ПРОГНОЗ КАЧЕСТВА ИЗГОТАВЛИВАЕМЫХ ДЕТАЛЕЙ ПЕРЕДАЧ НА ОСНОВЕ ВЕРОЯТНОСТНОЙ МОДЕЛИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Андрей Алексеевич Серегин, Александр Григорьевич Кравцов

Аннотация


Рассмотрен метод вероятностной оценки кинематической погрешности передач и трансмиссий с избыточными связями в зависимости от качества изготовления их деталей. Метод основан на результатах анализа технологической точности оборудования, задействованного при производстве деталей передач, с последующим синтезом модели точности передач. Геометрическая точность технологической системы это ожидаемые погрешности готовых изделий. Её связь с точностью технологической среды носит вероятностный характер. Для вскрытия этой связи произвели разделение систематических и случайных погрешностей, характеризующих технологический процесс изготовления деталей сложного контура. На основе известных работ по точности технологических процессов разработана методика разделения систематических и случайных погрешностей. Приведены основные формулы этой методики.

В качестве примера рассмотрен метод синтеза вероятностной модели выходной точности шариковых винтовых передач. Данный метод, с небольшими модификациями, можно использовать также для расчёта кинематической точности роликовых винтовых, червячно- и спирально-реечных передач. Эффективность разработанного алгоритма расчёта точности доказана на практике. Повышение эффективности метода синтеза вероятностной модели выходной точности шариковых винтовых передач возможно при учёте в математической модели влияния упругих свойств деталей передачи на её выходную точность.

Основные задачи, решённые в ходе исследования:

1) выяснены особенности технологической среды, при которых осуществляют производство основных элементов передач с избыточными связями;  

2) разработан метод синтеза вероятностной модели выходной точности передач с избыточными связями, позволяющий учитывать основные погрешности технологических систем;

3) осуществлена проверка разработанной вероятностной модели, основываясь на гипотезе нормального распределения погрешностей изготовления.


Ключевые слова


детали передач; кинематическая точность; передачи с избыточными связями; стабильность; точность технологической среды

Полный текст:

PDF

Литература


Reshetova D.N. (ed) Detali i mekhanizmy metallorezhushchikh stankov: v 2-kh tomakh. T.2: Shpindeli i ikh opory. Mekhanizmy i detali privodov [Details and Mechanisms of Metal-Cutting Machines: Two Volumes. Vol. 2: Spindles and Their Supports. The Mechanisms and Details of the Drives] Moscow: Mashinostroenie, 1972. 520 р.

Sokolov P.A., Blinov D.S., Ryakhovskii O.A., Ochkasov E.E., Drobizheva A.Yu. Promising Rotation-Translation Converters. Russian Engineering Research. 2008, vol. 28, no. 10, pp. 949-956. DOI:10.3103/S1068798X08100079

Huang Y.Ch., Shi Y.-Ch. Method of Intelligent Fault Diagnosis of Preload Loss for Single Nut Ball Screws through the Sensed Vibration Signals classification. Open-access repository Zenodo. – 2012. (Version 13973). http://doi.org/10.5281/zenodo.1082113

Benker M., Kleinwort R., Zäh M. F. Estimating remaining useful life of machine tool ball screws via probabilistic classification. IEEE International Conference on Prognostics and Health Management. – 2019. http://doi.org/10.1109/ICPHM.2019.8819445

Gulia N.V. (ed) Detaly mashin: uchbnik [Details of machines: textbook] Saint Petersburg: LAN, 2013. 416 p.

Vasiliev A.S. [Statistic Model of Transforming Goods Characteristics in Technological Environments]. MSTU Bulletin: Machine Construction, 1997, no. 4, pp. 13–20. (in Russ.)

Kondakov A. I. [Technological solutions and guaranteed maintenance of operational properties of machine parts.] Reference Book . Engineering magazine. 2009, no. 3, pp. 17-20. (in Russ.)

Bazrov B. M. Plotting Dimensional Chains of Parts by Means of Surface-Module Graphs. Russian Engineering Research. 2008, vol. 28, no. 7, р. 651. DOI:10.3103/S1068798X0807006X

Kolybenko E. N. Types of Technological System Dimensional Chains. Russian Engineering Research. 2007, vol. 27, no. 7, p. 479 DOI:10.3103/S1068798X07070179

Kolybenko E. N. Theory of Dimensional Chains in Technological Production Systems. Russian Engineering Research. 2007, vol. 27, no. 9, pp. 647 DOI:10.3103/S1068798X07090171

Kolybenko E. N. Structure of the Chain of Dimensional Relations in Technological Systems. Russian Engineering Research. 2007, vol. 27, no.11. pр. 464 DOI:10.3103/S1068798X07110214

Seregin A. A. Mathematical Model of Machine-Tool Accuracy with Account for the Oscillations of Its Actuators. Russian Engineering Research. 2007, vol. 30, no 7, pp. 454. DOI:10.3103/S1068798X07070118.

Korotkov V.Р., Taits B. A. Osnovy metrologii i tochnosti izmeritelnih ustroystv [Fundamentals of Metrology and Theory of Accuracy of Measuring Devices] Moscow: Publishing House of Standards, 1978. 352 p.

Agresti A., David B. H. Bayesian Inference for Categorical Data Analysis. Statistical Methods & Applications. 2005, vol. 14, nо.3, р. 298. doi:10.1007/s10260-005-0121-y.

Katsev P.G. Statisticheskie metody issledovaniya rezhustchego instrumenta [Statistical research methods of a cutting tool] Moscow: Mechanical Engineering, 1974, 231 p.

Rahou M., Cheikh A., Sebaa F. Time Compensation of Machining Errors for Machine Tools NC based on Systematic Dispersion. World Academy of Science, Engineering and Technology. 2009, vol.32, рр. 10 – 16. http://doi.org/10.5281/zenodo.1075573

Pugachev V. S. Teoriya veroyatnostey i matematicheskaya statistika[Probability Theory and Mathematical Statistics: textbook for universities] Moscow: Fizmatlit, 2002. 496 p.

Brown L.D., Cai T.T., DasGupta А. Interval Estimation for a Binomial Proportion. Statistical Science. 2001, vol . 16. nо. 2, р.р. 101–133

https://projecteuclid.org/download/pdf_1/euclid.ss/1009213286

Brown L.D., Cai T.T., DasGupta А. Confidence Intervals for a Binomial Proportion and Asymptotic Expansions. The Annals of Statistics. 2002, vol. 30, nо.1, р.р. 160 – 201. http://dx.doi.org/10.1214/aos/1015362189

Sellke T., Bayarri M. J., Berger J. O. Calibration of ρ Values for Testing Precise Null Hypotheses. Am Stat. 2001, vol . 55, рр. 62–71. https://doi.org/10.1198/000313001300339950

Ioannidis J.P.A. Why Most Published Research Findings Are False. PLoS Medicine. 2005, vol. 2, nо. 8, р. 124. doi:10.1371/journal.pmed.0020124.

Pickel B. S., Ratmirov V. A., Khryascheva T. S. [Entropy to Evaluate the Accuracy of Positioning]. Engineering science, 1979. no. 1, pp. 42 – 46. (in Russ.)


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.