Введение 6
1 Обзор характерных источников возникновения погрешностей в
станках 8
2 Методы анализа размерных цепей 11
3 Способы повышения точности станков 17
4 Анализ требований к геометрической точность токарно-винторезного станка
СТ16К20 для нормального и повышенного класса точноссти 19
5 Расчет параметра для одновысотности оси вращения шпиндельной
передний бабки и оси отверстия пиноли 26
5.1 Расчет для нормального класса точности станка 27
5.2 Расчет для повышенного класса точности станка 32
6 Расчет параметра на параллельность траектории перемещения верхних
салазок суппорта относительно оси вращения шпинделя передний бабки в вертикальной плоскости 39
6.1 Расчет для нормального класса точности станка 39
6.2 Расчет для повышенного класса точности станка 47
7 Расчет параметра на прямолинейность траектории перемещения суппорта относительно оси вращения шпинделя передний бабки в вертикальной
плоскости 56
7.1 Расчет для нормального класса точности станка 58
7.2 Расчет для повышенного класса точности станка 63
8. Методика измерения параметров точности несущей
системы 71
8.1 Методика измерения параметра «Одновысотность оси вращения
шпиндельной передний бабки и оси отверстия пиноли» 71
8.2 Методика измерения параметра «параллельность траектории
перемещения верхних салазок суппорта относительно оси вращения шпинделя передний бабки в вертикальной плоскости» 74
8.3 Методика измерения параметра «параллельность траектории перемещения суппорта относительно оси вращения шпинделя передний бабки
в горизонтальной плоскости» 74
Заключение 80
Список литературы 81
Требования высокой точности, предъявляемые к изготавливаемым деталям при обработке их на металлорежущих станках, могут быть удовлетворены только в том случае, если сами станки будут иметь высокую точность изготовления и сборки базовых узлов и направляющих элементов.
В зависимости от требуемой точности обработки деталей станки должны быть изготовлены в соответствии с нормами точности. Таким образом, в связи с повышением требований, предъявляемых к точности работы станка, проблема правильного назначения допусков на размеры деталей и их сопряжения становится особенно актуальной. Однако, допуски на изготовление сборку механизмов и деталей, узлов и станка в целом, назначаются необоснованно, что приводит к увеличению стоимости и сроков производства станка.
Наиболее правильным путем решения таких задач является анализ размерных цепей, который позволит обеспечить требуемую геометрическую точность станков.
Целью магистерской диссертации: повышение точности токарно-винторезного станка, а именно геометрической точности, и разработка математической модели, позволяющей оценивать влияние величин отклонений основных элементов для станков различных двух классов точности.
Методы исследования. Теоретические исследования базируются на основных положениях станкостроения и теории размерных цепей.
Научная новизна. Разработана математическая модель, позволяющая оценивать влияние величин отклонений основных элементов для станков различных классов точности.
Практическая ценность. Определен перечень базовых деталей и элементов несущей системы станка и влияние их допусков на геометрическую точность для разработанной модели.
Публикации.
По теме магистерской диссертации опубликовано 3 научные статьи в сборниках входящих в перечень РИНЦ:
1) Небылица А.В. Анализ вариантов компоновок токарных станков / А.В. Небылица, Д. В. Кочетков, П. Г. Павловский, В. Г. Кандобаров // Сборник статей XI Всероссийской научно-технической конференции для молодых ученых и студентов с международным участием. - Пенза: Издательство Пензенский государственный аграрный университет, 2023. - С. 228-231.
2) Небылица А.В. Исследование жесткости шпиндельного узла токарного станка / А.В. Небылица, Д. В. Кочетков, В. Г. Кандобаров // Актуальные проблемы станкостроения - 2023 : сб. ст. по материалам Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием (г. Пенза, 1-3 июня 2023 г.) / под общ. ред. д.т.н., проф. А.Е. Зверовщикова; к.т.н., доцента С.А. Нестерова; к.т.н., доцента Д.В. Кочеткова. - Пенза : Изд-во ПГУ, 2023. - С. 174-179.
3) Небылица А.В. Повышение точности токарно - винторезного станка по типу модели СТ16К20 / А.В. Небылица, Г.С. Большаков // Инновация технических решений в машиностроение и транспорте Сборник статей XI Всероссийской научно-технической конференции для молодых ученых и студентов с международным участием. - Пенза: Издательство Пензенский государственный аграрный университет, 2024. - С. 31-35...
В ходе выполнения расчетов параметров станка для перехода с нормального класса точности на повышенный класс точности, были выполнены расчеты точности исполнительных размеров для основных элементов несущий системы станка. Так же при расчете были показаны два метода расчета размерных цепей. Установлено что требования к точности размеров деталей несущей системы для повышенного класса точности приблизительно от 1,5..2 раза жестче. При этом метод неполной взаимозаменяемости позволяет уменьшить требования к точности изготовления деталей несущей системы в 2...3 раза и соответственно уменьшить себестоимость изготовления.
Так же были определены основные базовые детали и допуски на эти детали. По первому расчету - это корпус задней бабки, салазки задней бабки, где допуск задаётся на высоту детали. По второму расчету - это суппорт продольный, суппорт поперечный, салазки резцовые. Где допуск задаётся на параллельность двух плоскостей. По третьему расчету - это станина, корпус передней бабки, шпиндель. Где допуск задаётся на высоту детали.
