Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Исследование причин возникновения параметрических отказов при сверлении глубоких отверстий электроинструментом

Покупка
Основная коллекция
Артикул: 623196.01.99
Харченко, А.О. Исследование причин возникновения параметрических отказов при сверлении глубоких отверстий электроинструментом [Электронный ресурс] / А.О. Харченко, В.И. Головин // Проектування, виробництво та експлуатація автотранспортних засобів і поїздів / Транспортна академія України західний науковий центр - 2007. - с. 183-185. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/523294 (дата обращения: 19.03.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.

MIHICTEPCTBO OCBITH I НАУКИ УКРА1НИ НАЦЮНАЛЬНИЙ ТРАНСПОРТННЙ УН1ВЕРСИТЕТ



ТРАНСПОРТНА АКАДЕМЫ
УКРА1НИ
ЗАХ1ДНИЙ НАУКОВИЙ ЦЕНТР

ПРОЕКТУВАННЯ, ВИРОБНИЦТВО ТА ЕКСПЛУАТАЩЯ
АВТОТРАНСПОРТНИХ ЗАСОБ1В I
ПО13Д1В





                ЩОР1ЧНИЙ НАУКОВО-ВИРОБНИЧИЙ ЖУРНАЛ

ЗАХ1ДНИЙ НАУКОВИЙ ЦЕНТР ТРАНСПОРТИР! АКАДЕМ!!УКРАШИ №14’2007

ПАДКОВСЬКИИ А.В. член-кореспондент ТАУ, шж., Льв1вська зашзниця,
КУДРЯ Я.В. асптрант кафедри менеджменту i кяжнародного шдприемництва, Нащо-нальний ушверситет “Льв1вська пснптехшка”
РИНКОВ1 ОР1СНТИРИ ЕФЕКТИВНОГО ЩНОУТВОРЕННЯ П1ДПРИЕМСТВАМИ КОРПОРАТИВНОГО СЕКТОРУ В МАШИНОБУДУВАНН1 УКРА1НИ                         142
PAWLOWSKA BEATA Dr inz. Politechnika Rzeszowska
THE INFLUENCE OF GEOMETRY EXTRUDATE CROSS-SECTION ON EXTRUSION LOAD 148 PAC AN A ANDRZEJ Dr inz. Katedra Technoiogii Maszyn i Organizacji Produkcji,
SI£P JAROSLAW Dr hab. inz. Katedra Technoiogii Maszyn 1 Organizacji Produkcji, Politechnika Rzeszowska
OPTYMALIZACJA PRZYDZIALU JEDNOSTEK TRANSPORTOWYCH NA PRZYKLADZIE
OKR^GOWEJ SPOLDZIELNI MLECZARSKIEJ                                  156
RYZINSKA GRAZYNA mgr inz. *
SLIWA ROMANA dr hab. inz., prof. PRz
DETERMINING THE FACTORS OF DUCTILE FRACTURE CRITERIA EQUATIONS USED IN
MODELING OF COMPOSITE MATERIALS EXTRUSION PROCESS                   161
SMIESZEK Miroslaw Prof, dr hab. inz.
DOBRZANSKA Magdalena Mgr inz.
WPLYW POSLIZGOW KOL NAPEDOWYCH NA KRZYWOLINIOWY RUCH AUTOMATYCZ-NEGO POJAZDU TRANSPORTOWEGO                                       167
STACHOWICZ FELIKS academician of TAU, Full Professor, Dr. of Tech. Sc., Rzeszow University of Technology (Poland)
POLYETHYLENE TEREPHTHALATE (PET) RECYCLING OF POST USE PRODUCTS     173
USTRZYCKI Adam Dr inz.
KUSZEWSKI Hubert Dr inz.
BALAWENDER Krzysztof Mgr inz., Politechnika Rzeszowska Zaklad Pojazdow
Samochodowych i Silnikow Spalinowych
TABOR SAMOCHODOWY W POLSCE W SWIETLE ZMIAN NA RYNKU TRANSPORTOWYM   ¹⁷⁷
ХАРЧЕНКО A.O., к.т.н., профессор;
ГОЛОВИН В.И, ассистент, Севастопольский национальный технический ушверситет
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИЧИН ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПАРАМЕТРИЧЕСКИХ ОТКАЗОВ ПРИ СВЕРЛЕНИИ ГЛУБОКИХ ОТВЕРСТИЙ ЭЛЕКТРОИНСТРУМЕНТОМ                  183
HOMIK WOJCIECH
TLUMIENIE DRGAN SKR^TNYCH WALU KORBOWEGO WIELOCYLINDROWEGO SILNIKA SPALINOWEGO                                                       186
ШАБАЙКОВИЧ B.A., академж ТАУ, доктор техн, наук, професор
БОЖИДАРН1К В.В., академж AIH, доктор техн, наук, професор
ГРИГОР’СВА Н.С., канд. техн, наук, доцент, Луцький державний техшчний ушвер

