Технологическое обеспечение качества коллекторов электрических машин

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ КОЛЛЕКТОРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН.
1.1. Анализ служебного назначения коллекторов и технических условий на
их изготовление.
1.2. Выявление технологических факторов изготовления коллектора, оказывающих влияние на качество его работы.
1.3. Анализ процесса формирования параметров качества коллектора на технологических операциях его изготовления.
1.3.1. Выявление влияния технологии изготовления коллекторных пластин
на качество работы коллектора.
1.3.2. Анализ формирования параметров качества коллектора на токарных операциях
1.3.3. Анализ формирования микрорельефа и свойств поверхностных
слоев контактной поверхности коллектора на шлифовальной операции .
1.3.4. Анализ обеспечения требуемой точности коллектора в процессе его сборки.
1.4. Выявление влияния технологических этапов изготовления коллектора на сохранение его параметров качества в процессе эксплуатации.
1.5. Формулирование проблемы и постановка задач исследования
ГЛАВА 2. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ КАЧЕСТВА КОЛЛЕКТОРА
С УЧЕТОМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ И УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ
2.1. Разработка общей структуры формирования параметров качества коллектора на базе учета технологической наследственности и условий эксплуатации.
2.2. Исследование формирования макрогеометрических отклонений рабочей поверхности коллектора с учетом технологической наследствен
о
ности и условий эксплуатации.
2.3. Исследование формирования волнистости, микрогеометрии и качества поверхностного слоя рабочей поверхности коллектора с учетом технологической наследственности и условий эксплуатации.
2.4. Выводы
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ДОСТИГНУТЫХ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ТОЧНОСТИ КОЛЛЕКТОРА ПУТЕМ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЕГО ТЕПЛОВОГО И НАПРЯЖЕННОДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ, ВОЗНИКАЮЩЕГО ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ
3.1. Разработка методики имитационного моделирования теплового
состояния коллектора при его эксплуатации.
3.2. Анализ теплового состояния коллектора в условиях его эксплуатации
3.3. Исследование изменения погрешности формы рабочей поверхности коллектора путем моделирования его напряженнодеформированного состояния в процессе эксплуатации.
3.4. Анализ влияния сил, действующих в процессе эксплуатации коллектора,
на изменение погрешности формы контактной поверхности
3.5. Выводы.
ГЛАВА 4. ДОСТИЖЕНИЕ ТРЕБУЕМОГО КАЧЕСТВА ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОЛЛЕКТОРА НА ТОКАРНЫХ ОПЕРАЦИЯХ
4.1. Обоснование выбора режимов и режущего инструмента для предварительной токарной обработки по критерию виброустойчивости
4.2. Обоснование выбора режимов чистовой прерывистой токарной
обработки якоря в сборе с учетом критерия виброустойчивости.
4.3. Исследование влияния режимов точения коллектора на частот и виброускорение элементов технологической системы
4.4. Исследование и обоснование режимов точения, определяющих формирование волнистости и микрогеометрии рабочей поверхности коллектора
4.5. Выводы.
ГЛАВА 5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТОЧНОСТИ ФОРМЫ КОНТАКТНОЙ ПОВЕРХНОСТИ КОЛЛЕКТОРА
5.1. Обеспечение качества сборки коллектора на операции технологического нагрева
5.1.1. Разработка методики моделирования операции технологического нагрева в процессе выполнения сборочной операции.
5.1.2. Технологические методы повышения эффективности процесса сборки.
5.2. Обеспечение допустимой погрешности тепловых деформаций коллектора
при точении
5.2.1. Анализ особенностей распределения тепловых потоков при точении медной поверхности.
5.2.2. Формирование расчетной модели, граничных и начальных условий, методика и результаты вычислительного эксперимента.
5.3. Выводы
ГЛАВА 6. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ МИКРОРЕЛЬЕФА И СВОЙСТВ ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ КОНТАКТНОЙ ПОВЕРХНОСТИ КОЛЛЕКТОРА НА ТОКАРНЫХ ОПЕРАЦИЯХ.
6.1. Оценка формируемых параметров шероховатости поверхности при чистовом точении методом полнофакторного эксперимента
6.2. Оценка формируемых параметров шероховатости поверхности при черновом, получистовом точении методом рототабельного планирования эксперимента.
