Геометрические параметры качества поверхности

МЕТОДИКА

по дисциплине: «Основы научных исследований в технологии машиностроения»

на тему: Исследования влияния растачивания на геометрические параметры качества поверхности.

 

 

Выполнил:

студент группы ТКТ31

Тушев И.А.

Проверил:

Профессор Лебедев В.А.

 

 

Ростов-на-Дону

1. Сущности метода обработки.

 

Растачивание - процессмеханическойобработкивнутреннихповерхностейотверстиярасточнымирезцамивзаданныйразмер. Восновномосуществляетсянатокарных, расточныхидругихгруппахметаллорежущих станков. Растачиваниеявляетсяоднойизсамыхсложныхоперацийвметаллообработке. Диаметр обрабатываемогоотверстияможетсоставлятьотнесколькихмиллиметров (Токарно-винторезныйстанок) до несколькихметров (Токарно-карусельныйстанок). Такжерастачиваниепредусматриваетвсевозможные технологическиевыемки, фаски, канавки, заточкуподразнымиугламиипр.

Расточные станки применяют в основном для обработки отверстий с точно координированными осями в крупно- и среднегабаритных заготовках корпусных деталей.

Поверхности на расточных станках формообразуются за счет сочетания главного вращательного движения резца или другого режущего инструмента и движения подачи, сообщаемого инстру­менту или заготовке. Направление подачи может быть продоль­ным, поперечным, радиальным и вертикальным в зависимости от характера обрабатываемой поверхности.

Геометрические параметры качества поверхности.

Качество поверхности деталей машин определяется совокупностью характеристик шероховатости и волнистости и микроструктуры поверхностного слоя.

Шероховатостью поверхности называется совокупность неровностей с относительно малыми шагами, выделенная, например, с помощью базовой длины.

По ГОСТ 2789 — 73 установлено шесть па­раметров шероховатости поверхности: среднее арифметическое отклонение Ra, высота неровностей Rz, наибольшая высота Rmax, средний шаг неровно­стей Sm, средний шаг местных выступов S и опорная длина профиля t_p.

Среднее арифметическое отклонение про­филя определяется из абсолютных значений отклонений профиля в пределах базовой длины:

3. Цель методики.

Исследовать влияние скорости резания на среднее арифметическое отклонение про­филя при операции растачивание.

4. Технические средства.

a. Оборудование.

Универсальный горизонтально-расточный станок 2620В

Станок (рис. 2) предназначен для обработки дета­лей больших размеров и массы. На нем можно растачивать, сверлить, зенкеровать и развертывать отверстия, нарезать наружную: и внутреннюю резьбы, цековать и фрезеровать поверхности. На станке целесообразно обрабатывать детали, у которых нужно растачивать несколько параллельно расположенных отверстий с точным расстоянием между их осями. Станок имеет неподвижную переднюю стойку, поворотный стол с продольным и поперечны перемещением относительно оси шпинделя и планшайбу с радиальным суппортом.

Техническая характеристика станка

Диаметр выдвижного шпинделя, мм................................................... 90

Размеры стола, мм:
длина...................................... 1250
ширина.................................... 1120
Наибольшие перемещения стола, мм:
поперечное............................. 1000
продольное............................... 1090
Наибольшее вертикальное перемещение шпиндельной бабки, мм 1000
Наибольшая масса устанавливаемой заготовки, кг........................... 2000
Наибольшее осевое перемещение выдвижного шпинделя, мм....... 710
Частота вращения, мин^-1:
шпинделя..................................... 12,5—1600
планшайбы............................. 8—200
Осевая подача шпинделя, мм/мин.................................................... 2,2—1760
Мощность электродвигателя главного движения, кВт................... 8,5/10
Масса станка, т.................................................................................... 12,5

Рис. 2 Универсальный горизонтально-расточный станок 2620В: 1 — задняя стойка; 2 — люнет; 3 — станина; 4 — продольные салазки стола; 5 — поперечные салазки стола; 6 — поворотный стол; 7 — планшайба; 8 — радиальный суппорт; 9 — шпиндельная бабка; 10 — передняя стойка; 11 — шкаф электрооборудования; 12 — электромашинный агрегат

b. Инструмент.

Пластинка из твердого сплава ВК4

Расточной упорный резец с углом в плане 90º (по ГОСТ 18879-73)

Геометрические параметры режущей части.

