ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.11.2023
Просмотров: 401
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
Рисунок 4 – Схема закрепления кольца с некруглой
Рисунок 17--Схема образования погрешности закрепления
Поэтому и для технологической системы необходимо, чтобы
3.5.3 Задание к лабораторной работе
3.5.5 Методика и порядок выполнения лабораторной работы
4. Проников А.С. Надёжность машин. М. Маш. 1978. 591с.
5. Когаев В.П., Дроздов Ю.Н. прочность и износостойкость деталей машин. М. ВШ.1991.319с.
6. Аристов А.В. управление качеством. М. Инфра М. 2000. 238с.
3.6.2.2 Погрешности, связанные с тепловыми деформациями технологических систем
V) отверстий овальность, естественно, существенно уменьшается, а затем при хранении в течение 15 дней (VI) и в течении года (VII) ее отклонения образуется самопроизвольно.
Анализ показал, что причина данного явления ― в особенности проведения заготовительной операции, а погрешность отверстий в виде овальности имеет наследственную природу. Такой анализ позволяет принять соответствующие технологические меры, которые в данном случае могут, в первую очередь, быть сведены к измерению условий формообразования на заготовительной операции. В рассматриваемом технологическом процессе заготовка формируется в двух половинах штампа, которые упруго раздвигаются в то время, когда жёсткий пуансон формирует отверстие, при этом создаётся овальность всех поверхностей колец. Важным технологическим решением является также применение на токарной операции нового зажимного патрона, что позволяет уменьшить наследственную погрешность и повысить качество изделий.
Развитие положений технологической наследственности позволяет более широко представить истинное положение дел, а не ограничиваться только строением материала и описанием его во времени. Полезным оказывается введение термина ― память среды. Совокупность различных зависимостей, описывающих, как состояние заготовки, так и технологическую среду, может быть представлена функционалом F
. Он описывает память среды и называется откликом. В этом же свете оправданным и являются и другие термины:
– история;
– пространство истории ― множество функций, от которых зависит .
При производстве ― особенно прецизионных изделий ― одновременно проявляются функция формы, функция размера, функция напряжений, функция шероховатости и многие другие, которые, в свою очередь, определяются другими функциями производственной (технологической) среды. Все эти функции должны быть учтены в задачах, связанных с технологической подготовкой производства.
Реальная технологическая среда должна формироваться направленно, а технологическая подготовка производства должна это формирование учитывать. Практически это означает, что необходимо ещё в заготовительном производстве принять меры по ликвидации условий овализации колец, использовать особую технологическую оснастку в виде зажимных патронов для закрепления обтачиваемых колец и др. Именно такие мероприятия должны характеризовать производственную среду, позволяющую препятствовать передаче вредных наследственных свойств.
Основными моментами технологической наследственности являются установление факта переноса определённого свойства от предшествующей операции к последующим, а также количественная сторона вопроса, характеризуемая передачей k. Выбор маршрута обработки тесно связан с определением коэффициентов передач на всех операциях технологического процесса. Неизменность свойств обрабатываемого объекта характеризуется величиной – значением k=1, что означает не только полный перенос свойств, но и сохранение их в готовом изделии (рисунок 26,а). Примером может служить явление, связанное с изменением свойств материала. Действительно, в ходе механической обработки и сборки физико-механические свойства основного материала высокоточной детали могут оставаться без изменения.
Рисунок 26 – Варианты изменения коэффициентов передачи в ходе технологического процесса
Представленный график имеет положительное толкование лишь в том случае, если наследуемое свойство играет положительную роль в вопросах надежности. На рисунке 26,б показан график, из которого следует, что в технологическом процессе значение k колеблется. Это часто можно наблюдать на практике. Такой процесс всегда оценивается отрицательно. Если проектирование технологического процесса проводится с учётом явлений технологической наследственности, то непременным условием должна явиться монотонность изменения k. Отрицательное свойство, возникшее на операции 1 (рисунок 26,в), должно планомерно ликвидироваться, причём на всех операциях k>1. положительное же свойство должно не только сохраняться, но и развиваться, чему соответствует условие постоянного уменьшения k при всех значениях k<1 на всех операциях процесса (рисунок 26,г).
В большинстве случаев при технологическом наследовании приходится иметь дело с отрицательными свойствами. Поэтому график рисунок 26,б является типичным и должен лежать в основе проектирования технологических процессов в высокоточном машиностроении. Наиболее благоприятен такой процесс, когда отрицательное свойство не может возникнуть или ликвидация отрицательного свойства происходит сразу же после его возникновения. Однако последнее во многих случаях не представляется возможным. В связи с этим встаёт вопрос о выяснении закономерности изменения значения
k в ходе технологического процесса.
