Determination of Cutting Transition Parameters in the APQP Pre-production Process of the Engine Camshaft Bearing Housing

Authors

  • L. R. Safarova Kazan Federal University - Naberezhnye Chelny Institute
  • S. V. Kasyanov Kazan Federal University - Naberezhnye Chelny Institute
  • D. T. Safarov Kazan Federal University - Naberezhnye Chelny Institute

DOI:

https://doi.org/10.22213/2413-1172-2022-3-4-15

Keywords:

APQP process, parameters of cutting modes, special characteristics of machine parts, accuracy margin

Abstract

An example of the application of the experimental planning method in the APQP pre-production process to find the values of the cutting process parameters that provide a given margin of accuracy is considered on the example of roughing and finishing boring of the inner hole of the camshaft bearing housing. From the total set of geometric parameters, special characteristics are highlighted - the size of the inner hole, which ensures the fit tolerance of the steel-fiber sleeve and the height parameter of roughness Ra, as well as radial runout. The objectives and results of the application of engineering methods (calculation of allowances, dimensional analysis, evaluation of technological accuracy of machine systems, planning experiments) as well as special methods of APQP process (quality management tools - FMEA analysis, SPS, MSA) are considered. Attention is drawn to the insufficient information content of the methods, which does not allow for the selection of process indicators to ensure the necessary margin of accuracy of special characteristics. In order to achieve a given margin of accuracy, technological components of the internal diametrical size are identified - the deviation of the tuning size, the deviation of the cross-section profile and the height roughness parameter Ra, the values of which are found as a result of production experiments. The planning of a full-factor experiment is carried out according to the parameters of the cutting process - cutting speed, feed and cutting depth. To implement the plan, special samples of products with a stepped allowance were designed and manufactured. The shape of the product samples makes it possible to reduce the number of samples for a full-factor experiment from eight to four, providing a check of the linearity of regression models. The calculation and regression models are given, which allow predicting the values of the components of the internal diametrical size at the design stage of the manufacturing operations of parts. The solution of the regression model system that satisfies the specified limitations for a given margin of accuracy allows you to find the optimal range of values of the parameters of the cutting process, to provide rare settings of special characteristics in the serial manufacturing process of camshaft bearing housings. Systematic application of the methodology, along with statistical methods of quality management, allows monitoring the technical condition of equipment and maintaining it in the condition required for the production of quality products. Systematic application of the methodology, along with statistical methods of quality management, allows monitoring the technical condition of equipment and maintaining it in the condition required for the production of quality products.

Author Biographies

L. R. Safarova, Kazan Federal University - Naberezhnye Chelny Institute

Post-graduate

S. V. Kasyanov, Kazan Federal University - Naberezhnye Chelny Institute

PhD in Engineering

D. T. Safarov, Kazan Federal University - Naberezhnye Chelny Institute

PhD in Engineering

References

Развитие конструкции и технологии производства нового поколения дизельных двигеталей КамАЗ Р6 / И. Ф. Гумеров, Д. Х. Валеев, А.С. Куликов, А. И. Карпов, Л. И. Фардеев, Р. Д. Гарипов, М. Д. Ханнанов // Двигателестроение. 2020. № 1 (279). С. 30-39.

Галиев Р. М., Нуретдинов Д. И., Назаров Ф. Л. Исследование надежности дизельных двигателей внутреннего сгорания грузового автомобиля // Социально-экономические и технические системы: исследование, проектирование, оптимизация. 2022. № 1 (90). С. 14-22.

Кулаков А. Т., Барыльникова Е. П., Фахруллин И. Р. Влияние износов в коренных и шатунных подшипниках на режимы смазки шатунных подшипников КамАЗ-740 // Социально-экономические и технические системы: исследование, проектирование, оптимизация. 2021. № 1 (87). С. 31-36.

Панюков Д. И., Коловский В. Н. Эффективное применение метода анализа видов, последствий и причин потенциальных дефектов (FMEA) в автомобилестроении : монография. Самара : Изд-во СамНЦ РАН, 2016. 202 с.

Антипов Д. В., Антипова О. И., Еськина Е. В. Экспресс-программа повышения производительности труда в производстве // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2021. № 11. С. 542-551.

