связи, на основе современных методов ускорения подготовки производства.

1.3. Научная новизна

1. Разработан комплект технологического оборудования для изготовления ленточных магнитопроводов с использованием термомагнитной обработки и ультразвукового измельчения порошков электроизоляционных эмалей, обеспечившие улучшенные характеристики изделий IIЛР 21x40.

2. Разработан технологический процесс и оборудование для изготовления крупногабаритных труб и осей из стеатитовой керамики с применением оптимальных режимов физико-технической обработки (подсушка, обжиг), позволившие освоить детали с повышенными техническими требованиями, и в итоге - выпуск более совершенных изделий связной техники.

3. Создано высокопроизводительное оборудование (автоматы) на основе эффективного метода правки проволоки малых диаметров и усовершенствованного шарикового передаточного механизма, что дало возможность повысить точность производимых изделий.

4. Создан и испытан в производственных условиях комплект волновых редукторов с саморегулируемым дисковым генератором волн с целью повышения кинематической точности и плавности работы технологического оборудования, влияющих на качество выпускаемых магнитопроводов.

5. Для оборудования с контролируемыми режимами обработки разработан привод с волновой передачей и элементами системы управления, обладающей повышенной кинематической точностью и плавностью работы.

6. Разработан опытный образец волновой реечной передачи, имеющий лучшие характеристики по сравнению с передачей винт-гайка (точность позиционирования, длина перемещений, долговечность), что позволяет использовать его в оборудовании для изготовления деталей специального назначения.

7. Разработана и внедрена методология ускорения подготовки производства, позволившая сократить сроки создания изделий связной техники в АО «Искра».

1.4. Практическая значимость в реализация основных положений диссертации

Практическую значимость подтверждает внедрение на промышленных предприятиях технологических процессов и оборудования.

Новые разработки внедрены:

- в АО «Искра», Красноярск;

- на заводе нестандартного оборудования, С.-Петербург

Передана техническая документация:

- в АО «Самарский трансформатор», Самара;

- на предприятии п/я В 2347, Нижний Новгород.

Исследовательские и конструкторские разработки автора используются в учебном процессе (курсовое и дипломное проектирование). С этой целью издано 7 методических указаний.

1.5. Апробация работы

Основные результаты работы обсуждались и докладывались на следующих конференциях и семинарах:

- Отраслевой конференции по стандартизации, Красноярский завод телевизоров (Красноярск, 1970 г.);

- Научно-технической конференции института физики им. Л. В. Ки-ренского Сибирского отделения академии наук СССР, Красноярского краевого правления НТО РЭ и С им. А. С. Попова (Красноярск, 1975 г.);

- Всесоюзной конференции по электротехническим сталям (Ново-Липецк, 1981 г.);

- Всесоюзной конференции по управляемым приводам (Одесса,

1985 г.);

- Республиканской научно-технической конференции «Повышение надежности и снижение металлоемкости зубчатых передач в редукторах общемашиностроительного применения» (Севастополь, 1983 г.);

- Всесоюзной конференции по роботизированным системам (Киев,

1986 г.);

- Научно-технической конференции Красноярского политехнического института (Красноярск, 1992 г.);

- Научно-технической конференции Красноярского государственного технического университета (Красноярск, 1996 г.);

- Научном семинаре кафедры «Детали машин» Красноярского государственного технического университета (Красноярск, 1997 г.);

- Межвузовской конференции «Молодежь и наука - третье тысячелетие» (Красноярск, 1999 г.);

- Научно-техническом семинаре кафедры «Проектирование и экспериментальная механика машин» Красноярского государственного технического университета (Красноярск, 2000 г.);

- Научно-техническом семинаре механико-технологического факультета Красноярского государственного технического университета (Красноярск, 2000 г.)

1.6. Личное участие автора

Автору принадлежит постановка и решение задач, разработка всех положений, определяющих новизну и практическую значимость. Значительная часть технологического оборудования спроектирована лично автором, другая - по его техническим заданиям и его руководством. Технологическая документация, руководящие технические материалы системы ускоренной подготовки производства выполнены коллективом технологов, возглавляемым автором.

Основные результаты исследований, включенных в диссертацию получены в рамках выполнения хозяйственных договоров по НИР и ОКР, заключенных между Красноярским государственным техническим университетом и АО «Искра», руководителем которых является автор.

1.7. Публикация работ

По теме диссертации опубликовано 31 работа, в том числе два авторских свидетельства на изобретение.

1.8. Объем и структура работы

Диссертация, выполненная в форме научного доклада, состоит из семи разделов.

ВЫВОДЫ

1. Выполненные НИР и ОКР, разработка технологических процессов и оборудования для изготовления деталей специального назначения (магнитопроводы, крупногабаритные трубы и оси из стеатитовой керамики, точные детали из проволоки) позволили освоить выпуск ряда изделий как бытовой радиоаппаратуры (телевизоры), так и изделий спецаппаратуры оборонного заказа.

