izmertechИзмерительная техникаIzmeritel`naya Tekhnika0368-10252949-5237ФГУП "ВНИИФТРИ"10.32446/0368-1025it.2022-3-24-28izmertech-1550Research ArticleЛИНЕЙНЫЕ И УГЛОВЫЕ ИЗМЕРЕНИЯВлияние погрешности формы измерительной базы на точность изготовления деталей из штампованных заготовокInfluence of shape error of the measuring base on the accuracy of manufacturing parts from stamped blankshttps://orcid.org/0000-0002-9052-9666ЯмниковА. С.YamnikovA. S.

Александр Сергеевич Ямников

Тула

Alexander S. Yamnikov

Tula

Yamnikovas@mail.ruДаниленкоЕ. А.DanilenkoE. A.

Евгений Анатольевич Даниленко 

Тула

Evgeniy A. Danilenko

Tula

danilenkoevg@rambler.ruТульский государственный университетРоссияTula State UniversityRussian FederationТульский государственный университет; Филиал АО «Конструкторское бюро приборостроения» – Центральное конструкторское исследовательское бюро спортивно-охотничьего оружияРоссияTula State University; Branch of JSC “Instrument Design Bureau” – Central Design Research Bureau of Sports and Hunting WeaponsRussian Federation202227042023032428Copyright © ФГУП "ВНИИФТРИ", 20232023ФГУП "ВНИИФТРИ"ФГУП "ВНИИФТРИ"https://www.izmt.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.izmt.ru/jour/article/view/1550

Рассмотрено требование повышения надёжности функционирования деталей машин и механизмов при сохранении их минимальной себестоимости. Показано, что соблюдение данного требования возможно, если заготовки деталей получены холодной штамповкой. Однако указанные заготовки имеют значительные погрешности формы и остаточные напряжения. Исследовано влияние погрешностей формы базовой поверхности коробчатой детали из штампованной заготовки на точность изготовления детали. Доказано, что большие погрешности формы базовых поверхностей, допустимые по условиям технологии изготовления и эксплуатации, неприемлемы при использовании таких поверхностей в качестве измерительных баз. Для уменьшения погрешности формы базовой поверхности большой протяжённости предложено базировать деталь из штампованной заготовки при механической обработке и контроле по двум удалённым друг от друга участкам этой поверхности. Данные участки должны иметь минимальное отклонение от плоскостности, для чего их дополнительно правят. Предложена конструкция установочного приспособления-подставки для реализации способа базирования по выбранным участкам штампованной поверхности повышенной точности. Целесообразность такого способа базирования подтверждена полученными регрессионными зависимостями. Применение предложенного способа на порядок уменьшает погрешность формы обработанных поверхностей и, соответственно, повышает точность изготовления деталей.

The requirement to increase the reliability of the functioning of machine parts and mechanisms while maintaining their minimum cost is considered. It is shown that compliance with this requirement is possible if the blank parts are obtained by cold stamping. However, these blanks have signifi cant shape errors and residual stresses. The infl uence of the shape errors of the base surface of a box-shaped part made of a stamped blank on the accuracy of manufacturing the part has been studied. It has been proved that large errors in the shape of the base surfaces, which are permissible under the conditions of manufacturing technology and operation, are unacceptable when using such surfaces as measuring bases. To reduce the shape error of a large base surface, it is proposed to base a part from a stamped blank during machining and control along two sections of this surface that are remote from each other. These sections must have a minimum deviation from fl atness, for which they are additionally corrected. The design of the mounting device-stand for the implementation of the method of basing on selected areas of a stamped surface of increased accuracy is proposed. The feasibility of such a basing method is confi rmed by the obtained regression dependencies. The application of the proposed method reduces the shape error of the machined surfaces by an order of magnitude and, accordingly, increases the accuracy of parts manufacturing. 

