автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.14, диссертация на тему:Технологическое обеспечение качества прецизионных деталей электронной техники путем совершенствования доводочных операций на основе рационального выбора динамических параметров технологических систем

Московский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена ' Трудового Красного .Знамени Государственный технический университет нмйни Н.Э.Баумана

На правах рукописи

ПЛАТОНОВ А^ЩРЕй ВЛАДИМИРОВИЧ

Для служебного пользования Экз. № «2

технологическое обеспечение качества прецизионных деталей электронной техники ПУТЕМ совершенствования доводочных операций на основе рационального выбора динамических ПАРАМЕТРОВ технологических СИСТЕМ

Специальность 05.1ГЛ4 - "Технология приборостроения"

Автореферат

диссертации на соиеканиз ученой степени кандидата технических наук

Москва

1993 г.

Работа выполнена и Московском ордена Ленина, ордена Иктябртской революции ¿; ордена Трудового Красного Знамени Государственном техническом университете им. Н.Э.Баумана

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор Орлов П.Н.

Научный консультант

- кандидат технических наук, доцент Сагателян Г. Р.

Официальные оппоненты - доктор техни'еских наук,

профессор Назаров Ю.Ф.

кандидат технических наук, доцент Кр.ашшш ('.R.

Ведущее предприятие

- НИИВТ г. Пенза

Защита состоятся " ¿4 " июня

1993г. в час.

на заседании специализированного совета К 053.15.09 в Московском Государственном техническом университете им. Н.Э.Баумана па адресу: Москва, 107005, 2-ая Бауманская ул., д. 5.

Ваши отзывы в 2-х экземплярах, заверенные печатью, прости высылать по указанному адресу.

С диссертацией who ознакомиться в библиотеке Г.ТГТУ Н.Э.Баумана

Автореферат рпгюс.лгп! н » 1993 г.

гчёный секретарь тециалияированного совета, кандидат технических наук, доцент

общая характеристика работы

Актуальность. Повышение качества изделий электронной техники связано с расширением применения операций тонкой абразивной обработки деталей из множества различных конструкционных материалов.

К обработке этих деталей предъявляются высокие, а в ряде случаев - специфические требования по обеспечиваемым параметрам точности и шероховатости. Эти требования обусловлены с одной стороны физико-механическими свойствами и состоянием обрабатываемого материала, а с другой - исходными геометрическими параметрами заготовки, полученными на предшествующих операциях.

Доля операций тонкой абразивной доводки в себестоимости отдельных деталей достигает 6($, что связано с наличием ряда неуправляицих технологических факторов, в частности таких, которые зависят от сочетания динамических параметров технологической системы (ТС) с кинематическими и геометрическими факторами процессов абразивной доводки.

Однако в настоящее время отсутствуют исследования влияния на параметры качества прецизионных деталей различного назначения взаимодействий фактора исходной геометрии заготовки, кинематических факторов доводочных операций и динамических параметров технологической системы.

Цель работы. Совершенствование операций плоской абразивной доводки деталей электронной техники по динамическим факторам.

Методы исследований. В работе использован графоаналитический метод функционально-структурного анализа изделий как технических систем в виде совокупности конструктивных элементов и технологических' операций, методы динамического моделирования и математического анализа. В экспериментальной части работы использована теория планирования многофакторного эксперимента, а также статистические методы обработки экспериментальных данных, с целью определения их достоверности. Необходимые изменегая проводились на серийно выпускаемых аттестованное приборах отечественного и зарубежного производства.

Научная новизна.

I. Разработана методика установления требований к отдельным технологическим операциям на основе функционально-структурного моделирования технических систем прецизионных деталей.

2. Разработана обобщенная динамическая модель систе устройство нагружения - инструмент - абразивная прослойка -готовка, учитывающая влияние взаимодействия динамических пар метров ТС с геометрическими и кинематическими факторами проц са абразивной доводки.

3. Для частных случаев кинематического, динамическс параметрического возмущений ТС при плоской абразивной довод» прецизионных деталей по схемам групповой и индивидуальной об ботки разработаны критерии устойчивости и рационального выбс динамических параметров жесткости и демпфирования ТС.

Практическая ценность.

1. На основе теоретических исследований разработана ме дика расчета и рационального выбора динамических параметров для операций плоской абразивной доводки.

