Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Приборы и методы контроля и определения состава веществ

Диссертационная работа:

Бражкин Борис Сергеевич. Разработка методов и средств контроля сложнопрофильных деталей типа тел вращения : Дис. ... канд. техн. наук : 05.11.13 : Москва, 2004 233 c. РГБ ОД, 61:05-5/1814

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 3

ГЛАВАІ 9

АНАЛИЗ КОНТРОЛИРУЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ ДЕТАЛЕЙ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО
СГОРАНИЯ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 9

  1. Структура деталей двигателей внутреннего сгорания и их контролируемых параметров 9

  2. Анализ типовой технологии изготовления кулачковых и коленчатых валов 21

  3. Анализ метрологических схем и устройств контроля идентифицированных параметров деталей ДВС 23

  4. Технико-экономические показатели контроля распредвалов и коленвалов 45

  5. Постановка задач исследования 47

1.6. Выводы по главе I , 49

ГЛАВА II 51

РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ РАСЧЕТА РАЗМЕРОВ
КОНТРОЛИРУЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ 51

  1. Особенности координатных измерений размеров 51

  2. Анализ связей матмоделей расчета размера с типом размера и формой примененного наконечника 57

  3. Математические модели расчета контролируемых параметров распредвалов и коленвалов 70

  4. Математическая модель расчета полярных координат профиля кулачка 89

2.5. Выводы по главе II 99

ГЛАВА III 100

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ НА
СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ КИМ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ 100

  1. Погрешности измерения линейных координат 101

  2. Погрешности измерения угловых координат 114

  3. Погрешности измерения контролируемых параметров 125

  4. Методы экспериментальной проверки погрешностей измерения контролируемых параметров 129

  5. Разработка перечня и значений поверяемых параметров координатно-

измерительных машин для контроля тел вращения 138

5.4. Выводы по главе III 142

ГЛАВА IV 143

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ СРАВНИТЕЛЬНОЙ ОЦЕНКИ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ
КООРДИНАТНО- ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ МАШИН ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДЕТАЛЕЙ ТИПА ТЕЛ
ВРАЩЕНИЯ 143

  1. Производительность координатно-измерительных машин для контроля тел вращения 143

  2. Производительность универсальных методов контроля распредвалов и коленвалов , 147

4.3. Выводы по главе IV 154

ГЛАВА V 155

СИНТЕЗ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ КООРДИНАТНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ МАШИН ДЛЯ
КОНТРОЛЯ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ 155

  1. Технические требования к составу и структуре специализированных координатно-измерительных машин 155

  2. Двухкоординатные спец КИМ типа КИП-1 и КИП-2 для контроля распределительных валов двигателей внутреннего сгорания 162

  3. Трёхкоординатные установки для контроля распредвалов и коленвалов двигателей внутреннего сгорания 169

  4. Особенности программного обеспечения установок для автоматического и полуавтоматического контроля распредвалов и коленвалов 175

5.5. Выводы по главе V 182

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 185

ЛИТЕРАТУРА 189

ПРИЛОЖЕНИЯ. Рис. 1П-8П. Табл. 1П-ЗП. Акты внедрения.

Введение к работе:

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. Развитие машиностроения выдвигает постоянно возрастающие требования к качеству производимой техники и, следовательно, к техническому уровню, качеству, эффективности и надежности методов технического контроля, как составной части технологических процессов.

Одним из важных направлений развития современного машиностроения является двигателестроение, в том числе производство двигателей внутреннего сгорания. Современный двигатель внутреннего сгорания (автомобильный, тракторный) содержит несколько сотен деталей, до 60 - 70% которых составляют тела вращения, но важнейшими из них, определяющими технико-экономические характеристики двигателя, являются, безусловно, коленчатый вал, распределительный вал, поршень. Эти детали содержат от нескольких десятков до нескольких тысяч контролируемых параметров. Особенностью этих деталей является то, что основная масса их контролируемых параметров образована поверхностями вращения и по техническим условиям должна контролироваться при повороте изделия. Например, профиль кулачка задается таблично в координатах - угол поворота - подъем толкателя или угол поворота - радиус-вектор точки на поверхности кулачка.