погрешности формыизмерительные и технологические базыкоробчатая детальштампованная заготовканеплоскостностьдопуск формыфактические отклонениябазирование деталиshape errorsmeasuring and technological basesbox-shaped partstamped blanknon-fl atnessshape toleranceactual deviationspart basingReferencesСосенушкин Е. Н., Яновская Е. А., Емельянов В. В. Напряженное состояние и деформируемость металла при осесимметричном растяжении // СТИН. 2014. № 12. С. 21–25.Sosenushkin E. N., Yanovskaya E. A., Emelyanov V. V., Russian Engineering Research, 2015, vol. 35, no. 6, pp. 462– 465. https://doi.org/10.3103/S1068798X15060180Kut S., Stachowicz F., Advances in Science and Technology. Research Journal, 2020, vol. 14, no. 2, pp. 85–93. https://doi.org/10.12913/22998624/118552Kut S., Stachowicz F., Advances in Science and Technology. Research Journal, 2020, vol. 14, no. 2, pp. 85–93. https://doi.org/10.12913/22998624/118552Takahiro M., Deformations of box complexes, 2015, https:// arxiv.org/abs/1312.3051v5 [math.CO].Takahiro M., Deformations of box complexes, 2015, https:// arxiv.org/abs/1312.3051v5 [math.CO].Samper S., Giordano M., Journal of Materials Processing Technology, 1998, no. 78 (1), pp. 156–162. https://doi.org/10.1016/S0924-0136(97)00478-0Samper S., Giordano M., Journal of Materials Processing Technology, 1998, no. 78 (1), pp. 156–162. https://doi.org/10.1016/S0924-0136(97)00478-0Васильев А. С. Технологическая наследственность в машиностроении // Вестник Рыбинской государственной авиационной технологической академии им. П. А. Соловьева. 2017. № 1 (40). С. 198–202.Vasilyev A. S., Tekhnologicheskaya nasledstvennost’ v mashinostroenii, Vestnik Rybinskoj gosudarstvennoj aviacionnoj tekhnologicheskoj akademii im. P. A. Solov’eva, 2017, no. 1 (40), pp. 198–202. (In Russ.)Корсаков В. С. Точность механической обработки. МАШГИЗ. Москва 1961. 397 с.Korsakov V. S. Tochnost’ mekhanicheskoj obrabotki, Moscow, MASHGIZ Publ., 1961, 397 p. (In Russ.)Mah eshwari N., On the selection of CMM based inspection methodology for circularity tolerances, Amsterdam, Elsevier, 2001, 58 p.Maheshwari N., On the selection of CMM based inspection methodology for circularity tolerances, Amsterdam, Elsevier, 2001, 58 p.Flack D., CMM measurement strategies, NPL Measurement good practice guide, 2001, no. 41, 99 p.Flack D., CMM measurement strategies, NPL Measurement good practice guide, 2001, no. 41, 99 p.Wilhelm R. G., Hocken R., Schwenke H., Task Specifi c Uncertainty in Coordinate Measurement, Amsterdam, Elsevier, 2003, pp. 553–563.Wilhelm R. G., Hocken R., Schwenke H., Task Specifi c Uncertainty in Coordinate Measurement, Amsterdam, Elsevier, 2003, pp. 553–563.Temmler A., Küpper M., Walochnik M. A., Lanfermann A., Schmickler T., Bach A., Greifenberg T., Oreshkin O., Willenborg E., Wissenbach K., Poprawe R., Journal of Laser Applications, 2017, vol. 29, no. 2. https://doi.org/10.2351/1.4972414Temmler A., Küpper M., Walochnik M. A., Lanfermann A., Schmickler T., Bach A., Greifenberg T., Oreshkin O., Willenborg E., Wissenbach K., Poprawe R., Journal of Laser Applications, 2017, vol. 29, no. 2. https://doi.org/10.2351/1.4972414Pl ikhunov V., Oreshkin O., Journal of Laser Applications, 2017, vol. 29, no. 2. https://doi.org/10.2351/1.4975783Plikhunov V., Oreshkin O., Journal of Laser Applications, 2017, vol. 29, no. 2. https://doi.org/10.2351/1.4975783ЯмниковА. С., ДаниленкоЕ. А., Корнев О. А., МаликовА. А. Упруго-наследственные погрешности закрепления нежёстких коробчатых заготовок // Чёрные металлы. 2021. № 10. С. 68–73.Yamnikov A. S., Danilenko E. A., Kornev O. A., Malikov A. A., Uprugo-nasledstvennye pogreshnosti zakrepleniya nezhestkih korobchatyh zagotovok, Chernye metally, 2021, no. 10, рр. 68–73. (In Russ.)Ямников А. С., Родионова Е. Н., Ямникова О. А., Матвеев И. А. Влияние погрешностей формы и положения базовых поверхностей сборного осесимметричного корпуса на размер прилегающего контура // Измерительная техника. 2019. № 8. С. 29–32. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2019-8-29-32Yamnikov A. S., Rodionova E. N., Yamnikova O. A., Matveev I. A., Measur ement Techniques, 2019, vol.62, no. 8, pp. 692– 696. https://doi.org/10.1007/s11018-019-01680-4Ямникова О. А., Ямников А. С., Матвеев И. А. Влияние овальности базовых поверхностей тонкостенных протяжённых осесимметричных полых деталей на погрешности измерения радиального биения в призмах // Измерительная техника. 2018. № 3. С. 32–36. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2018-3-32-36Yamnikova O. A., Yamnikov A. S., Matveev I. A., Measurement Techniques, 2018, vol. 61, no. 3, рр. 251–257. https://doi.org/10.1007/s11018-018-1417-2Данилов М. Ф., Савельева А. А. Оптимизация числа точек контроля при координатных измерениях характеристик формы, ориентации и месторасположения геометрических элементов изделий // Измерительная техника. 2019. № 2. С. 29–34. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2019-2-29-34Danilov M. F., Savel’eva A. A., Measurement Techniques, 2019, vol. 62, no. 2, рр. 126–133. https://doi.org/10.1007/s11018-019-01596-zГлубоков А. В., Педь С. Е., Глубокова С. В. Влияние числа контрольных точек профиля поверхности на погрешность измерений отклонений от прямолинейности // Измерительная техника. 2017. № 2. С. 24–27.Glubokov A. V., Ped’ S. E., Glubokova S. V., Measurement Techniques, 2017, vol. 60, no. 2, рр. 134–139. https://doi.org/10.1007/s11018-017-1162-y

The authors declare that there are no conflicts of interest present.