2. Разработан способ установки и нагружения притира дс дочного станка, рекомендованные для реализации в создаваемого ОСКБСС станке мод. №-377.

3. Предложена конструкция системы нагрудения доводочнс станка с переналаживаемыми параметрами жесткости и демпфирог ния.

: 4. Разработаны конструкция ультразвукового излучателя виде неразъемного модуля и технология его изготовления, предусматривающая ВОЗМОЖНОСТЬ ПОДШЛифОВКИ защИТНОГО ПОКрЫТИЯ П! элемента с целью обеспечения требуемой резонансной частоты I чателя ультразвука модулем в сборе. При отом достигнуто повг ние КПД излучателя.

Реализация работы. Результаты работы внедрены на НПО ' лимер", МПО "ЭМА", использованы при разработке технических ' бований на станок мод. МШ-377, технического задания и конст] торской документации на станок мод. ДС 02.000.000.

Апробация работы. Отдельные разделы работы докладывал! и обсуждались на:

- научно-технической конференции "Актуальные проблемы форматики, управления и вычислительной техники" (Москва, Ш' им. Н.Э.Баумана, апрель 1987 г.);

- научно-техническом семинаре "Прогрессивные кокструк режущего инструмента для ГПС и роботизированных комплексов" (Москва, МДНТП им.Ф.Э.Дзержинского, сентябрь Т987 г.)

- научно-техническом семинаре "Новые методы обработки

занием конструкционных материалов и эксплуатация ревущих инструментов" (Москва, ЭДЦНТП им.Ф,Э.Дзержинского, сентябрь 1988 г.);

- научно-техническом семинаре "Поверхностный слой, точность, эксплуатационные свойства и надежность деталей машин и прибороЕ* (Москва, ВДШТ1 им.Ф.Э.Дзержинского, июнь 1989 г.).

В полном объеме диссертация обсутдена к одобрена на научном семинаре кафедры "Технология приборостроения" МГТУ им.Н.Э.Баумана

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, получено 4 авторских свидетельства на изобретения и одно положительное решение, проведенные исследования были отражены в 2-х отчетах НИР.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глгЕ, заключения, списка литературы из 113 наименований и приложения. Она содержит 118 страниц машинописного текста, 46 рисунков к 15 таблиц.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Ее введении обосновывается экяуальнссть проблемы совершенствования доводочных операций для прецизионных деталей электронной техники, параметры качества которых определяют широкий спектр требований к операции плоске.1 абразивной доводки.

Б качестве объекта исследования принят обобщенный технологический процесс изготовления прецизионных деталей электронной техники, включающий предварительную и чистовую абразивную обработку, нанесение функционального покрытия и его тонкую абразивную доводку.

Так, для мо но кристаллических кремниевых пластин (КП) под-лохек интегральных СВИС диаметром 150 мм и толщиной 700 мкм параметре м точности является отклонение от плоскопараллельности терцев е пределах 5 мкм. ..... , .. -

Операция доводки пьезокерамических пластин должна обеспечивать, обуславливаемые требуемоД резонансной частотой и мощностью излучателя, высокие точность размеров по толщине и плоскопараллельность торцев. Микрорельеф обработанных поверх- ' ностей должен обеспечивать высокую адгезию токопроводящего покрытия, наносимого на последующей операции.

К операций полирования феррелгкового покрытия магнитного

диска (ШЩ) предъявляются требована по обеспечению равнотол-щишюсти покрытия в окружном направлении при задаваемом изменении толщины покрытия от центра к периферии диска от 0,2+0,5 до 0;5*1 ккм.

В первом разделе проведен функционально-структурный анализ моделей технических систем КП, ЭДД и ультразвукового пьезокерами-ческого излучателя (УИ). Узлами графов являются материальные носители функций (конструктивные элементы и технологические операции), а ориентированными ребрами - функции, реализуемые материальными носителями (рис.1,6).

Анализ функционально-структурных моделей путем процедуры свертывания графов, т.е. сокращением узлов и ветвей с передачей необходимых ветвей (функций) оставшимся узлам (рисЛ,г), позволш определить технологические мероприятия по повышению качества изделий и в частности показал, что ключевой финишной операцией несущей функции формирования выходных параметров качества рас-матривэемых изделий является плоская абразивная доводка.