ситет
ПРОТИКОЛИВАЛЬНА П1ДВ1СКА ЗАЛ13НИЧНИХ КОЛ1С ПАСАЖИРСЬКИХ ВАГОН1В ¹⁹¹ JAWORSKI Artur Dr. inz.
WOS Pawel Dr inz., Politechnika Rzeszowska Zaklad Pojazdow Samochodowych i Sil-nikow Snalinowvch
TRANSPORT KOMBINOWANY - SCIEZKA DO ZR6WNOWAZONEGO TRANSPORTU W
POLSCE                                                             195

JAWORSKI Artur Dr. inz.
WOS Pawel Dr inz. Politechnika Rzeszowska Zaklad Pojazdow Samochodowych i Silnikow Spalinowych
CZYNNIKI WPLYWAJACE NA ROZWOJ TRANSPORTU W POLSCE
Зв1т про роботу у 2006-2007 рощ Захщного наукового центру Транспортно! Академп Укра'ши
План важливих заход!в захщного наукового центру транспортно!’ академп Укра'ши, Жешувсько! полПехшки, заводтв двигушв Мелец, автобуЛв "Автосан" (республша Польща) на 2007-2008 рр.

200

204


208



WESTERN SCIENTIFIC CENTRE OF UKRAINIAN TRANSPORT ACADEMY             14’2007

4

ЗАХЦЩИЙ НАУКОВИЙ ЦЕНТР ТРАНСПОРТИР! АКАДЕМ1!УКРА1НИ №14’20- '

ХАРЧЕНКО А.О., к.т.н., профессор;

        ГОЛОВИН В.И, ассистент.

Севастопольский национальный технический университет





        ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИЧИН ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПАРАМЕТРИЧЕСКИХ ОТКАЗОВ

ПРИ СВЕРЛЕНИИ ГЛУБОКИХ ОТВЕРСТИИ ЭЛЕКТРОИНСТРУМЕНТОМ

    Рассматри.ваются причины возникновения некоторых видов параметрических отказов при сверлении глубоких отверстий электроинструментом. Построена математическая модель увода сверла в процессе сверления на базе дифференциальных уравнений, описывающих поперечные колебания сверла, вызывающие отказы по точности в продольном сечении. Также рассмотрены причины отказов по форме в поперечном сечении, такие как овальность и многогранность готового отверстия. Сделан вывод о необходимости разработки дополнительных приспособлений и устройств для уменьшения потока параметрических отказов по точности готового отверстия.

    Процесс сверления отверстий, в особенности глубоких, в труднообрабатываемых материалах, к которым относятся высокопрочные, жаростойкие, нержавеющие, титановые и другие высоколегированные сплавы связан с необходимостью применения инструментов, режимов и методов обработки, а также рациональных конструкций электроинструмента. Дефекты, которые сопровождают операцию глубокого сверления, могут возникать вследствие увода оси сверла от заданного направления, вибраций, приводящих к огранке на поверхности обрабатываемого отверстия, а также изменений силовой нагрузки на инструмент в процессе заглубления, приводящих к поломкам инструмента. Значительная часть параметрических отказов и отказов функционирования подсистем электроинструмента возникает в результате воздействий оператора, непосредственно участвующего в процессе обработки.