Задний угол: α=6º

Передний угол: γ=10º

Угол заострения: β=74º

Главный угол в плане: ϕ=90º

Вспомогательный угол в плане: ϕ₁=20º

Угол при вершине: Ɛ=70º

Радиус при вершине: R=0.5 мм

c. Образцы.

Заготовки из Ст3

А*В=90*90мм; d=50мм; b=150мм.

d. Измерительные средства.

Измерения шероховатости поверхности осуществляется на профилометре типа 296, запись профилограмм производится на профилометре - профилографе модели 201 завода «Калибр».

Измерение шероховатости поверхности производится путем ощупывания алмазной иглой исследуемой поверхности и отсчета результатов измерения по шкале показывающего прибора, градуированной по параметру Ra в мкм.

5. Порядок исследования.

a. Установить заготовку на поворотный стол станка 2620В

b. Задаем режим обработки:

Значение подачи Sи глубины резания t задаем как постоянные

Скорость резания V придаем значение V =V₁

_c. Проточить детали в установленном режиме

_d. Снять заготовку, удалить заусенцы

5.5 С поверхности обработанных образцов записывают 3 – 5 профилограмм длиной 4 – 6 мм.

5.6 Расчёт параметров шероховатости поверхности производился на ЭВМ.

5.7 Занести данные R_aв табл. 1

Табл.1

н/н	Скорость резания, м/мин	Шероховатость Ra
…
n

5.8 Повторить пункт 1-5 при V =V₂, V₃… V_n

6. Обработка данных.

Построить графическую зависимость изменение среднее арифметическое отклонение про­филя от значения скорости резания:

R_a=f(V)

7. Вывод.

На основании полученного графика зависимости обозначить степень изменение показателя R_a от изменения скорости резания V.

 

Список литературы:

1. Справочник технолога-машиностроителя Т2 / под ред. А.Г. Косиловой, 1985г, 496с.

2. Справочник инструментальщика / под ред. И.А. Ординарцева 1997, 846с.

3. Справочник технолога-машиностроителя / под ред. А.М. Малова, 1972г, 588с.

 

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

«Донской государственный технический университет»

Кафедра «Технология машиностроения»

 

 

РЕФЕРАТ

по дисциплине: «Основы научных исследований в ТМ»

на тему: Метод контрольных вопросов

 

Выполнил студент группы ТКТ31

Тушев И.А.

Проверил:

Преподаватель: Лебедев В.А.

 

Ростов-на-Дону

Содержание:

 

1. Определение

2. Суть метода контрольных вопросов

3. Значение метода

4. Разработчики метода

5. Область применения

6. Список вопросов Л.Осборна

7. Список вопросов Т.Эйлоарта

8. Литература

 

 

Определение

 

Метод контрольных вопросов (МКВ) – один из методов психологической активизации творческого процесса. Цель метода - с помощью наводящих вопросов подвести к решению задачи. Списки таких вопросов предлагались многими авторами с 20-х годов.

 

Суть метода контрольных вопросов

Метод контрольных вопросов заключается в психологической активизации творческого процесса с целью нащупать решение проблемы при помощи серии наводящих вопросов. Он применяется с первой четверти XX века, его сущность состоит в том, что исследователь отвечает на вопросы, содержащиеся в предлагаемом списке, рассматривая свою проблему в связи с этими вопросами. Обычно вопросы отражают наиболее существенные проблемы, хотя, конечно, нельзя исключить возможности попадания в список поверхностных, т.е. слабых, несущественных вопросов.

Изобретатель отвечает на вопросы, содержащиеся в списке, рассматривая свою задачу в связи с этими вопросами. В США наибольшее распространение получил список вопросов А.Осборна. В этом списке 9 групп вопросов: Что можно в техническом объекте уменьшить? и т.д. Каждая группа вопросов содержит подвопросы.

Например, вопрос "Что можно уменьшить?" включает подвопросы: можно ли что-нибудь уплотнить, сжать, сгустить, конденсировать, применить способ минитюаризации? укоротить? сузить? отделить? раздробить?

В США используется также список вопросов СУС (Система Усовершенствованных Методов), рекомендованная министерством внутренних дел США всем компаниям, фирмам и т.д. В списке вопросов типа: "Можем ли мы упростить операцию, совмещая ее с подобными действием? Можем ли мы улучшить работу переменной последовательности?"