Анализ работ СЛ.Винокура, П.Н.Срлова, Х.Ц.Цеснека, Е.И.Не-стерсЕа, А.А.Грачева и др. показал, что при абразивной доводке помимо кинематических и геометрических фактороБ, существенное влияние на параметры качества деталей оказывают величина и характер силового замыкания ме^иду заготовкой и инструментом. При этом неуправляемая динамическая составляющая нагрузки на заго- . товкк, её частота и амплитуда зависят, в частности, от исходных геометрических параметров заготовок, кинематики процесса доводки и динамических параметров ТС.

Однако в настоящее время отсутствуют исследования динамики процесса доводки как результата взаимодействия кинематических и геометрических факторов с динамическими параметрами ТС.

Анализ схем групповой и индивидуальной абразивной доводки показал, что динамическая составляющая рабочей нагрузки формируется в ТС, включающих устройство нагручсния, инструмент, абразивную прослойку и заготовку.

Предложена классификация известных систем нагру^енкя, анализ которых показал, что они могут быть использованы как элементы управления процессом формообразования поверхностей при абразивной доводке. Существует тенденция расширения использования пневматических СН как наиболее простых и надежных.

Проведенный функционально-структурный анализ литературных

йС/.¥

а)

б)

г)

Ркс.1. Исходная (а) и разработанная (б) конструкции ультразвукового излучателя; в - исходный граф; г - свернутый граф.

I - корпус; 2 - пьезоэлемент; 3 - электрод; 4- покрытие; 5 - гайка; 6 - прокладка; 1.1 - нарезание резьбы; 2.1 - шлифование базы; 2.2 - шлифование в размер; 2.3 - фасетирование; 3.1 -нанесение пасты; 3.2 - вчсигание; 3.3- поляризация; 4.1- нанесение защитного покрытия.

О - основные функции; ВС- вспомогательные функции.

О 2 I ~ преобразовывать анергию электрического поля в УЗК; О2 2 I ~ обеспечивать заданную резонансную частоту; 0 2 \ ~ под~ водить электроэнергию к пьеэоэяементу; 0I - обладать повышенной проводимостью УЗК; ВС ^ ^ - передавать электроэнергию на защитное покрытие; $СI 2 ~ ла^51:Да'1'ь пьезоэлемент от механических: воздействий; ВС\ II" закреплять пьегоэлемент; ВС? II- съем припуска; ВС 2 3 1" базирование пьезсэлемента; ВС 2 I ~ передавать УЗК на защитное покрытие; ВСг* I х ~ Ф°РМ1Ф0Еэние электрода;

8Сз. 2.

т - детализация электрода; ВС 3.2.2 ~ электрода

на льегюэлементе; ВС2 3 1" усиление пьезоэлектрических свойств материала; Т ~ оа^щать электрод; ВС4 2 ~ передавать эле-

ктроэнергию к электроду; ВСа II" эгщнта электрода; £ ~

- принимать прокладку; ВСсл I ~ герметизировать пьезоэлемент; ВС б 2 ~ скреплять пьевоэломент в корпусе.

и патентных источников позволил сформулировать следующие эед< исследования:

1. Выявить оказывающие наибольшее влияние на эксплуатец! ные параметры изделий технологические факторы, обусловленные взаимодействием динамических параметров технологических си№ геометрическими и кинематическими факторами доводочных опера!

2. Разработать рекомендации, по рациональному выбору дин; ческих параметров технологических систем на основа синтеза и: намических моделей и кинематики доводочных операций.

3. Предложить для рада деталей электронной промышленное технические решения по построению операций абразивной доводю обеспечением специфических требований, предъявленных к дет&ш

Во втором разделе разработала обобщенная динамическая м( технологической системы для операций плоской абразивной дово, (рис. 2,а).

Для математического описания технологической системы пр< гается модель в виде следующей системы уравнений.

т = тЛо ОГе ^иьОЛ^ ОД

где Ш, - масса инструмента; Сц - жесткость СИ; Со - жесткост ш обработки (между притирами или планшайбой и притиром) ;дСц|

- переменная срставлящая жесткости СП, связанная с пульсаци давления в пневмоссти; - демпфирование СИ; г10 - демпф ровоние в зоне обработки;С~Со *~Сн ; ¡Ъ~/Ь0*Яц ; ^ - верти кальное перемещение притира относительно заготовки; и ^

- угловые колебания притира относительно заготовок; /¡0 и . ^ амплитуды кинематического возмущения соответственно - верт ная и угловая; динамическое воэкущение (вибрация); I/.