цесса сверления необходимо рассмотреть особенности возникновения параметрических отказов процесса сверления.
     Рассмотрим процесс сверления глубоких отверстий как дискретную систему, которая может находиться в состояниях , 5}, У₂, (рис. 1). Состояние So характеризуется нормальным прохождением процесса сверления без параметрических отказов.

Рис. 1. Граф состояний обрабатываемой поверхности отверстия с учетом потоков параметрических отказ:.

     Параметрические отказы сгруппируем след}:-: щим образом:
     -     состояние S| характеризуется неточностью размеров обработанного отверстия, которая возникает интенсивностью X] и имеет интенсивность восстансз-ления pi;
     -     состояние S₂ характеризуется неточности формы в продольном сечении отверстия, возникал щими с интенсивностью потока отказов Х₂ и мож: восстанавливаться с интенсивностью и₂;
     -     состояние S₃ характеризуется неточностям формы в поперечном сечении отверстия с интенсиз ностью потока отказов Х₃ и интенсивностью восстт новления ц₃.
     Для анализа технологической надежности (пар: метрических отказов) системы необходимо учитыва⁻действие таких факторов, как силы резания (быстр-протекающие процессы), воздействие оператора -систему, износ сверла, тепловые и силовые дефору: ции элементов и подсистем электроинструмента сверла (процессы средней скорости), износ опор, зажимных элементов патрона (медленно протекают . процессы).
     Проанализируем причины возникновения оп; -санных выше параметрических отказов при сверлен;: глубоких отверстий.
     Ось обработанного отверстия не представлял собой прямой линии, совпадающей с осью отверстл заданной условиями рабочего чертежа детали. Однс' из причин указанного явления являются поперечна колебания сверла вследствие вибраций электроинс ■■ румента, вызываемых работой механизма привода. :

WESTERN SCIENTIFIC CENTRE OF UKRAINIAN TRANSPORT ACADEMY                14’200'

183

ЗАХ1ДНИЙ НАУКОВИЙ ЦЕНТР ТРАНСПОРТНО1АКАДЕМП УКРА1НИ Х₂14’2007

также из-за тремора рук оператора, управляющего работой электроинструмента.
     Уравнения неплоских поперечных колебаний сверла в абсолютной системе координат имеют вид:


г?²»       F



где y(x,t); z(x,t) - отклонения оси сечения X от оси вращения сверла;
        EJ- изгибная жесткость сверла;
        у. - массовая плотность материала сверла;
        S - площадь поперечного сечения сверла;
        g - ускорение силы тяжести.
    Граничные условия задачи:
        при х = 0\
У = 2 ~ G;


...       t й
дк ёх
что соответствует заделке;
    при х — I:
у = у 4 а);
z = г 4 а);
                 &²у S²z
лу2          ’

что соответствует шарниру, не лежащему на оси вращения сверла.
     Необходимо учесть, что поперечное сечение спирального сверла, представляет собой не окружность, а сложную форму, пример которой представлен на рис. 2.

Рис 2. Форма сечения спирального сверла

     Площадь сечения подобной формы определяется методом конечных элементов с использованием программного пакета Mathlab.
     Если решения системы (1) представить в виде y(xₜ 0 - уе (х) 4 О) sin(«ot 4 а) 4 #2(я) cos(a>t 4 а); г(х i) — Ф1(х) sin(cor 4 а) 4 '^2 (х)€os(iat 4 а),



то для неизвестных у о, (pi(x), (р₂(х), у/1(х), у/₂(х) получим систему дифференциальных уравнений:


ч.
т (
                   cl ~хт “ I


с граничными условиями: при х — G

        УG =    = ^2 =
        ду$ _ дх дх дх

При х = I
  % =         =0;         ~ г'

дх²




               дх²



     Решая данное уравнение, получаем:
       y(xₜ t) = у$(х) 4 ^(х)           4 а)
       z(xft) -               -т а).


