Вплив формоутворення на точність шліфування торців при компенсації верстатних похибок

Автор(и)

  • Андрій Васильович Рудик Державний науково-дослідний інститут випробувань і сертифікації озброєння та військової техніки, Україна https://orcid.org/0000-0002-3582-9279
  • Володимир Михайлович Чуприна Державний науково-дослідний інститут випробувань і сертифікації озброєння та військової техніки, Україна https://orcid.org/0000-0003-4886-090X
  • Владислав Андрійович Рудик https://orcid.org/0000-0001-6233-4872

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.226479

Ключові слова:

формоутворення, шліфування, торець, корекція, точність, похибка, дисперсія, матриця, профілограма, ланка

Анотація

Відомі декілька загальних методів корекції похибок положення верстатних ланок. Задачу отримання оптимальної технологічної точності можна розв'язати сумісним рішенням векторних рівнянь, варіацією функції формоутворення, або із використанням матриці передатних коефіцієнтів.

Однак відсутній взаємний зв'язок між різноманітними методами розрахунку для випадку шліфування плоских поверхонь. Методи слід спростити та перевірити для подовженої функції формоутворення при врахуванні розмірів ланок.

Робота присвячена дослідженню точності шліфування плоских поверхонь, зокрема виявленню і зменшенню долі технологічних помилок, що входять до загальної. Обґрунтований зміст матриць варіації та передатних коефіцієнтів. Проведені порівняння кутів орієнтації шліфувальної бабки відносно станини верстату показали близькі результати для усіх методів. Ці кути прийнято у якості верстатних похибок. Похибка розрахунків не перебільшує 1,5 %. Досліди узгоджуються з розрахунками.

Різні знаки передатних коефіцієнтів для кутів орієнтації шліфувальних бабок у матриці дозволяють взаємно компенсувати загальний вплив. Розрахунки довели, що на точність обробки торця більшою мірою впливає зміна кута орієнтації у вертикальній площині.

Перевірений вплив на точність окремих спряжень ланок верстату. Розрахунки показують, що похибка базування деталі у вікні барабану має найбільші абсолютні значення та випадковий характер, що потребує більш точного базування. Застосований матеріал як теоретичних, так і експериментальних досліджень. Математична модель дозволяє визначити міру розсіювання торцевої поверхні навколо базової площини через дисперсію.

Виміряна траєкторія несе діагностичну інформацію про джерела похибок складання верстату. Задача розрахунку точності торцево-шліфувального верстата може бути вирішена аналогічно для інших моделей верстатів

Біографії авторів

Андрій Васильович Рудик, Державний науково-дослідний інститут випробувань і сертифікації озброєння та військової техніки

Кандидат технічних наук

Володимир Михайлович Чуприна, Державний науково-дослідний інститут випробувань і сертифікації озброєння та військової техніки

Доктор технічних наук

Владислав Андрійович Рудик

Науковий співробітник

Посилання

  1. Reshetov, D. N., Portman, V. T. (1986). Tochnost' metallorezhuschih stankov. Moscow: Mashinostroenie, 336.
  2. Schwenke, H., Knapp, W., Haitjema, H., Weckenmann, A., Schmitt, R., Delbressine, F. (2008). Geometric error measurement and compensation of machines – An update. CIRP Annals, 57 (2), 660–675. doi: https://doi.org/10.1016/j.cirp.2008.09.008
  3. Tian, W., Gao, W., Zhang, D., Huang, T. (2014). A general approach for error modeling of machine tools. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 79, 17–23. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijmachtools.2014.01.003
  4. Rudyk, A. V., Rudyk, V. A. (2010). Produktyvnist obrobky tortsiv na tortsevoshlifuvalnykh verstatakh. Visnyk ChDTU, 45, 57–67.
  5. Kalchenko, V. V. (2005). Modulne 3D modeliuvannia formoutvoriuiuchykh system shlifuvalnykh verstativ, instrumentiv ta obrobliuvanykh poverkhon. Visnyk Ternopilskoho derzhavnoho tekhnichnoho universytetu, 12 (2), 68–79.
  6. Rudyk, A. V., Venzheha, V. I. (2008). Formoutvorennia tortsiv detalei avtomobiliv pry dvostoronnomu shlifuvanni. Visnyk ChDTU, 34, 80–88.
  7. Srivastava, A. K., Veldhuis, S. C., Elbestawit, M. A. (1995). Modelling geometric and thermal errors in a five-axis cnc machine tool. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 35 (9), 1321–1337. doi: https://doi.org/10.1016/0890-6955(94)00048-o
  8. Rudyk, A. V. (2011). Vplyv pokhybok naladky verstatu modeli 3342 ADO na pokhybku formoutvorennia ploskykh poverkhon. Vestnik KhPI, 53, 94–106.
  9. Kalchenko, V., Venzheha, V., Sliednikova, O., Kalchenko, D. (2016). Theoretical and experimental investigations process stock removal, wheels wear, forming accuracy and thermal voltage at grinding of ends part. Technical Sciences and Technologies, 4 (6), 25–34.
  10. Ramesh, R., Mannan, M. A., Poo, A. N. (2000). Error compensation in machine tools – a review. Part I: geometric, cutting-force induced and fixture-dependent errors. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 40 (9), 1235–1256. doi: https://doi.org/10.1016/s0890-6955(00)00009-2
  11. Denis Ashok, S., Samuel, G. L. (2016). Regression method for identifying spindle radial errors of a miniaturized machine tool. Journal of Studies on Manufacturing, 1 (1), 26–33.
  12. Chen, G., Liang, Y., Sun, Y., Chen, W., Wang, B. (2013). Volumetric error modeling and sensitivity analysis for designing a five-axis ultra-precision machine tool. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 68 (9-12), 2525–2534. doi: https://doi.org/10.1007/s00170-013-4874-4
  13. Chupryna, V. М. (2016). Tensor-mathematical modeling of machining accuracy in dynamic system of catting machine. Zbirnyk naukovykh prats Kharkivskoho universytetu Povitrianykh Syl, 1, 116–124.
  14. Aurich, J. C., Biermann, D., Blum, H., Brecher, C., Carstensen, C., Denkena, B. et. al. (2008). Modelling and simulation of process: machine interaction in grinding. Production Engineering, 3 (1), 111–120. doi: https://doi.org/10.1007/s11740-008-0137-x

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-04-20

Як цитувати

Рудик, А. В., Чуприна, В. М., & Рудик, В. А. (2021). Вплив формоутворення на точність шліфування торців при компенсації верстатних похибок. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(1 (110), 90–96. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.226479

Номер

Том 2 № 1 (110) (2021): Виробничо-технологічні системи

Розділ

Виробничо-технологічні системи

Ліцензія

Авторське право (c) 2021 Андрей Васильевич Рудик, Владимир Михайлович Чуприна, Владислав Андреевич Рудик

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.