- частота кинематического возмущения.

Система уравнений (I) была исследована исходя из принц суперпозиции для состояний технологической системы (рис.2,б) I) момент установки инструмента на деталь; 2) выведение СН л жим рабочего усилия прияима к детали; 3) обработка на режиме бочего усилия; 4) снижение нагрузки; 5) обработка на режиме хаживашя.

Рис. 2. Динамическая модель ТС (а) и диаграмма состояний ТС за полный цикл доводки (б).

ем

Бис.о. Зоны устойчивости ТС при параметрическом возмущении (заштриховано).

В результате исследования модели получен ряд критериев. • I. Для первого состояния ТС критерий качества исходного ког такта притира с 2аготовками;

09- у Рт^ь^г ТЩ. • .

й ^ (2)'

где % - скорость опускания притира; нагрузка, при которой происходит разрушение заготовки; С$> - собственная частота ТС в момент контакта; $ - относительный коэффициент затухания ТС.

2, Критерий "срезания" выступов на заготовках для схемы индивидуальной доводки при работе на постоянных нагрузках (втппы 3

Рраьр > Рдин - Ртах (

у* о

что целесообразно при обработке, основы ЗД или КП, а татке критерий "отслеживания" профиля заготовки в окружном направлении:

Гзи.н ~ Гтиь

что является "необходимым условием обработки $ПЦД , где Рэим = т и^е^ % к - динамическая нагрузка

на заготовки; К - коэффициент передачи силы; Ц/' - сдвиг фазы ме*сду кинематическим возмущением и реакцией ТС.

3. Критерий устойчивости ТС в условиях монотонного изменен» рабочей нагрузки (этап 2 и 4) при параметрическом возмущении,т.е при пульсации давления в пневматической СИ, что приводит к пульсации жесткости ТС:

| ехр (-%

где (¿1- частота пульсации жесткости; .---" >

Анализ графической интерпритации критерия в виде диаграммы Стретта (рис. 3) показывает, что для расширения облг.сти устой чивости в СН необходимо либо вводить диссипативные элементы и сн тать уровень пульсации давления рабочих сред, либо создавать кон струкцип СН такой, чтобы в требуемом диапазоне изменения рабочих

_ нагрузок ТС не могла достичь первого параметрического резонанса.

4. Критерий выбора динамических параметров технологической системы для случая снижения исходной неравнотолщишости заготовок в схеме групповой обработки:,

= Fma*

v — Ч>'0 ,м.

Т.е. необходимо, чтобы сдвиг фазы ме»<ду угловым возмущением и реакцией системы был. близок к 0° , а динамические параметры системы или режимы возбуждения (частоту относительно движения U}e ) необходимо выбирать из условия допустимой величины динамической нагрузки.

Втретьем разделе приведены результаты экспериментальных исследований процесса доводки.

Для исследоваашя влияния динамических параметров ТС на параметры качества деталей в схеме индивидуальной обработки был создал экспериментальный стенд на бале радиально-сверлильного станка мод.2К52, у которого сверлильная головка была заменена на специально спроектированную планетарную. Для исследований в схеме групповой доводки был создан стенд на базе станка мод.ЕГМ, а также использовался'серийный станок мод.К3053 со специально спроектированной двухкамерной пневматической системой нагружения.

В схеме индивидуальной обработки образцы закреплялись на вакуумной планшайбе. В схеме групповой доводки образцы устанавливались в сепараторе ме*пу двумя притирами.

В первом случае обработка НИ и МД осуществлялась путем вращения заготовки и планетарного перемещения малоразмерного инструмента со смещением центра планетарного движения. Во втором случае заготовки из пьезокерамики перемещались между притирами в сепараторе посредством планетарного механизма.

Для схемы индивидуальной обработки кремниевых пластин диаметром 150 мм и толщиной 700 мкм определялась разрушающая динамическая нагрузка, при которой на заготовках появляются дефекты не позволяющие использовать схему индивидуальной обработки в автоматическом цикле для нанесения механического геттера на поверх ность кремниевых подложек СБИС.

Была обработана партия монокристаллических кремниевых пластин ориентации (ill; диаметром 150 мм, толщиной 700 мкм с исходной клиновидностью 50 мкм.