Антипов Д. В., Клентак А. С. Разработка рабочих инструкций операторов для обеспечения производительности производственных процессов // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2020. Т. 22, № 2 (94). С. 11-15.

Разработка и реализация процедуры решения производственных проблем / Б. В. Бойцов, В. Н. Козловский, Д. И. Благовещенский, Д. И. Панюков // Качество и жизнь. 2021. № 1 (29). С. 59-65.

Масягин В. Б., Мухолзоев А. В. Методы автоматизации размерного анализ конструкций в России // Современные проблемы теории машин. 2016. № 4-2. С. 105-110.

Деканоидзе Э. М., Юдаков В. С. Сравнительный анализ вариантов решений размерных цепей традиционным методом и с помощью САПР / Оригинальные исследования. 2020. Т. 10, № 6. С. 253-259.

Крыжченко А. П., Беляев Г. Я. Размерный анализ технологического процесса обработки вала-шестерни по линейным размерам // Машиностроение: республиканский межведомственный сборник научных трудов. Минск : Белорусский технический университет, 2018. С. 67-74.

Хващевская Л. Ф., Журавлев Д. А. Анализ точности изделий машиностроения для случая параллельно связанных линейных размерных цепей // Системы. Методы. Технологии. 2022. № 1 (53). С. 48-56.

Беляев Г. Я., Шкинь Н. В., Крутев Р. И. Размерный анализ технологического процесса обработки фланца по эксцентриситетам // Машиностроение: Республиканский межведомственный сборник научных трудов / Белорусский национальный технический университет. Минск, 2018. С. 17-27.

Статистическое управление качеством продукции и сложных процессов / В. Н. Козловский, Г. Л. Юнак, Д. И. Благовещенский, А. Г. Сорокин // Стандарты и качество. 2021. № 10. С. 98-104.

Васильев В. А., Биктимирова Г. Ф. Процесс одобрения поставщиков автомобильных компонентов как элемент корпоративной системы менеджмента отечественного автопроизводителя // Качество. Инновации. Образование. 2017. № 8 (147). С. 17-22

Валиева Е. Г., Касьянов С. В. Анализ информативности документации для управления качеством сложных поковок по требованиям IATF 16949 // Автомобильная промышленность. 2020. № 5. С. 4-6.

Алейников Д. П., Лукьянов А. В., Костин П. Н. Влияние параметров резания на вибрационное состояние станка и шероховатость обработанных поверхностей при мехобработке // Системы. Методы. Технологии. 2021. № 3 (51). С. 14-19.

Новоселов Ю. К., Богуцкий В. Б. Оценка степени влияния отдельных режимов резания на показатели процесса шлифования // Вестник науки и образования северо-запада России. 2019. Т. 5, № 3. С. 69-76.

Ингеманссон А. Р. Разработка математических моделей для технологической подготовки производства и адаптивного управления токарной и фрезерной обработкой в цифровых производственных системах // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). 2020. Т. 22, № 1. С. 27-40.

Кане М. М., Шелег В. К., Кравчук М. А. Моделирование и оптимизация процесса зубофрезерования цилиндрических шестерен червячными фрезами // Механика машин, механизмов и материалов. 2020. № 4 (53). С. 19-27.

Анализ взаимосвязей некоторых параметров качества поверхностей зубьев цилиндрических шестерен с режимами зубофрезерования / М. М. Кане, В. К. Шелег, М. А. Кравчук, П. И. Кот // Актуальные вопросы машиноведения. 2019. Т. 8. С. 251-255.

Гусев В. Г., Наумов Г. М., Харитонова Т. А. Многофакторное исследование профиля продольного сечения отверстий, обработанных на станке с ЧПУ // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2014. № 5 (307). С. 79-83.

Published

25.09.2022

How to Cite

Safarova Л. Р., Kasyanov С. В., & Safarov Д. Т. (2022). Determination of Cutting Transition Parameters in the APQP Pre-production Process of the Engine Camshaft Bearing Housing. Vestnik IzhGTU Imeni M.T. Kalashnikova, 25(3), 4–15. https://doi.org/10.22213/2413-1172-2022-3-4-15

Issue

Section

Articles