Для решения поставленной задачи может быть привлечён экономический принцип проектирования и найдена функция,
т.е. зависимость исходных 
и выходных 
свойств высокоточных деталей. Процесс отыскивания функции показан на рисунке 27. Допустим, что вредное свойство 
на операции 1 трансформируется в 
. Поскольку известна общая зависимость стоимости в функции достигаемых свойств 
(например, допустимого отклонения размеров, погрешности формы, шероховатости, волнистости и пр.), стоимость достижения 
составляет S2. Далее, на операции 2, которая должна быть проведена со стоимостью S3, исходной становится полученная ранее величина х2. Исходное свойство х3, полученное после операции 2, в результате проведения операции со стоимостью S4 даёт х5, т. д. Характер нарастания стоимости в ходе технологического процесса определяется постоянным и закономерным увеличением сложности проводимой работы, увеличением времени обработки и применением более дорогого оборудования. В общем, виде он характеризуется соответствующей прогрессией. В итоге проведения такой работы строится определённая графическая зависимость, показывающая связь входных и выходных параметров изделия. Ход построения графика(рисунок 27).
График искомой функции имеет важное свойство. Он показывает, что на начальных операциях работа проводится с относительно большими значениями k, а на конечных – с малыми. Это соответствует известному экономическому положению о целесообразности более интенсивной ликвидации отрицательных свойств на начальных операциях, стоимость которых значительно ниже стоимости конечных операций технологического процесса. Нарушение данного положения показано выше на примере нерациональной обработки деталей типа столов.
Рисунок 27 – Построение графика рационального выбора значений
коэффициентов передач показан стрелками.
Искомая функция может быть представлена в виде
Кроме того, известно, что
поэтому 
Следовательно, всякую операцию с исходным свойством обрабатываемого объекта, характеризуемым значением хn, нужно проводить на базе данной закономерности, позволяющей определять коэффициенты передачи k. При этом будет получено выходное свойство
.
Наиболее благоприятным является такой технологический процесс, на начальных операциях которого происходит практически полная ликвидация отрицательного свойства (рисунок 28,а). В этом случае можно говорить о значениях k для операций 1 и 2 (k2 > k1). На операции 2 выходное свойство характеризуется допустимой, с точки зрения надёжности, величиной х2 и в дальнейшем ходе технологического процесса не меняется. Этот случай характерен, например, для многих операций термической обработки. Не только разовое, но и дальнейшее уменьшение отрицательного свойства показано на рисунке 28,б.
Рисунок 28 – Иллюстрация изменений свойств в ходе
технологического процесса
Примером такого технологического процесса может явиться обработка колец подшипников с ликвидацией наследственной овальности за счёт использования патронов с закреплением заготовок по торцу ещё на токарных операциях. На операциях 3, 4 и пр. планомерно снижается овальность. На рисунке 28,в представлен аналогичный случай, но отрицательное свойство высокоточной детали резко уменьшается не на одной, а на нескольких операциях. Проектирование указанных процессов становится возможным в том случае, если известен весь ход технологического наследования.
Работа по использованию закономерностей технологического наследования при проектировании технологических процессов только начинается. Еще нет необходимых обобщений материалов, полученных расчетным и опытным путями, а ценные факты, наблюдаемые в производственных условиях, часто остаются достоянием рабочих-умельцев и не доходят до технологических бюро. Вместе с тем не вызывает сомнения то обстоятельство, что для изделий, которые должны работать с микрометрической и долемикрометрической точностью, технологические факторы, рассматриваемые обычно как второстепенные, часто играют решающую роль и они должны найти отражение при проектировании технологических процессов высокоточных деталей.
В машиностроении в основе проектирования технологических процессов лежит сочетание технического и экономического принципов. Однако обеспечение технического принципа в высокоточном машиностроении не предполагает лишь выполнение всех требований рабочего чертежа и технических условий на изготовление детали и или изделия. Важным условием должен быть учёт явлений технологической наследственности, что непосредственно связано с надежностью выпускаемых изделий. Вместе с тем ликвидация в ходе технологического процесса отрицательных и развитие положительных свойств объектов производства должны проводиться с учетом экономического принципа проектирования. Основной трудностью такой работы является отыскание в проектируемых технологических процессах тех операций и переходов, на которых возникает данное свойство, и научное предвидение его дальнейшего развития.
Анализ экономической эффективности повышения надежности и долговечности машин должен предусматривать экономию, возникающую при их производстве на заводе-изготовителе, а также экономию при эксплуатации. Экономия от эксплуатации машин более высокой долговечности и надежности может составлять затраты на совершенствование технологических процессов. Важной задачей является нахождение соотношений, связывающих экономику производства с экономикой эксплуатации машин.