Обследование ряда машиностроительных предприятий выявило крайне низкую их техническую оснащенность методами и средствами контроля основных деталей двигателей внутреннего сгорания - распредвалов, коленвалов и сопутствующих деталей. За исключением единичных предприятий, оснащенных образцами зарубежных приборов, требующих ремонта и модернизации, заводы имеют на вооружении только оптические делительные головки и длиномеры И не могут обеспечить контроль в соответствии с требованиями чертежа. При

этом трудоемкость контроля слишком велика (до 2-х-З-х смен на один распредвал), что не позволяет оперативно контролировать ход производства.

ф, Необходимо также отметить, что существующие сегодня средства авто-

матизации размерного контроля - координатно-измерительные машины традиционного исполнения в виде трехкоординатных устройств с перемещениями измерительных головок касания по координатам X, Y, Z не приспособлены для контроля тел вращения. Поэтому актуальными являются исследования, направленные на повышение точности и производительности контроля этих деталей и

№ вооружение конструктора, технолога, изготовителя и контролера быстродейст-

вующими автоматизированными методами и средствами объективного контроля в соответствии с требованиями конструкторской документации.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ заключается в исследовании и разработке координатных методов контроля сложно-профильных деталей типа тел вращения, создании нового класса специализированных координатно-измерительных машин повышенной точности и производительности.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ базировались на фундаментальных положениях технологии машиностроения, метрологии, размерного анализа. Использовались теория классификации деталей машин и контролируемых параметров, теория машин и механизмов, численные методы анализа, теория погрешностей измерений.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА.

1. Разработана методика контроля сложно-профильных деталей типа тел вращения и выполнена экспериментальная проверка точного измерения размеров, формы и расположения поверхностей тел вращения на КИМ-ТВ, работаю-

щих в полярной системе координат, состоящая из синтеза прямых одновременных измерений линейных и круговых координат с соблюдением принципа Аббе на специально разработанных координатно-измерительных машинах особого типа методом сканирования контролируемых поверхностей с одновременной математической обработкой результатов измерений по специальным матмоде-лям, обеспечивающая существенное повышение точности и производительности контроля.

  1. Разработаны математические модели расчета контролируемых параметров тел вращения, в том числе математические модели абсолютных измерений диаметров, а также математические модели пересчета подъемов кулачков, измеряемых плоским или роликовым толкателем в полярные координаты профиля кулачка и обратно.

  2. Разработаны математические модели расчета подъемов кулачков, измеренных плоским, роликовым или точечным толкателем относительно любых баз по выбору оператора: затылка кулачка; технологических центров; оси, проходящей через центры крайних опорных шеек; оси, проходящей через центры ближайших к кулачку опорных шеек.

  3. Выполнен теоретический анализ источников погрешностей контролируемых угловых и линейных геометрических параметров. Разработаны математические модели погрешностей измерений контролируемых параметров на КИМ-ТВ. Проведены теоретические и экспериментальные исследования значений величин погрешностей. На базе этих исследований определены пределы допускаемых погрешностей и разработаны методики поверки КИМ-ТВ.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

В работе приводятся сведения о структуре деталей двигателей внутреннего сгорания, структуре контролируемых параметров в технологических процессах базовых деталей ДВС - распредвалов и коленвалов, математических моде-

лях расчета контролируемых параметров при контроле их в полярной системе координат, устройстве, технических характеристиках и преимуществах разработанных технологических средств контроля.

Первая глава диссертации содержит данные анализа структуры, методов и средств контроля деталей двигателей внутреннего сгорания, метрологических схем контроля геометрических параметров распредвалов и коленвалов, технико-экономических показателей применяемых методов контроля.

