Технологическое обеспечение производительности и качества обработки отверстий деталей гидропневмосистем комбинированным осевым инструментом

Abstract

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.02.08 – технология машиностроения. – Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", Харьков, 2016. Диссертация посвящена решению важной научно-технической задачи повышения производительности и качества обработки отверстий в деталях элементов гидропневмосистем за счет выбора оптимальной структуры и назначения параметров ТП обработки, который осуществляется КОИ. Рассмотрены технологические факторы, влияющие на показатели точности и качества обрабатываемого отверстия. Разработана математическая модель формирования структуры ТП с использованием КОИ и выбора оптимального варианта на основе статистического анализа конструктивно-технологических характеристик заданной номенклатуры отверстий и рекомендаций к конструированию КОИ. Разработана математическая модель, описывающая порядок компоновки ступеней КОИ и принцип их работы в зависимости от концентрации технологических переходов на основе математического аппарата булевой алгебры. Разработана математическая модель для многокритериального выбора рациональных режимов резания, которые позволяют повысить производительность обработки. В результате исследования суммарной осевой силы и суммарного крутящего момента, действующих на КОИ, определенны соотношения диаметров ступеней, которые позволяют уменьшить нагрузку на инструмент и снизить энергозатраты. Предложены рекомендации по уменьшению влияния погрешностей предварительной обработки на точность отверстия за счет разбиения припуска по заданному закону. Теоретически и экспериментально исследована зависимость направления действия неуравновешенной радиальной силы резания на точность обработки отверстий КОИ. Разработана инженерная методика построения рационального технологического процесса обработки заданной номенклатуры отверстий, основанная на предварительном анализе конструктивно-технологических характеристик заданной номенклатуры отверстий и выборе наиболее часто встречающихся путем построения точечных диаграмм. Для повышения эффективности технологического процесса обработки отверстий за счет сокращения номенклатуры применяемых инструментов, а также уменьшения временных и материальных затрат на изготовление комплекта КОИ, разработан модульный КОИ (патент Украины на полезную модель № 49356).

Thesis for granting the Degree of Candidate of Technical Sciences on a specialty 05.02.08 – Manufacturing engineering. – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkiv, 2016. The thesis is dedicated to solving the important scientific and technical problem of efficiency and quality increase of hole-making operations in parts of hydropneu-matic systems by choice of optimal manufacturing process structure and its parame-ters which are realized by combined axial tool. Mathematical model of forming manufacturing process structure based on combined axial tool using and optimum alternative choice which is based on statistical analysis of design and technological parameters of given holes range and guidelines for combined axial tool design is developed. Mathematical model describing the order of assembly combined axial tool steps and principle of their operation subject to concentration of manufacturing steps and based on mathematical apparatus of Boolean algebra is developed. Mathematical model of multicriteria choice of rational cutting conditions which allows increasing the machining efficiency is proposed. Based on results of research of total axial force and total torque operating on combined axial tool diameters and lengths ratios of combined axial tool are determined. Recommendations of decreasing of errors influence from preprocess machining on hole accuracy due to decomposition of excess material under the given principle. The dependence of action direction of unbalanced radial cutting force on accuracy of hole-making operations by combined axial tool is investigated theoretically and experimentally.