     Эти равенства позволяют с учетом принятых допущений найти скорость центра шпинделя электроинструмента (точки А', рис. 3) относительно детали:
V/>£ ⁼ V

         (ГЙУй      , л                               }
     = V f ——h   - ген?I eat r a) I cos &t -r—sin t<at т а} sin tuti
         U,«x ds *           1 йх                     I


              ___ ___ cos\<nit + a) | sin cat т —- sinу a) cos a>t\ ax ax                    j         йх                       4

что дает возможность получить дифференциальные уравнения, описывающие движение точки А относи



тельно детали:



  .         Ztisinx^sh^     figS
                -cosx^shxs '

К sh                            ₃ ₜ ’
----------------------------- .sin ch ~ cos X sh 4S£J



в продольном сечении в результате увода оси сверла

WESTERN SCIENTIFIC CENTRE OF UKRAINIAN TRANSPORT ACADEMY             14’2007

184

ЗАХ1ДНИЙ НАУКОВИЙ ЦЕНТР ТРАНСПОРТИР! АКАДЕМП УКРА1НИ №14;20(Г

    Параметрические отказы, характеризующиеся неточностью формы отверстия в поперечном сечении,

также нуждаются в анализе.
    Контур сечения обработанной поверхности в результате погрешностей формы в виде овальности и



огранности очерчен периодической кривой, урав



ние которой в полярных координатах имеет вид (рис.



Й =

    Выразив ошибку формы в виде функции и исключив из рассмотрения ошибку собственного размера, получим ошибку геометрической формы поперечного сечения отверстия т.
&R =                   sin ?


где a„ , bₙ - коэффициенты ряда Фурье;
       Si-угол, определяющий точку измерения.
    Амплитуда гармоники соответствующего порядка, характеризующая вид погрешности



            - Л* -Н!.


     Амплитуда гармоники второго порядка А₂ характеризует величину овальности Д₂ и связана с ней соотношением Д₂ ⁼ 4А₂. Амплитуда А₃ характеризует трехгранность (Д₃ = 2А₃).
     В связи с проведенным исследованием можно сделать вывод о том, что влияние оператора электро-1X7    латтгсп Ат /ТТТА AT'Tl ЛТТТТ А. т» ТТ ТУ ГТ ЛАП ТТЛ T'AVTTA ТТЛ АТГГГП АТ*Т -г_->
?inv I LJ J IViVl’i 1 W vjf JUU.W i, DVIXIAV V 1 ГЗСЬ 1 VAnb'JlVI ПТVVH J Гчнадежность процесса сверления глубоких отверстий ? для повышения качества обрабатываемого отверстия необходимо создание устройств, минимизирующих влияние вибраций рук оператора на технологический процесс обработки.
     В перспективе предполагается разработка устройства для повышения технологической надежност:, (уменьшения параметров потоков отказов по точности обработанной поверхности в продольном и поперечном сечениях) процесса сверления глубоких от-всостий.

а)                                          б)
Рис. 4. Схемы геометрической формы отверстия в поперечном сечении при наличии овальности (а) и трехгранности (б)

Библиографический список


1. Армарего И. Дж. А., Браун Р.Х. Обработка металлов резанием. - М.: Машиностроение, 1977. - 325 с.
2. Головин В.И. Оценка надежности электроинструмента с использованием размеченного мгтлспгай // Пагтоктг rVoFTV •
    Д ^УСЛ-44/М- wviv/llixxn // J_/VV IXlIlil X ✓ ♦ » kZiZXIl
    мизация производственных процессов. Вып.9: Сб. науч. тр. - Севастополь: Изд-во СевНТУ, 2006.-С. 133-139

    3. Григорьян Г.Д. Точность, надежность и производительность металлорежущих станков Г.Д. Григорьян, С.А. Зелинский, Г.А. Обор-ский и др. - К.: Тэхника, 1990. - 222 с.
    4. Дальский А.М. Технологическое обеспечение надежности высокоточных деталей машин. -М.: Машиностроение, 1975.-223 с.

Summary
    Analytical research of the reasons of occurrence of parametrical refusals at drilling deep apertures.


WESTERN SCIENTIFIC CENTRE OF UKRAINIAN TRANSPORT ACADEMY

14’200”

185