Обработку проводили инструментом, составленным из алмазных таблеток ACM 10/7, СОЖ-вода . Частота вращения заготовки составляла 1Ъг= 450 мин-'*; частота вращения инструмента И и = 250 мин"? Инструмент устанавливали с эксцентриситетом относительно оси заготовки ^е = 55мм . Масса шпинделя составляла ГЦ Жесткость подвески инструмента Сн варьировали путем установки тарированных прухин в амортизаторе подвески.

Разрушение пластин кремния было зафиксировано в области резонанса начиная/-^, =30 Н.

Исследовалось влияние рабочего давления Р , осевой Сн и угло -вой Су жесткости ТС, а также зернистости абразива Q. на следующие показатели качества абразивной доводки пьеэокерамических элементов в схеме групповой обработки; Яа - шероховатость поверхности; £ - показатель снижения неравкотолщинности в партии одновременно обрабатываемых заготовок, определяемый как отношение исходной неравнотолщинности к неравнотолщинности получаемой после обработки; U. - показатель производительности - как отношение линейного съема к Еремени обработки; w - мощность излучения, как комплексный показатель качества пьезоэлемента.

Применялась методика полного факторного эксперимента с использованием двухуровневого симметричного плана типа 2"*. Уровни и интервалы варьирования факторов представлены в табл. I.

Таблица I.

Уровни и интервалы варьирования факторов_

Уровни Ф а "Clj/nf"' ___LI_____ а fa км)

Основной со 8400 1620 63

Интервал 49,5 4200 1080 30

варьирования

верхний ПО I26C0 ШО 100

нижний II 4200 720 40

Обрабатывались образцы из пьезокерамики ТБК-3, имевшие диаметр 32 мм.

Шероховатость поверхностей определяли на профилеграфе - лро-филометре мод. 252 завода "Калибр". Мощность ультразвукового излучения измеряли на приборе ИМУ-3.

Б результате обработки экспериментальных данных были полу-

чеда следующие математические модели при о —м уровне значимости.

=2,641+0,101 р+0,055Сн +0,99Р +0,09рС,+0,123рС/+0,071Сна+ +0,0оС$;

П =7,77-2,424 р +1,9ббф-0,6730.-0,859С«бг-0,432&С1; Ц =0,129-10,012С^0,012 Р -+0,033(1+0,004р01; V =4,325-0,803 0 +0,337 Сн +0,387&-1,513 О. -0,25рй-0,25СнСу -0,225Срй;

Анализ полученных математических моделей показал, что с увеличением р показатель ^ снижается, что мо^но объяснить большей интенсивностью общего съема, чем интенсивностью устранения не-равнотолщшшости, при этом скидает , что объясняется увеличением глубины трещиноватого слоя.

Осевая жесткость Си в наибольшей степени проявляет себя во взаимодействии с угловой жесткостью Су1 рабочей нагрузкой р и зернистостью абразива & .

Повышение жесткости Си сопровождается незначительным увеличением шероховатости Ра и одновременным повышением мощности , что можно объяснить уменьшением глубины трещиноватого слоя. Для повышения мощности

рабочая нагрузка р и ^есткость(_н должны одновременно изменятся в противоположных направлениях.

Одновременное увеличение жесткостсй Сн и С у приводит к снижению неравнотолщин!юсти ^ и к незначительному снижению мощности излучения. Угловая кесткость Су не оказывает влияния на показатель

Ра

, но существенно способствует повышению показателя ^ . При этом, с увеличением С^ несколько повышается интенсивность обработки И .

Движение по градиенту в область оптимума дало возможность получить следующие значения факторов для обработки пьезокерами-ческих элементов.

Для предварительного этапа обработки: р =110 кПа; Си =4200 н/м; Су>=2880 н/м; (X =40 мкм;.

Для этапа выхаживания: р =0,5 кПа; Сн=10800 н/м; Су =2292 н/м; (X =40 мкм.

Исследования абразивной доводки Ф1ЩЦ проводили на фиксированных режимах. Применяли инструмент па основе пенополиуретана (ШУ) наполненной абразивом ЭБ МЗ.

Кесткость изменяли как при обработке КП, демпфирование варьировали путем подбора пластин из микропористой резины в подвеске инструмента.

Обработку покрытая МД проводили на трех уровнях рабочей на-

грузки на срезе амплитудно-частотной характеристики, т.е. при7ДГ > ■ где & - частота кинематического возмущения; - собственная частота ТС. Такой подбор динамических параметров позволил исключить влияние демпфирования на коэффициент передачи силы, т.е. К = I.

