Actual Problems in Machine Building 2020 Vol. 7 No. 1-2

Actual Problems in Machine Building. Vol. 7. N 1-2. 2020 Innovative Technologies in Mechanical Engineering ____________________________________________________________________ 70 заготовки таких деталей может достигать более 40%. Отсутствие зависимостей, учитывающих изменение механических свойств заготовки у тонкостенных корпусных деталей с переменной толщиной стенок, приводит к нестабильности выходных параметров технологического процесса (ТП) в виде, например, невыполнения точности размеров и отклонение формы. Это особенно проявляется при обработке базовых отверстий, к которым предъявляются повышенные требования [1–6]. Нестабильность ТП обработки отверстий корпусных деталей может быть устранена путем расширения информационной поддержки технологической подготовки проектирования ТП изготовления базовых отверстия в виде зависимостей, моделей, позволяющих спрогнозировать условия обработки, обеспечивающих стабильное качество и определить пути управления ТП для обеспечения его стабильности по ходу выполнения. Однако, в настоящее время таких моделей проектирования ТП с учетом, приведенных выше, особенностей конструкции отверстий практически не существует. Таким образом, исследования, направленные на установление закономерностей, обеспечивающих стабильное достижение требуемых параметров точности отверстий в тонкостенных корпусных деталях с переменной толщиной стенок, путем управлении параметрами ТП, является актуальной научно-технической задачей. Теория Предварительными исследованиями было установлено, что работоспособность отверстий корпуса зависит от точности диаметральных размеров, отклонений формы, волнистости и шероховатости поверхности отверстий. Эти параметры определяют несущую способность опорных и износостойкость направляющих поверхностей. Однако при обработке отверстий в тонкостенных корпусах с переменной толщиной стенок наблюдается рассеяние диаметральных размеров, отклонение формы отверстия, шероховатости больше допустимого на 20-30%, т.е. наблюдается не стабильность ТП [7–9]. На основе метода экспертных оценок FMEA (Potential Failure Mode and Effects Analysis – Анализ видов и последствий потенциальных отказов) было определено, что причиной появления отклонений при выполнении ТП обработки отверстия в тонкостенных корпусных деталях с переменной толщиной стенок является неоднородная структура материала заготовки, которая образуется в результате охлаждения заготовки с переменной толщиной стенок. Экспериментальные исследования твердости поверхности отверстий показали, что твердость поверхности необработанной заготовки колеблется в пределах 20%, а после обработки с припуском 1,5…2 мм колебание твердости поверхности уже достигает 40%. Это объясняется тем, что поверхность заготовки имеет одинаковую мелкозернистую структуру толщиной 0,5…1 мм, после удаления которой, нижние слои имеют разную структуру в зависимости от толщины стенок, что приводит к большему колебанию твердости [8–11]. Проведем анализ ожидаемых погрешностей с применением расчетно-аналитического метода. Как известно поле рассеяние диаметральных размеров и отклонение формы зависит от следующих основных факторов [1–4]: Δ = f (ε, Δ У , Δ И , Δ Н , Δ Т , ΣΔ Ф ) , (1) где ε – рассеяние, связанное с установкой заготовки на станке или в приспособление; Δ У , Δ Т – рассеяние, вызванное упругими и температурными деформациями технологической системы; Δ И – рассеяние, возникающее в результате размерного износа режущего инструмента; Δ Н – рассеяние, связанное настройкой режущего инструмента; ΣΔ Ф рассеяние, связанное с геометрическими отклонениями оборудования.