6.3. Выявление особенностей процесса стружкообразования при точении прерывистой медной поверхности.
6.4. Выявление особенностей деформационных и силовых процессов при точении прерывистой медной поверхности.
6.5. Исследование формирования физикомеханических свойств поверхностного слоя электротехнической меди под действием
технологических параметров токарной обработки
6.6. Разработка аналитической модели формирования шероховатости поверхности при точении медной поверхности коллектора
6.7. Выводы
ГЛАВА 7. РАЗРОБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ОТДЕЛОЧНОУПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ КОНТАКТНОЙ ПОВЕРХНОСТИ КОЛЛЕКТОРА.
7.1. Обоснование применения отделочно упрочняющей обработки в качестве финишного метода обработки контактной поверхности коллектора.
7.2. Обоснование оптимальной геометрии накатного инструмента для обеспечения требуемого качества при высокой производительности.
7.3. Оценка формируемых параметров микрорельефа мри обкатывании
медной прерывистой поверхности.
7.3.1. Использование схемы полного трехфакторного эксперимента.
7.3.2. Использование схемы ротогабельного планирования второго
порядка
7.3.3. Исследование микрорельефа поверхности с использованием
профилограмм.
7.4. Оценка формируемых параметров твердости и структуры поверхностных слоев при обкатывании медной прерывистой поверхности.
7.5.Вывод ы
ГЛАВА 8. РАЗРОБОТКА МЕТОДОЛОГИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА, ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЙ ЗАДАННЫЕ ПАРАМЕТРЫ КАЧЕСТВА ПРИ МИНИМАЛЬНЫХ ЗАТРАТАХ.
8.1. Разработка основных направлений повышения эффективности проектирования технологических процессов.
8.2. Разработка системы технических ограничений па операциях
технологического процесса
8.3. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
В современной динамично меняющейся экономике прогрессивные изменения определяются, главным образом, темпом развития и наращивания потенциала промышленных предприятий. Одной из наиболее важных и актуальных проблем, с которыми сталкиваются промышленные предприятия в настоящее время, является эффективное использование производственных ресурсов в целях получения наибольшей прибыли. В связи с этим первоочередной задачей на предприятии является построение такой стратегии управления производственными ресурсами, которая была бы направлена на формирование оптимальной и эффективной организации производства.
Технологические процессы изготовления изделий являются одной из важнейших структурных составляющих производственного процесса, поэтому их оптимальная организация является залогом успешной деятельности предприятия в целом. Целью оптимизации технологического процесса является достижение комплекса параметров качества изделия при минимальных трудовых и материальных затратах. Данная задача сопряжена со значительными методическими трудностями, в особенности, если речь идет об изготовлении сложных изделиях с повышенными требованиями к качеству.
Служебное назначение и условия эксплуатации ряда технических объектов обуславливают особенности конструктивного исполнения отдельных сборочных единиц и определяют особые требования к технологии их изготовления, специфику проведения отдельных операций. Например, надежность электрических машин во многом зависит от качества изготовления коллектора, к которому предъявляют ряд жестких требований. Коллектор состоит из большого количества более 0 медных пластин, чередующихся с изоляционными прокладками, имеет сложные геометрические сопряжения входящих в него деталей и изготовлен из разнородных материалов сталь, медь, миканит, имеющих существенно отличающиеся физикомеханические свойства. Данные конструктивные особенности в значительной мере
усложняют технологию изготовления, предъявляя повышенные требования к проведению ряда технологических операций обеспечение монолитности в процессе сборки, обеспечение виброустойчивости на токарных операциях в условиях прерывистого резания, обеспечение точности формы и комплекса параметров качества поверхностного слоя. При этом конечные показатели качества во многом зависят не только от правильности выполнения отдельных операций, но обусловлены также влиянием технологической наследственности одной операции на другую. В процессе эксплуатации данный узел находится в сложном напряженнодеформированном состоянии, в связи с чем, достигнутые в процессе изготовления параметры качества могут изменяться. Поэтому необходимо не только обеспечить требуемые параметры качества на этапе изготовления, но и сохранить их стабильность в процессе эксплуатации.
Актуальность