Расчетное значение фазового угла ^ устанавливали путем варьирования демпфирования, которое оценивали по логарифмическому декременту затухания.

Измерение толщины покрытия в окружном направлении проводили на профилографе-профилометре мод.252 по реперным рискам на ферро-лаке глубиной на всю толщину ферролака до основы.

Эксперимент подтвердил теоретическое положение о необходимости максимального сдвига фазового угла V при обработке ферролаково-го покрытия.

Установлено, что шероховатость 9а от жесткости ТС не зависит, а с увеличением демпфирования незначительно снижается.

В четвертом разделе на основе.синтеза кинематической и динамической модели и экспериментальных данных разработана методика расчета кинематических факторов процесса доводки и динамических параметров ТС, включающая последовательное определение: кинематических режимов доводки; расчет частоты возмущающего воздействия; выбор рационального сочетания динамических параметров ТС, исходя из граничных значений динамической нагрузки и сдвига фазы № между возмущающим воздействием и динамической нагрузкой для конкретных типов детали.

Методика основана на том, что для частоты вращения заготовки, соответствующей расчитэннкм регимам, определяется частота кинематического возмущения как произведение частоты вращения заготовки на количество периодов волнистости поверхности заготовки вдоль её окружности. После этого для требуемых граничных значений динамической нагрузки и сдвига фазы ф расчитывается собственная частота ТС, откуда путем варьирования динамических параметров (массы, гее. кости и демпфирования) подбираются их наиболее рациональные значения.

В пятом разделе представлены технические решения, являющиеся практической реализацией результатов проведенных исследований.

I. Разработан ультразвуковой модуль и технология его изготовления.

Определены динамические параметры ТС при абразивной доводке «а станке мод.К3853 с модернизированной СН, предложенной циклогра-

_ммы нагружения.

Применение новой конструкции модуля и технологии его изготовления позволяет сократить материалоемкость изделия; в полтора рапа сократить количество сборочных операций; повысить герметичность модуля; улучшить на 20" коэффициент электромеханической связи. Расчетный экономический эффект составляет 89531 руб.

2. Разработан способ установки притира на тонкие хрупкие заготовки типа подложек СБИС, заключающийся в вывешивании в зане-воленном состоянии притира над заготовками с минимальным зазором (не более 3-5 размеров абразивного зерна). После введения в этот зазор абразивной суспензии приводят в движение исполнительный механизм станка, освобождают притир, который садится на гидравлическую подушку из суспензии. Таким образом, исключаются сколы по краям для тонких и хрупких заготовок при их контакте с инструментом.

Способ рекомендован в технических требованиях на проектируемый в ОСКБСС станок мод.МШ-377.

3. Разработан способ нагружения притира доводочного станка, позволяющий сохранять жесткость пневматической системы нагруткения постоянной в условиях изменения рабочей нагрузки по рабочему циклу. Это достигается за счет использования двухкамерной системы нагружения в которой при любых изменениях давления в нагружающей камере адекватно изменяется давление в разгружающей камере так, что суммарное давление в системе остается постоянным. Это позволяет удерживать ТС в области устойчивости.

Способ рекомендован для реализации на станке мод.МШ-377.

4. Разработан способ абразивной обработки, который обеспечивает целенаправленное изменение сдвига фазы У методу возмущающим воздействием исходного профиля поверхности заготовки и динамической нагрузкой на её обрабатываемую поверхность.Для реализации способа предложена СН к доводочным станкам, которая позволяет управлять жесткостью и демпфированием технологической системы.

Заключение и общие выводы

I. На основании анализа разработанных функционально-структурных моделей КП, МД и ультразвукового излучателя показано, что формирование параметров качества изделий реализуется на операциях плоской абразивной доводки.

Использование функционально-структурного анализа позволило повысить технологичность ультрузвукового излучателя и его эксплу-

атационные качества на основе разработки новой конструкции ультразвукового модуля и технологии его изготовления.

2. Разработана динамическая модель ТС абразивной доводки, математический анализ которой позволил выработать критерии выбора динамических параметров ТС на различных этапах нагружения для схем групповой и индивидуальной обработки. »

Разработана методика расчета режимов доводки и рационального выбора динамических параметров ТС.