2. Отработка режимов термомагнитной обработки магнитопроводов (ленточных и шихтовых) позволила предложить новый технологический процесс, обеспечивающий: снижение трудоемкости и металлоемкости изделий, использование более дешевых марок электротехнической стали, улучшение электромагнитных свойств сердечников.

3. Отработка режимов электроизоляционных покрытий для разрезных ленточных магнитопроводов с использованием ультразвуковой обработки снизила брак (по расслоению витков) с 30 % до 5 %.

4. Отработка режимов обжига в электропечах (вместо горна) крупногабаритных труб и осей из керамики и внедрения в производство нового технологического процесса и оборудования обеспечили выпуск более качественных изделий.

5. Отработка режимов правки проволоки, а также применение шарикового передаточного механизма новой конструкции, позволили спроектировать и внедрить в производство автомат для изготовления точных деталей из проволоки.

6. Проектирование и изготовление опытных образцов точных приводов с волновыми передачами, испытание их в лабораторных и производственных условиях, позволили дать оценку возможности их использования в технологическом оборудовании для изготовления деталей специального назначения.

7. Внедрение в АО «Искра» методологии ускорения подготовки производства позволило в сжатые сроки освоить выпуск ряда изделий связной техники.

1. Каретникова Б. И., Теснюк Ю. И. Технология изготовления трансформаторов для радиоэлектронной аппаратуры. Обзор отечественных и иностранных изобретений. -М.: ЦНИПИ, 1966, -40 с.

2. Бальян Р. X. Трансформаторы для радиоэлектроники. -М.: Советское радио, 1971.-40 с.

3. Хромов Б. П., Сенькин В. И., Савченко М. К. Термомагнитная обработка сердечников трансформаторов. -Сб. Научное приборостроение для физических исследований. Ч. 2. Институт физики им. Киренского Сибирского отделения АН СССР. -Красноярск, 1975. -131-134.

4. Сенькин В. И., Хромов Б. П. и др. Пути улучшения качества и повышения производительности ленточных витых магнитопроводов. Отчет о НИР, № 632, Красноярский политехнический институт, 1974, -10 с.

5. Сенькин В. И., Савченко М. К., Андросов В. Н. и др. Совершенствование нанесения электроизоляционных покрытий на изделия из электротехнической стали. Отчет о НИР, № 455, № гос. регистр. 75038698, Красноярский политехнический институт, 1977, -65 с.

6. Сенькин В. И., Савченко М. К. и др. Разработка технологического процесса термомагнитной обработки витых ленточных магнитопроводов. Отчет о НИР, № 519, № гос. репистр. 0056477, Красноярский политехнический институт, 1983,-37 с.

7. Старцева Е. И., Шулика В, В., Шур Я. С. Влияние включений и внутренних напряжений на эффективность термомагнитной обработки трансформаторной стали. -Физика металлов и металловедение. Т. 34, вып. 4, 1972.

8. Поклонский А. В., Бондаренко В. Г. Эмаль для изоляции и склеивания витков мгнитопроводов. Обмен опытом в радиопромышленности, НИИЭИР, № 6. -М.; 1971. -С. 41-42.

9. Савченко М. К., Ефимов В. И., Сенькин В. И. Улучшение магнитных свойств электротехнической стали и магнитопроводов термомагнитной обработкой. -М.: Электротехника, № 3,1982. -С. 50-52.

10. И. Андросов В. Н., Сенькин В. И. Исследование влияния технологии получения электроизоляционных эмалей на прочность межвитковой изоляции. Депонированная рукопись. -М.: Информэлектро, № 764, -ЭТ, 1987.

11. A.c. 647753, M. Кл. НО F 41/02. Способ изготовления ленточных магнитопроводов из электротехнической стали / М. К. Савченко, В. И. Сенькин и др.,-1979. Бюлл. изобр. № 6.

12. Сенькин В. И., Соболев А. JI. Универсальная установка для штамповки трансформаторных пластин. Обмен опытом в радиопромышленности, № 11, -М.: НИИЭИР, 1970. -С. 64-65.

13. Сенькин В, И., Нестеренко В. С., Колосова М. М. Совершенствование производства крупногабаритных труб и осей из стеатитовой керамики. Обмен опытом в радиопромышленности, № 4. -М.: НИИЭИР, 1971. -С. 35-37.

14. Сенькин В. И., Нестеренко В. С., Балуев А. И. Оборудование для производства крупногабаритных деталей из высококачественной керамики. Обмен опытом в радиопромышленности, № 11. -М.: НИИЭИР, 1973. -С. 38-39.

15. Сенькин В. И. Станок для резки керамических труб. -Сб. Машиностроение, № 9. -Красноярск: Красноярский политехнический институт, 1972. -С. 171-173.