В 1965 году в американском журнале "Продактэндженеринг" (N'27) был опубликован еще один список вопросов (Как эта проблема была бы решена в прошлом? В эпоху доисторической техники? В будущем? Создавалось ли что-нибудь аналогичное в прошлом в какой-либо области техники? можно ли рассредоточивать части и детали? Изменить последовательность операций? Как бы решалась эта проблема под водой? В космосе и т.д.)

Один из наиболее полных и удачных списков вопросов принадлежит английскому изобретателю Т.Эйлоарту. Текст списка опубликован в журнале ИР (N'5, 1970 г.).

Существует также список вопросов математика Д.Пойа. Этот список отличается тем, что вопросы в нем составляют определенную систему (в изобретательских списках вопросы можно менять местами). Но список Д.Пойа предназначен преимущественно для решения учебных математических задач.

К МКВ относится также "селфсторминг", предложенный С.И.Чурюмовым и Е.С.Жариковым. В "селфсторминге" используются те же наводящие вопросы, хотя они и названы "операторами": оператор обобщения, оператор частного случая, фантастический оператор, практический оператор (нужно обнаружить сферу практического приложения идеи) и т.д.

 

Значение метода

Благодараря данному методу, творческий поиск ведется более целенаправленно и организованно. Списки вопросов можно применять при проведении мозговой атаки для активизации генерирования идей, для формулировки ответов.

 

Разработчики метода.

В практике изобретательской деятельности широкое распространение получили универсальные вопросники, составленные Л.Осборном, Т.Эйлоартом, Д.Пирсоном, Д.Пойа, Г.Я.Бушем и др. Их много, но объективно все они - своего рода "шпаргалка" изобретателю.

 

Область применения.

 

 

МКВ является усовершенствованием метода проб и ошибок. В сущности, каждый вопрос является пробой (или серией проб). Составляя списки вопросов, их авторы, естественно, отбирают из изобретательского опыта наиболее сильные вопросы. Поэтому МКВ сильнее обычного метода проб и ошибок. Но отбор вопросов без понимания внутренней механики изобретательства приводит к накоплению в списках внешних, поверхностных вопросов. Поэтому, область применения МКВ - задачи второго уровня.

 

Список вопросов Л.Осборна.

 

1. Какое новое применение техническому объекту Вы можете предложить?
Возможны ли новые способы применения?
Как модифицировать известные способы применения?

 

2. Возможно ли решение изобретательской задачи путем приспособления, упрощения, сокращения?
Что напоминает Вам данный технический объект?
Вызывает ли аналогия новую идею?
Имеются ли в прошлом аналогичные проблемные ситуации, которые можно использовать?
Что можно копировать?
Какой технический объект нужно опережать?

 

3. Какие модификации технического объекта возможны?
Возможна ли модификация путем вращения, изгиба, скручивания, поворота?
Какие изменения, назначения, функции, цвета, движения, запаха, формы, очертаний возможны?
Другие возможные изменения?

 

4. Что можно увеличить в техническом объекте?
Что можно присоединить?
Возможно ли увеличение времени службы, воздействия?
Увеличить частоту? размеры? прочность?
Повысить качество?
Присоединить новый ингредиент?
Дублировать?
Возможна ли мультипликация рабочих органов, позиций или других элементов?
Возможно ли преувеличение, гиперболизация элементов или всего объекта?

 

5. Что можно в техническом объекте уменьшить?
Что можно заменить?
Можно ли что-нибудь уплотнить, сжать, сгустить, конденсировать, применить способ миниатюризации? укоротить, сузить? отделить? раздробить? приумножить?

 

6. Что можно в техническом объекте заменить?
Ч то и сколько можно заменить и чем?
Другой ингредиент?
Другой материал?
Другой процесс?
Другой источник энергии?
Другое расположение?
Другой цвет/ звук, освещение?

 

7. Что можно преобразовать в техническом объекте?
Какие компоненты можно взаимно заменить?
Изменить модель?
Изменить разбивку, разметку, планировку?
Изменить последовательность операций?
Транспонировать причину и эффект?
Изменить скорость или темп?
Изменить режим?