3. Проведено физическое и математическое моделирование операции доводки пьезоэлементав по групповой схеме.Крутое восхождение относительно комплексного показателя качества позволило найти требуемые параметры жесткости ТС при обработке пьезокерамических элементов.

4. Экспериментально подтверждены теоретические положения о снижении неплоскостности и неравнотолщинности деталей при уменьшении сдвига фазы У между кинематическими возмущениями и динамическими нагрузками и об эквидистантности съема во время полирования ШЗД при V близком kÜi , установлено, что шероховатость обрабатываемых поверхностей при кодировании ФПМД от жесткости СН не зависит, но снюхается при увеличении демпфирования.

Для Ш экспериментально установлено значение разрушающей динамической нагрузки.

5. Результаты работы внедрены с экономическим эффектом 100,000 рублей.

?.. Разработан ряд способов нагручсения притира доводочного стан ка и способ абразивной обработки, о также устройства нагрукения притира, которые испытаны и рекомендованы к внедрению на вновь проектируемых и серийно выпускаемых станках.

7. Разработана и внедрена в опытное производство операция доводки пьезокерамических элементов на станке мод.К3853 с модернизированной системой нагрукения.

Основные материалы диссертации отражены в работах:

1. A.c. Jf I2C.8387 СССР. Способ обработки плоских поверхностей деталей/ А.В.Платонов, Ш.Ш.Иртуганов, В.В.Горелик // Б.И. -1986. - № 41.

2. A.c. 1460872 СССР. Способ абразивной обработки / П.Н.Орлов, Л.Ц.Терещенко, А.В.Платонов и др. • - 1987 .—/Д1С/.П

3. A.c. 1537494 СССР. Устройство для нагрукения притира доводочного станка / П.Н.Орлов, Л.М.Терещенко, А.В.Платонов, Г.Р. 14

Сагателян и др. // Й.И.- 1990.-М. .

4. A.c. I571908 СССР. Способ нагружения притира доводочного станка / П.И.Орлов, А.В.Платонов, Л.М.Терещенко и др. Публ.-1988г.

5. Положительное решение Госкомизобретений СССР от 26.03.90. по заявке № 4625409/25-25; Способ изготовления ультразруковых модулей / Л.В.Платонов, П.И.Орлов, Ю.В.Алферов и др.

6. Стабилизация обработки дисков памяти ЭВМ нн станке поводкового типа / Г.Г.Манджгаладзе, Е.В.Сивцова,. В.В.Рогава, А.В.Платонов // Актуальные проблемы информатики, управления и вычислительной техники: Тезисы доклада Всесоюзной научно-технической конференции. -М., I987-C.I6-I7.

7. Мащанов К.Ж., Платонов A.B. Влияние абразивной доводки на показатель хрупкости пьезокерамических пластин // Методы и средства повышения эффективности машиностроительного производства: ¡.'езисы доклада Региональной научно-технической конференции республик Средней Азии и Казахстана.-Фрунзе, 1989.С.76.

8. Орлов H.H., Платонов A.B. Стабилизация динамических факторов процесса обработки ферролакового покрытия магнитных дисков памяти ЭВМ // Процессы и оборудооание абразивно-алмазной обработки.-М.: ВЗМИ, I937.-C.II5-I20.

9. Орлов П.II., Платонов A.B. Оптимизация технологических факторов и процесса.абразивной доводки // Процессы и оборудование абразивно-алмазной обработки.-М.: МИЛ, 1988.-С.102-105.

10. Орлов П.П., Платонов A.B., Мащанов К.Ж. Краткий анализ основных конструкторских и эксплуатационных свойств устройств нагружения доводочных станков // Новые методы обработки резанием конструкционных материалов и эксплуатация режущих инструментов.-М.: МДНГП, 1938.-С.126-132.

11. Орлов П.П., Мащанов К.Ж., Ппатонов A.B. Влияние параметров качества обработни пьезокерамических пластин на эксплуатационные характеристики излучателей // Актуальные проблемы машиностроения: '''руды республиканской конференции по проблемам машиностроения Казахстана на этапе перестройки.-Алма-Ата, 1939.-С.153-154.

12. Платонов A.B. Стабилизация динамических факторов процесса абразивной обработки в условиях переналаживаемого производства//Про-грессивные конструкции рзжущего инструмента для ГПС и роботизированных комплексов.-М.: МДНТП, 1907.-С.150-156,

ч