LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Технологія металів. Машинобуд. → Підвищення якості оброблення кілець роликопідшипників на токарно-автоматних операціях

(Свалява, 2004).

Публікації. Основний зміст і результати дисертації опубліковані у 12 працях, серед яких – 6 у фахових виданнях, 6 – у тезах науково-технічних конференцій.

Структура та обсяг роботи. Дисертація складається із вступу, п'яти розділів, висновків, списку використаних джерел, додатків. Повний обсяг дисертації – 260 сторінок машинописного тексту, в тому числі – 55 ілюстрацій, 25 таблиць, 11 додатків та список використаних джерел з 170 найменувань.


Основний зміст роботи


У вступі обґрунтовано актуальність теми, сформульовано мету, об'єкт, предмет досліджень та завдання, які розв'язуються в роботі. Окреслено наукову новизну і практичне значення отриманих результатів. Наведено інформацію про апробацію, структуру та обсяг роботи. Сформульовано основні положення, що розглядаються в дисертаційній роботі, та найважливіші результати, що виносяться на захист.

У першому розділі на підставі аналізу літературних джерел, виробничих дефектів кілець та заготовок кілець підшипників встановлено, що існуючі технології не забезпечують необхідної продуктивності та якості їх виготовлення підшипників.

Досліджено характерні конструктивні особливості, технічні вимоги та норми точності щодо оброблення кілець підшипників на токарно-автоматних операціях. Основними технічними вимогами є забезпечення точності мікрогеометричних параметрів робочих поверхонь деталей підшипників 4-5 класів точності та відхилення форми в межах 0,5-2 мкм.

На основі узагальнення результатів багатьох досліджень приведено якісну характеристику впливу технологічних факторів оброблення різанням, які пов'язані з показниками якості поверхні та експлуатаційними властивостями деталей.

Аналіз результатів досліджень дозволив дати якісну, а в деяких випадках, і кількісну оцінку відповідності експлуатаційних вимог методам формоутворення поверхонь деталей, що служить основою для моделювання зв'язків конструктивно-технологічних чинників технологічних операцій з показниками якості та експлуатаційними характеристиками виробів.

Встановлено, що параметри якості робочих поверхонь роликопідшипників та їх експлуатаційні властивості розпочинають формуватись ще на заготівельних операціях, активно формуються на операціях токарного оброблення і завершують своє формування на фінішних операціях чорнового та чистового шліфування й доведення та суперфінішу. На віброакустичні характеристики роликових підшипників, їх точність та зносостійкість домінуючий вплив спричиняють похибки форми, хвилястість та шорсткість контактуючих поверхонь.

Аналіз виробничих дефектів показав, що причинами виникнення похибок форми під час токарного оброблення зовнішніх кілець є деформування спричинені затискними елементами шпиндельного патрона токарного верстата. Одним з шляхів усунення таких дефектів є зміна конструкцій заготовки кільця на комплексну конструкцію, яка поєднує в собі заготовки зовнішнього та внутрішнього кілець. Це дало змогу окреслити основний напрям дослідження, спрямований на вдосконалення технології токарно-автоматного оброблення кілець для досягнення необхідних параметрів якості поверхонь кочення.

Сформульовано мету та задачі дослідження.

У другому розділі наведено аналіз взаємозв'язків параметрів ГСП з конструктивно-технологічними чинниками технологічних операцій формоутворення кілець роликопідшипників в структурі життєвого циклу деталі (рис.1).

Основними причинами виникнення хвилястості є динамічні процеси оброблення деталей на металорізальних верстатах, пов'язані з втратою стійкості системи від (верстат-інструмент-деталь), вібрації в процесі різання виникають внаслідок автоколивань, вимушених коливань та деформування кілець. Автоколивання є результатом втрати властивості заданого руху в процесі різання, вимушені коливання викликаються зовнішніми збуреннями.

Причинами утворення хвилястості є також вимушені коливання системи, викликані різними періодичними збуреннями, що виникають внаслідок неврівноваженості ланок системи від (оброблювана деталь, шпиндель верстату, вали, шестерні тощо). Залежно від співвідношення частоти коливань та швидкості відносного руху інструменту й деталі змінюється характер порушення форми поверхні. Вирішальним фактором, який впливає на форму деталі, є відношення частоти гармонічного коливання інструменту та оброблюваної деталі ч до частоти обертання деталі п. Коли відношення ч/п є цілим числом, то гармонічне коливання не впливає на форму поздовжнього перерізу деталі.

Отримано аналітичні залежності для моделювання зв'язків параметрів мікро- та макрогеометрії поверхонь деталей з конструктивно-технологічними чинниками процесу формоутворення. Проведено дослідження зв'язків режимів оброблення з параметрами хвилястості робочих поверхонь кілець підшипників, які довели, що хвилястість носить спадковий характер. Формування хвилястості починається ще на заготівельних операціях, а спостерігати її появу можна на чистових токарних операціях (рис. 2).

Проведені експериментальні дослідження підтверджують теоретичні передумови, проте, найчастіше спадковість проявляється у використанні комбінованих методів оброблення (лезових, алмазно-абразивних, термічних операцій), які використовуються в технологічному процесі виготовлення деталей підшипників. Причому спадковість спостерігається не лише на фінішних операціях, а й під час експлуатації підшипника в складі виробу в результаті впливу зовнішніх факторів та умов експлуатації.

З позиції технологічно-експлуатаційної спадковості встановлено зв'язок технологічних операцій і переходів із зносостійкістю, міцністю та іншими експлуатаційними властивостями підшипників. В технологічному циклі вплив перших операцій та переходів зазвичай є меншим, ніж фінішних, проте його ігнорування є помилковим.


Рис.2 Спадковий характер походження хвилястості:

а) круглограма доріжки кочення внутрішнього кільця після токарної операції, б) полярна діаграма доріжки кочення внутрішнього кільця після операції шліфування


У третьому розділі досліджено особливості гармонічного аналізу хвилястості робочих поверхонь кілець підшипників після механічного оброблення. На реальних поверхнях кочення виникають нерівності з різними кроком та амплітудою відхилень. Під час обертання внутрішнього кільця підшипника одночасна взаємодія відхилень на поверхнях кочення обох кілець та тіл кочення викликає коливання зовнішнього кільця підшипника, тобто його вібрації. Переміщення зовнішнього кільця описується складною періодичною функцією у вигляді ряду Фур'є, яка складається з простих гармонічних коливань з частотами, кратними основній:


, (1)


де ао - деяке постійне