Главная страница ДонНТУ              Портал магистров ДонНТУ
Автобиография          Автореферат          Перечень ссылок           Креативность студентов          Отчет о поиске          Электронная библиотека

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПРИПУСКА ЗАГОТОВОК, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ СВОБОДНОЙ КОВКИ

Болтян А.В., Лисичкина А.В., Болтян М.А. (ДонНТУ, Донецк, Украина)

Источник: Распределение припуска заготовок, полученных методом свободной ковки.// Статья подана в печать

      Основной целью машиностроительного производства является выпуск продукции необходимого количества, с параметрами качества, удовлетворяющими требования потребителей, и с минимально необходимыми затратами на ее производство. В соответствии с этим современное машиностроение характеризуется широким применением принципа концентрации операций.
      В настоящее время на машиностроительных заводах все чаще применяются гибкие производственные системы, которые позволяют повысить производительность труда в 8 – 10 раз [1]. В состав гибких систем входят, как правило, станки с ЧПУ, позволяющие обрабатывать весьма широкие по номенклатуре партии деталей любого количества. Однако, по данным [2], уровень режимов резания в гибких производственных системах искусственно занижают на 60–70% относительно нормативных. Это обусловлено тем, что отказы инструментов являются причиной более чем 50% нарушений работоспособности станков с ЧПУ, [2]. Для обеспечения нормальной работы станков расчетные значения режимов резания и периода стойкости инструмента искусственно уменьшают, чтобы гарантировать заданную наработку на отказ инструмента и технологической системы. При этом расход инструмента возрастает, себестоимость изготовления деталей растет.
      Основной причиной отклонений заданных параметров режимов обработки от реальных является неравномерность припуска обработки при работе на настроенных станках. Причем, как показали исследования [2], иногда колебания припуска так велики, что обработка на настроенных станках затруднена.
      Указанные колебания припуска заготовок, особенно, исходных заготовок, влияют на значение реальной силы резания, которая может быть использована в качестве контролируемого параметра в системах адаптивного управления станками с ЧПУ. Такие системы позволяют поддерживать при обработке значения параметров режимов резания, близкие к расчетным, что приводит к более полному использованию ресурса инструмента и предотвращает его увеличенный расход в следствие поломок или искусственного занижения параметров обработки.
      По рекомендациям [2] точение заготовок с неравномерным припуском проводят с уменьшением глубины резания. Для нивелирования колебания величины припуска проводят изменение подачи, причем прямопропорционально изменению величины припуска.
      Распределение припуска штамповок, полученных на молотах и прессах, подчиняется нормальному закону, [2]. Для поковок, полученных методом свободной ковки, такого закона не установлено. С целью определения закона распределения припуска заготовок, полученных методом свободной ковки, нами были произведены измерения фактических размеров заготовок и сравнение полученных данных с размерами, заданными нормативно-технической документацией.
      В качестве исследуемой заготовки принята поковка вал-шестерни, рис. 1, редуктора проходческого комбайна 4ПП-2м, изготавливаемого ОАО «Ясиноватский машиностроительный завод». Заготовка выполнена из стали 30ХГТ и получена методом свободной ковки на однотонном молоте при использовании плоских бойков. Термообработка заготовки – нормализация. Нагрев осуществлялся в камерной печи. Измерение диаметров двух ступеней поковки производился в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Объем выборки составил 45 заготовок. Таким образом, количество замеров размеров каждой ступени исходной заготовки составил 90. Значение фактического общего припуска определялось расчетным путем для диаметров детали 67 и 108,5 мм, исходя из значений фактических размеров поковок.
Эскизы детали и заготовки
Рис.1. Эскизы детали и заготовки

      В результате обработки полученных данных установлено, что величина общего припуска заготовок, полученных свободной ковкой, является случайной, плотность вероятностей которой распределяется по закону Вейбулла:

масштаба,b – параметр формы, c – параметр сдвига.
         Применительно к рассматриваемым размерам заготовки получим:

        – для диаметра d1


        – для диаметра d2
где z – припуск на диаметр, рис.2.
Графики плотностей распределения вероятностей общего припуска поковки для диаметров 67 и 108,5 мм
Рис. 2. Графики плотностей распределения вероятностей общего припуска поковки для диаметров 67 и 108,5 мм

      Выполненный анализ ММ5 позволил установить, что сила принудительного воздействия на тело волочения возрастает нелинейно. Так, при увеличении длины тела волочения в 2 раза, значение силы возрастает почти в 10 раз.
      Значение статистического критерия согласия Романовского в обоих случаях не превышал 3 (в первом случае 1,63, во втором – 2,71).
      Таким образом, установлено, что значение припуска поковок, полученных методом свободной ковки, распределяется по закону Вейбулла. Это обусловливает случайный характер изменения силы резания при точении таких заготовок на настроенных станках. Данное положение необходимо учитывать при разработке систем адаптивного управления процессом резания на станках с ЧПУ и расчете параметров таких систем.

Список литературы


1. Пуховский Е.С., Мясников Н.Н. Технология гибкого автоматизированного производства. – К.: Тэхника, 1989.- 207 с.
2. Старков В.К. Обработка резанием. Управление стабильностью и качеством в автоматизированном производстве. – М.: Маш-ние, 1989. – 296 с.
Биография            Результаты поиска            Ссылки по теме            Автореферат           Креативность студентов           Электронная библиотека
Главная страница ДонНТУ              Портал магистров ДонНТУ