Введем обозначения:
– сумма эксплуатационных расходов на весь срок службы машины;
N – количество продукции, или объем работы, выполняемый машиной при начальном уровне её долговечности и надежности;
k0 – оптовая отпускная цена одной машины плюс наценка сбытовых организаций и транспортные расходы;
а – коэффициент,
b – степень увеличения цены машины вследствие дополнительных затрат на повышение долговечности и надежности;
с – степень повышения производительности машины вследствие повышения долговечности и надежности;
d – степень повышения производительности машины вследствие повышения долговечности и надежности.
Применяя указанные обозначения, можно написать:
Отсюда следует
Анализ показал, что причина данного явления ― в особенности проведения заготовительной операции, а погрешность отверстий в виде овальности имеет наследственную природу. Такой анализ позволяет принять соответствующие технологические меры, которые в данном случае могут, в первую очередь, быть сведены к измерению условий формообразования на заготовительной операции. В рассматриваемом технологическом процессе заготовка формируется в двух половинах штампа, которые упруго раздвигаются в то время, когда жёсткий пуансон формирует отверстие, при этом создаётся овальность всех поверхностей колец. Важным технологическим решением является также применение на токарной операции нового зажимного патрона, что позволяет уменьшить наследственную погрешность и повысить качество изделий.
Развитие положений технологической наследственности позволяет более широко представить истинное положение дел, а не ограничиваться только строением материала и описанием его во времени. Полезным оказывается введение термина ― память среды. Совокупность различных зависимостей, описывающих, как состояние заготовки, так и технологическую среду, может быть представлена функционалом F
. Он описывает память среды и называется откликом. В этом же свете оправданным и являются и другие термины: – история; – пространство истории ― множество функций, от которых зависит .При производстве ― особенно прецизионных изделий ― одновременно проявляются функция формы, функция размера, функция напряжений, функция шероховатости и многие другие, которые, в свою очередь, определяются другими функциями производственной (технологической) среды. Все эти функции должны быть учтены в задачах, связанных с технологической подготовкой производства.
Реальная технологическая среда должна формироваться направленно, а технологическая подготовка производства должна это формирование учитывать. Практически это означает, что необходимо ещё в заготовительном производстве принять меры по ликвидации условий овализации колец, использовать особую технологическую оснастку в виде зажимных патронов для закрепления обтачиваемых колец и др. Именно такие мероприятия должны характеризовать производственную среду, позволяющую препятствовать передаче вредных наследственных свойств.
Основными моментами технологической наследственности являются установление факта переноса определённого свойства от предшествующей операции к последующим, а также количественная сторона вопроса, характеризуемая передачей k. Выбор маршрута обработки тесно связан с определением коэффициентов передач на всех операциях технологического процесса. Неизменность свойств обрабатываемого объекта характеризуется величиной – значением k=1, что означает не только полный перенос свойств, но и сохранение их в готовом изделии (рисунок 26,а). Примером может служить явление, связанное с изменением свойств материала. Действительно, в ходе механической обработки и сборки физико-механические свойства основного материала высокоточной детали могут оставаться без изменения.
Рисунок 26 – Варианты изменения коэффициентов передачи в ходе технологического процесса
Представленный график имеет положительное толкование лишь в том случае, если наследуемое свойство играет положительную роль в вопросах надежности. На рисунке 26,б показан график, из которого следует, что в технологическом процессе значение k колеблется. Это часто можно наблюдать на практике. Такой процесс всегда оценивается отрицательно. Если проектирование технологического процесса проводится с учётом явлений технологической наследственности, то непременным условием должна явиться монотонность изменения k. Отрицательное свойство, возникшее на операции 1 (рисунок 26,в), должно планомерно ликвидироваться, причём на всех операциях k>1. положительное же свойство должно не только сохраняться, но и развиваться, чему соответствует условие постоянного уменьшения k при всех значениях k<1 на всех операциях процесса (рисунок 26,г).
В большинстве случаев при технологическом наследовании приходится иметь дело с отрицательными свойствами. Поэтому график рисунок 26,б является типичным и должен лежать в основе проектирования технологических процессов в высокоточном машиностроении. Наиболее благоприятен такой процесс, когда отрицательное свойство не может возникнуть или ликвидация отрицательного свойства происходит сразу же после его возникновения. Однако последнее во многих случаях не представляется возможным. В связи с этим встаёт вопрос о выяснении закономерности изменения значения
k в ходе технологического процесса.
