Підвищення якості оброблення циліндричних поверхонь деталей машин з використанням спорядження з передавально-підсилюючими елементами.

Abstract

Робота присвячена підвищенню якості оброблення циліндричних поверхонь деталей машин на верстатах токарної, свердлильної та шліфувальної групи шляхом скорочення часу встановлення деталі та підвищення точності базування та інтенсивності формоутворення за рахунок впровадження прогресивного технологічного оснащення з передавально-підсилюючими елементами. Розроблено теоретичні передумови створення беззазорних оправок з передавально–підсилюючими затискними елементами з виведенням аналітичних залежностей для їх розрахунку і автоматизованого проектування. Досліджено залежності радіальної сили затиску заготовок роликовими конічними та кульковими затискними елементами від конструктивних параметрів оснащення і осьової сили, виведено аналітичні залежності для визначення допустимого крутного моменту захисного різьбового патрона з кульовими передавальними елементами. За допомогою розмірного аналізу конструкцій оправок з кульковими передавально-підсилюючими елементами встановлено забезпечення ними достатньої точності оброблення. Розроблено систему автоматизованого проектування беззазорної кулькової оправки з використанням в програмі результатів досліджень, отриманих при проведенні експериментів. Основними залежностями для розрахунку оправки, що використовуються в САПР є залежності для перевірки сили затиску та величини крутного моменту, що створюється при обробленні закріпленої на оправці деталі. Результатами досліджень є розроблення конкурентоздатних затискних патронів і розтискних кулькових та конічних роликових оправок. Запропоновано конструкції запобіжних патронів для свердління отворів і нарізання різей.

Работа посвящена повышению качества обработки цилиндрических поверхностей деталей машин на станках токарной, сверлильной и шлифовальной групп путем сокращения времени установки деталей и повышения точности базирования, а также интенсивности формообразования за счет внедрения прогрессивной технологической оснастки с передающе-усиливающими элементами. Разработаны теоретические предпосылки создания беззазорных оправок с передающе-усиливающими зажимными элементами с выводом аналитических зависимостей для их расчета и автоматизированного проектирования. Исследованы силовые параметры беззазорных оправок с коническими передающе-усиливающими элементами. Исследованы зависимости радиальной силы зажима заготовок роликовыми коническими и шариковыми зажимными элементами от конструктивных параметров оснастки и осевой силы. Выведены аналитические зависимости для расчета силовых и конструктивных параметров сверлильного предохранительного патрона с шариковыми передающе–усиливающими элементами, выведены зависимости для определения допустимого крутящего момента защитного резьбового патрона с шариковыми передающими элементами. С помощью размерного анализа конструкций оправок с шариковыми передающе-усиливающими элементами установлено обеспечения ими достаточной точности обработки. Рассмотрены технологические возможности использования розработаных оправок и патронов МРС. Обосновано применение вращающихся кондукторных втулок с использованием подшипников качения при сверлильных операциях. Разработана система автоматизированного проектирования беззазорной шариковой оправки с использованием в программе результатов исследований, полученных при выполнении экспериментов. Основными зависимостями для расчета оправки, используемых в САПР, являются зависимости для проверки силы зажима и величины крутящего момента, создаваемого при обработке закрепленной на оправке детали. Результатами исследований является разработка конкурентоспособных зажимных патронов и разжимных шариковых и конических роликовых оправок, предложены конструкции предохранительных патронов для сверления отверстий и нарезания резей.

The thesis is dedicated to the rise of quality of processing the cylindrical surfaces of machine details on turning, drilling and grinding tools by means of reducing the time of setting the detail as well as by improving the accuracy-based and in general by the intensity of forming through the introduction of progressive technological equipment of the transmission-reinforcing elements. The theoretical backgrounds of gapless mandrels with transmission - reinforcing clamping elements with the withdrawal of analytical dependences for their calculation and CAD are developed. The dependences of radial force of clamping the workpieces by means of conical roller and ball clamping elements of the design parameters of tooling and axial forces are investigated. Analytical dependences for determining the allowable torque screw chuck protective gear with spherical intermediary elements are developed. Using dimensional analysis of mandrels’ structures with ball transmission - reinforcing elements, their sufficient precision of processing has been substantiated. The system of computer-aided design of gapless ball mandrel using in program the results of the research having obtained during the investigation is developed. The main dependences for calculating the mandrel that are used in CAD are dependences to test the strength of clamping and magnitude of torque that is created when processing fixed on fixture details. The result of the research is the development of competitive clamping cartridges and unclamping ball and tapered roller mandrels. The design of safety cartridges for drilling holes and cutting carvings is introduced.