16. Сенькин В. И. Автомат для резки монтажных проводов. -Сб. Машиностроение, № 6. -Красноярск: Красноярский политехнический институт, 1972. -С. 64-66.

17. Рудой Н. Б. Автомат для гибки перемычек и резки проволоки. Обмен опытом в радиопромышленности, № 8. -М.: НИИЭИР, 1971. -С. 69.

18. Сенькин В. И. Автоматизация резки парафинированной бумаги в производстве трансформаторов. -Сб. Машиностроение, № 8. -Красноярск: Красноярский политехнический институт, 1975. -С. 151-152.

19. Турышев А. А., Сенькин В. И., Синенко Е. Г. Волновой привод установки для окраски трансформаторных пластин. -Сб. Машиностроение, № 9. -Красноярск: Красноярский политехнический институт, 1975.

20. Сенькин В. И., Синенко Е. Г., Бадмаев JI. А. Волновая передача в приводе технологического оборудования. -Сб. Прочность и надежность деталей и узлов машин. -Красноярск: Красноярский политехнический институт, 1976. -С. 25-28.

21. Синенко Е. Г., Усаков В. И., Сенькин В. И. и др. Исследование волновых зубчатых передач в малогабаритных приводах. Отчет о НИР, № 765, № гос. регистр. 75058255, Красноярский политехнический институт, 1983.-97 с.

22. A.c. 10443392 Кл. +16 Н19/04. Волновая зубчатая передача с промежуточными звеньями в виде клиньев / Лимаренко F. Н., Турышев В. А., Сенькин В. И. и др. -1983, Бюл. иЗобр., № 35.

23. Волчкевич Л. И. Кузнецов Н. М., Усов Б. А. Автоматы и автоматические линии, 4.1 и Ч. 2. Под ред. Шаумяна Г. А. Учеб. пособие для вузов. -М.: Высшая школа, 1976. -336 с.

24. Домбраускас А. П. Лимаренко Г. Н., Сенькин В. И. и др. Разработка ГПС механической обработки корпусных; деталей и деталей типа тел вращения. Отчет о НИР, № гос. регистр. 0186011287д, Красноярский политехнический институт, 1989.-27 с.

25. Балаган В. В. Теоретические основы автоматизированного управления. -Минск: Высшая школа, 1991.-251 с.

26. Вайсбург В. А., Медведев А. М. и др. Автоматизация процессов подготовки авиационного производства на базе ЭВМ и оборудования с ЧПУ. -М.: Машиностроение, 1985. -216 с.

27. РД 50-362-82. Оптимизация оформления технологических документов, разрабатываемых в соответствии с требованиями стандартов ЕСГД. -М.: Государственный комитет по стандартизации, 1982.

28. Сенькин В. И., Нестеренко В. С., Янсон С. X. Система ускоренной технологической подготовки производства. Материалы отраслевой конференции по стандартизации, -Красноярск: Красноярский завод телевизоров, 1969, -60 с.

29. Сенькин В, И, Участие технологической службы в совершенствовании системы непрерывного планирования. Обмен опытом в радиопромышленности, № 8. -М.:, НИИЭИР, -М.: 1970. -С. 18-20.

30. Сенькин В. И., Нестеренко В. С., Янсон С. X. Опыт внедрения системы ускоренной технологической подготовки производства. Стандарты и качество, № 5. -М.: Государственный комитет по стандартизации, 1971. -С. 65-67.

31. Сенькин В. И. Ускоренный метод проектирования технологической оснастки. -Сб. Машиностроение, № 6, -Красноярск; Красноярский политехнический институт. -С. 20-23.

32. Сенькин В. И., Нестеренко В. С. Сокращение изменений, вносимых в техническую документацию. Обмен опытом в радиопромышленности, № 8. -М.:, НИИЭИР, -М.: 1970. -С. 11-12.

33. Сенькин В. И., Савченко М. К. Новый способ изготовления ленточных витых магнитопроводов. Вестник Красноярского66государственного технического университета. Вып. 15. Машиностроение. / Отв. ред. Е. Г. Синенко. -Красноярск: КГТУ, 1999. -С. 235-239.

34. Сенькин В. И., Лимаренко Г. Н. Способы ускорения подготовки производства новых изделий. Вестник Красноярского государственного технического университета. Вып. 15. Машиностроение. / Отв. ред. Е. Г. Синенко. -Красноярск: КГТУ, 1999. -С. 79-84.

35. Сенькин В. И., Савченко М. К. Новый способ изготовления трансформаторных пластин. Молодежь и наука третье тысячелетие: Сб. тезисов конференции. -Красноярск: ККО Фонда НТИ и ТДМ. 1999. -С. 111-112.

36. Сенькин В. И., Синенко Е. Г. Способ изготовления точных деталей из проволоки. Вестник Красноярского государственного технического университета. Вып. 16. Машиностроение. / Отв. ред. Е. Г. Синенко. -Красноярск: КГТУ, 2000. -С. 30-34.67