Для решения поставленной задачи может быть привлечён экономический принцип проектирования и найдена функция,
т.е. зависимость исходных и выходных свойств высокоточных деталей. Процесс отыскивания функции показан на рисунке 27. Допустим, что вредное свойство на операции 1 трансформируется в . Поскольку известна общая зависимость стоимости в функции достигаемых свойств (например, допустимого отклонения размеров, погрешности формы, шероховатости, волнистости и пр.), стоимость достижения составляет S2. Далее, на операции 2, которая должна быть проведена со стоимостью S3, исходной становится полученная ранее величина х2. Исходное свойство х3, полученное после операции 2, в результате проведения операции со стоимостью S4 даёт х5, т. д. Характер нарастания стоимости в ходе технологического процесса определяется постоянным и закономерным увеличением сложности проводимой работы, увеличением времени обработки и применением более дорогого оборудования. В общем, виде он характеризуется соответствующей прогрессией. В итоге проведения такой работы строится определённая графическая зависимость, показывающая связь входных и выходных параметров изделия. Ход построения графика(рисунок 27).График искомой функции имеет важное свойство. Он показывает, что на начальных операциях работа проводится с относительно большими значениями k, а на конечных – с малыми. Это соответствует известному экономическому положению о целесообразности более интенсивной ликвидации отрицательных свойств на начальных операциях, стоимость которых значительно ниже стоимости конечных операций технологического процесса. Нарушение данного положения показано выше на примере нерациональной обработки деталей типа столов.
Рисунок 27 – Построение графика рационального выбора значений
коэффициентов передач показан стрелками.
Искомая функция может быть представлена в виде
Кроме того, известно, что
поэтому Следовательно, всякую операцию с исходным свойством обрабатываемого объекта, характеризуемым значением хn, нужно проводить на базе данной закономерности, позволяющей определять коэффициенты передачи k. При этом будет получено выходное свойство
.Наиболее благоприятным является такой технологический процесс, на начальных операциях которого происходит практически полная ликвидация отрицательного свойства (рисунок 28,а). В этом случае можно говорить о значениях k для операций 1 и 2 (k2 > k1). На операции 2 выходное свойство характеризуется допустимой, с точки зрения надёжности, величиной х2 и в дальнейшем ходе технологического процесса не меняется. Этот случай характерен, например, для многих операций термической обработки. Не только разовое, но и дальнейшее уменьшение отрицательного свойства показано на рисунке 28,б.
Рисунок 28 – Иллюстрация изменений свойств в ходе
технологического процесса
Примером такого технологического процесса может явиться обработка колец подшипников с ликвидацией наследственной овальности за счёт использования патронов с закреплением заготовок по торцу ещё на токарных операциях. На операциях 3, 4 и пр. планомерно снижается овальность. На рисунке 28,в представлен аналогичный случай, но отрицательное свойство высокоточной детали резко уменьшается не на одной, а на нескольких операциях. Проектирование указанных процессов становится возможным в том случае, если известен весь ход технологического наследования.
Работа по использованию закономерностей технологического наследования при проектировании технологических процессов только начинается. Еще нет необходимых обобщений материалов, полученных расчетным и опытным путями, а ценные факты, наблюдаемые в производственных условиях, часто остаются достоянием рабочих-умельцев и не доходят до технологических бюро. Вместе с тем не вызывает сомнения то обстоятельство, что для изделий, которые должны работать с микрометрической и долемикрометрической точностью, технологические факторы, рассматриваемые обычно как второстепенные, часто играют решающую роль и они должны найти отражение при проектировании технологических процессов высокоточных деталей.
В машиностроении в основе проектирования технологических процессов лежит сочетание технического и экономического принципов. Однако обеспечение технического принципа в высокоточном машиностроении не предполагает лишь выполнение всех требований рабочего чертежа и технических условий на изготовление детали и или изделия. Важным условием должен быть учёт явлений технологической наследственности, что непосредственно связано с надежностью выпускаемых изделий. Вместе с тем ликвидация в ходе технологического процесса отрицательных и развитие положительных свойств объектов производства должны проводиться с учетом экономического принципа проектирования. Основной трудностью такой работы является отыскание в проектируемых технологических процессах тех операций и переходов, на которых возникает данное свойство, и научное предвидение его дальнейшего развития.
Анализ экономической эффективности повышения надежности и долговечности машин должен предусматривать экономию, возникающую при их производстве на заводе-изготовителе, а также экономию при эксплуатации. Экономия от эксплуатации машин более высокой долговечности и надежности может составлять затраты на совершенствование технологических процессов. Важной задачей является нахождение соотношений, связывающих экономику производства с экономикой эксплуатации машин.
Введем обозначения:
– сумма эксплуатационных расходов на весь срок службы машины;N – количество продукции, или объем работы, выполняемый машиной при начальном уровне её долговечности и надежности;
k0 – оптовая отпускная цена одной машины плюс наценка сбытовых организаций и транспортные расходы;
а – коэффициент,
b – степень увеличения цены машины вследствие дополнительных затрат на повышение долговечности и надежности;
с – степень повышения производительности машины вследствие повышения долговечности и надежности;
d – степень повышения производительности машины вследствие повышения долговечности и надежности.
Применяя указанные обозначения, можно написать:
Отсюда следует