На основе анализа структуры контролируемых параметров тел вращения на примере распредвалов, коленвалов и схем измерения их контролируемых параметров предложена единая метрологическая схема контроля цилиндрических и криволинейных элементов тел вращения, положенная в основу конструкции специализированных координатно-измерительных машин.

Во второй главе диссертации описаны научно обоснованные математические модели расчета параметров размера и формы цилиндрических и криволинейных поверхностей тел вращения при измерении их в полярной системе координат с учетом различия измерительных и конструкторских баз, а также мат-модели пересчета подъемов кулачков, измеряемых плоским или роликовым толкателем в подъемы радиусов - векторов.

В третьей главе приведены результаты теоретического анализа источников погрешностей разработанных методов контроля, применяемых в технологии изготовления распредвалов и коленвалов.

Проведен анализ источников погрешностей измерений, разработаны математические модели расчета погрешностей и дана оценка точности контроля в технологических процессах изготовления распредвалов и коленвалов.

В четвертой главе рассмотрена методика оценки эффективности и производительности созданных КИМ в сравнении с существующими методами контроля тел вращения.

В пятой главе обоснована необходимость и целесообразность создания 2-х и 3-х координатных специализированных координатно-измерительных машин для контроля тел вращения и контролируемых элементов деталей произвольной формы, образованных цилиндрическими, коническими, сферическими, криволинейными поверхностями, работающих в полярной системе координат. Описаны конструктивные особенности разработанных автоматических и полуавтоматических установок и приборов для контроля распредвалов и коленвалов.

Приведено описание структуры программного обеспечения установок для автоматического и полуавтоматического контроля распредвалов, копиров и коленвалов.

В заключение приводятся выводы по выполненной работе.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ.

Разработаны математические модели расчета контролируемых параметров распредвалов и коленвалов ДВС, рабочая методика оценки погрешности специализированных координатно-измерительных машин, комплект рабочих программ обработки результатов измерения, гамма специализированных полуавтоматических координатно-измерительных машин моделей КИП-1, КИП-2, КИП-3, КИМ-П384, КИМ-П397, КИМ ТВ-500, КИМ ТВ-800, внедренных на Волжском автомобильном заводе, Заволжском моторном заводе, Чугуевском заводе топливной аппаратуры, Ульяновском моторном заводе, которые позволили существенно повысить точность и производительность контроля, значительно расширить возможности контроля, в особенности кулачковых валов и коленвалов.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты работы доложены на международной автомобильной конференции в августе 2001г. в Москве.

ПУБЛИКАЦИИ. По материалам исследования опубликовано 11 статей, получено 2 авторских свидетельства на изобретения.

*

Подобные работы
Сычев Сергей Николаевич
Разработка методов и средств контроля состава сложных смесей органических соединений на основе диполь-полевой теории удерживания нормальной и обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии
Данилов Юрий Валентинович
Исследование и разработка методов и средств контроля процессов гальванической металлизации печатных плат
Бизюлев Александр Николаевич
Исследование электромагнитных методов контроля и разработка средств дефектоскопии с повышенной разрешающей способностью
Вдовин Александр Александрович
Разработка метода и средств контроля показателя ослабления слабомутных сред по изменению контраста в изображении тест-объекта в виде двух штрихов
Гурская Анастасия Александровна
Разработка методов и средств контроля высокочистого синтетического корунда и технологических сред для его получения
Завгородний Алексей Владимирович
Разработка метода и средств контроля пространственно-временного распределения оптических характеристик взвеси инфузорий для биотестирования водных сред
Швецов Александр Александрович
Разработка метода и средств контроля поверхностных полей биоэлектрических потенциалов
Демченко Николай Федорович
Разработка средств и методов радиационного контроля при производстве радионуклидных источников
Челноков Андрей Викторович
Разработка методов и средств неразрушающего контроля комплекса характеристик качества многослойных изделий в процессе их производства
Подкин Юрий Германович
Разработка методов и средств диэлькометрического контроля неравновесных дисперсных систем

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net