 

8. Что можно в техническом объекте перевернуть наоборот?
Транспонировать положительное и отрицательное?
Нельзя ли поменять местами противоположно размещенные элементы?
Повернуть их задом наперед?
Перевернуть низом вверх?
Обменять местами?
Поменять ролями?
Перевернуть зажимы?

 

9. Какие новые комбинации элементов технического объекта возможны?
Можно ли создать смесь, сплав, новый ассортимент, гарнитур?
Комбинировать секции, узлы, блоки, агрегаты?
Комбинировать цели?
Комбинировать привлекательные признаки?
Комбинировать идеи?

7.Список вопросов Т.Эйлоарта.

Это список вопросов, составленный английским изобретателем Т. Эйлоартом. В сущности он дал "программу" работы способного изобретателя, который с фантастической настойчивостью пытается решить задачу. Некоторые вопросы требуют развитого воображения, другие – глубоких и разносторонних знаний. Есть и вопросы по-своему очень тонкие, свидетельствующие о богатом опыте и наблюдательности автора. Интересен этот список еще и тем, что многие его вопросы в той или иной степени совпадают с идеями, вошедшими в арсенал ТРИЗ.

Список контрольных вопросов по Эйлоарту выглядит так:

 

1. Перечислить все качества и определения предлагаемого изобретения, изменить их.

2. Сформулировать задачи ясно. Попробовать новые формулировки. Определить второстепенные и аналогичные задачи. Выделить главные.

3. Перечислить недостатки имеющихся решений, их основные принципы, новые предложения.

4. Набросать фантастические, биологические, экономические, молекулярные и другие аналоги.

5. Построить математическую, гидравлическую, механическую и другие модели (модели точнее выражают идею, чем аналоги).

6. Попробовать различные виды материалов, состояния веществ, эффекты, виды энергии:
- газ, жидкость, твердое тело, гель, пену, пасту и др.;
- теплоту, магнитную энергию, электрическую энергию, свет, силу удара и т. д.;
- различные длины волн, поверхностные свойства и т. п.;
- переходные состояния - замерзание, конденсация, переход через точку Кюри и т. д.;
- эффекты Джоуля-Томсона, Фарадея и др.

7. Установить варианты, зависимости, возможные связи, логические совпадения.

8. Узнать мнение некоторых совершенно неосведомленных в данном деле людей.

9. Устроить сумбурное групповое обсуждение, выслушивая все рассуждения и каждую идею без критики.

10. Попробовать "собственные" (личные) решения: хитрое, всеобъемлющее, расточительное, сложное.

11. Спать с проблемой, идти на работу, гулять, принимать душ, ехать, пить, есть, играть, играть в теннис – все с ней.

12. Бродить среди стимулирующей обстановки (выставки, технические музеи, магазин для технического творчества), просматривать журналы.

13. Набросать таблицу цен, величин, перемещений, типов материалов и т. д., разных решений проблемы или разных ее частей, искать проблемы в решениях или новые комбинации.

14. Определить идеальное решение, разрабатывать возможные.

15. Видоизменить решение проблемы с точки зрения (скорее или медленнее) размеров, вязкости и т. п.

16. В воображении залезть внутрь механизма.

17. Определить альтернативные проблемы и системы, которые изымают определенное звено из цепи и таким образом создают нечто совершенно иное, уводя в сторону от нужного решения.

18. Чья это проблема? Почему его?

 

19. Кто придумал это первый? История вопроса. Какие ложные толкования этой проблемы имели место?

20. Кто еще решал эту проблему? Чего он добился?

21. Определить общепринятые граничные условия и причины их установления.

 

 

Литература

 

1. Буш Г.О. Основы эвристики для изобретателей. Ч. I—II (1977)

2. Щепетов Е.Г. и др. Методы активизации мышления: Учебное пособие по курсу «Теория решения инженерных задач» / Под ред. Ф.Я. Изакова. Челябинск: ЧПИ, 1988.

3. Элемент маркированного списка Д.Пойа "Как решить задачу?" Учпедгиз 1961 год.

4. "Изобретатель и рационализатор" N'5, 1970 г.

5. Статья "Приемы настройки творческого инженерного коллектива".

6. Д.Пойа "Как решить задачу?" Учпедгиз 1961 год.

7. С.И.Чурюмов и Е.С.Жариков "Об одном способе повышения эффективности мышления ученого".

8. Сборник "Материалы по науковедению" выпуск 6, 1970 год, Киев.