ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТОЧНОСТИ ОБРАБОТКИ СТУПЕНЧАТЫХ ВАЛОВ

Диордица Ирина Николаевна

Национальный технический университет Украины

"Киевский политехнический институт"

В процессе механической обработки деталей на металлорежущих станках происходит изменение размеров и формы заготовок. Для того чтобы получить готовую деталь, необходимо произвести несколько операций.

Ступенчатые валы изготавливают различными сериями, используя для этого разные структурные схемы операций и оборудование, однако общая последовательность операций остается одинаковой для любого типа производства.

В серийном производстве при отсутствии специального оборудования базовые поверхности валов обрабатывают на токарном станке за два установа. После перезакрепления переход повторяют. Смена баз и перезакрепление заготовки приводят к погрешности расположения осей центровых отверстий относительно оси, из-за которой в процессе обработки заготовка будет базироваться по кромкам конических поверхностей, вызывая их смятие и погрешности формы. Совершенствование технологических процессов в приборостроении и машиностроении осуществляется за счет создания новых высокопроизводительных методов обработки деталей.

Поставлены задачи повышения технического уровня выпускаемых приборов, машин и оборудования, улучшения их качества и снижения металлоемкости. Их решению в значительной степени способствуют совершенствование и повышение эффективности процесса резания как наиболее распространенного метода обработки деталей.

Изучение условий и механизма процесса резания, взаимодействия технологических факторов, параметров и явлений, разработка новых способов и путей повышения эффективности процесса является актуальной научной задачей, имеющей большое практическое значение.

Повышение точности обработки заготовок на всех операциях способствует улучшению эксплуатационных свойств приборов и машин, частичному или полному устранению пригоночных работ и приводит к уменьшению припусков на обработку. Принципиальные схемы процессов обработки, их математические модели, аналитические зависимости и закономерности не учитывают, как правило, изменения жесткости по длине заготовки, они не всегда содержат активные функции управления точностью, не используют для управления возможности воздействия в процессе обработки непосредственно на форму или положение упругой оси нежесткой детали. Но возможности повышения точности формы при этих способах управления используются недостаточно полно и эффективно вследствие пассивного характера выравнивания податливости технологической системы и одностороннего воздействия на заготовку с помощью изгибающего момента или продольной растягивающей силы. В точном приборостроения и машиностроения широко используется класс так называемых "нежестких деталей" высокой точности, отличающихся непропорциональностью габаритных размеров и очень малой жесткостью в определенных сечениях и направлениях. Большую часть "нежестких деталей" составляют валы, длина которых значительно превышает их диаметр. Точность обработки обеспечивают проведением при проектировании операции необходимых точностных расчетов, назначением на их основе режимов резания, а также использованием адаптивных систем управления. На станках с ЧПУ точность формы повышают путем управления траектории движения инструмента. Поэтому актуальными являются работы, связанные с исследованием и разработкой технологических способов стабилизации размеров и управления геометрической формой нежестких валов. В результате анализа конструктивных и технологических особенностей нежестких валов установлены причины и количественные зависимости отклонения формы нежестких валов. Выявлены закономерности изгибных деформаций нежесткой заготовки. Доказана необходимость и теоретически обоснованы технологические способы управления деформированным состоянием (положением или формой упругой оси) нежесткого вала непосредственно в процессе резания. Разработаны модели состояния и закономерности управления изгибными деформациями с учетом геометрических погрешностей в процессе резания. В основу управления положено условие прогиба в точке приложения силы резания. Теоретически, при таком условии обеспечивается компенсация изгибных деформаций и минимальное отклонение формы от цилиндричности. Разработана математическая модель, позволяющая прогнозировать максимальные отклонения формы нежестких валов в зависимости от их размеров, жесткости и принятых режимов резания, которая позволяет обеспечить заданную точность валов непосредственно в процессе их обработки на обрабатывающих центрах.

Литература

Діордіца І.М. Остафьев В.А. Повышение точности деталей сложной формы на токарных обрабатывающих центрах. Сучасні технології у машинобудуванні: До ювілею Ф. Я. Якубова: 36. наук, статей / Укладач А.І. Грабченко; За ред. А.І. Грабченко. - Харків: НТУ «ХПІ», 2007. - 544 с. 422-430с.
XII International PhD Workshop OWD 2010.Under the auspices of Deans of Electrical, Electronic and Computer Science Faculties of Engineering, IEE - The Institution of Engineering and Technology IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers - Polish Section. Determination Of Cylindrical Shape Parts With Solid Processing In Automatic Mode. Tymchik G.S., Diorditsa I.M., Skytsyuk V.I., Vysloukh S.P., Diorditsa A.M., р. 116-120.
Остаф'єв В.О., Скицюк В.І., Діордіца І.М. Оптимізація розташування відчутника віброакустичних коливань у тілі різального інструменту під час токарної обробки (частина І). Вестник Национального технического университета Украины ''Киевского политехнического института'', серия машиностроение. № 53 2008. 47-52с.