Повышение эффективности токарной обработки на базе системы управления точением по энергетическому критерию процесса резания
Классификация и анализ существующих систем управления процессом обработки. Обоснование выбора оборудования, устройств для замера сил резания и температуры, выбор устройства для удаления стружки. Обеспечение шероховатости обработанной поверхности.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | автореферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 10.08.2018 |
Размер файла | 562,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Повышение эффективности токарной обработки на базе системы управления точением по энергетическому критерию процесса резания
Специальность 05.02.08 - Технология машиностроения,
Автореферат диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Кордюков Антон Владимирович
Рыбинск 2006
Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Рыбинской государственной авиационной технологической академии им. П.А. Соловьева на кафедре «Технология авиационных двигателей общего машиностроения и управления качеством».
Научный руководитель заслуженный деятель науки и техники Российской федерации, доктор технических наук, профессор, Безъязычный Вячеслав Феоктистович
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Трусов Валентин Владимирович
кандидат технических наук Пудов Алексей Валерьевич
Ведущая организация Гаврилов-Ямский машиностроительный завод «Агат»
Защита состоится _______ 2006 г. в __ часов на заседании диссертационного совета Д 212.210.01 в Рыбинской государственной авиационной технологической академии им. П. А. Соловьева по адресу: 152934, г. Рыбинск, Ярославская область, ул. Пушкина, 53.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Рыбинской государственной авиационной технологической академии им. П.А. Соловьева
Автореферат разослан «5» октября 2006г.
Ученый секретарь
диссертационного совета Конюхов Б.М.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Развитие и укрепление позиций на мировой арене государства зависит не только от наличия тех или иных ресурсов, а главным образом от того насколько высок уровень развития производства. Высокие уровни производства необходимо и возможно поддерживать только с помощью развития научного потенциала страны в целом. Необходимы исследования в различных областях промышленности, осознанный научный подход к конкретному производству, формирование мировоззрения и ориентации руководителей предприятий на осознанный выбор поддержки научных исследований и внедрение их в производство. Если говорить о машиностроении то здесь на первое место выходят вопросы выпуска качественных, конкурентно-способных изделий. Соответственно необходимо на этапе изготовления продукции обеспечивать заданные эксплуатационные свойства деталей машин. Решение данной задачи может быть только комплексным и учитывать все стадии жизненного цикла создания изделий: от научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок до обеспечения надежной эксплуатации техники. В связи с этим существует необходимость в разработке новых подходов к поиску эффективных способов механической обработки деталей машин и проектирования технологических процессов их изготовления.
Таким подходом является внедрение автоматизации исследовательских, научно-конструкторских работ и технологической подготовки производства на базе систем автоматизированного проектирования (САПР), применение автоматических систем управления процессом обработки (АСУ), а также возможность создания единого цикла подготовки, производства и контроля качественных изделий.
Расчетные методы определения режимов обработки исследуются многочисленными учеными. Среди них можно отметить труды С. С. Силина, В. Ф. Безъязычного, А. Д. Макарова, В. С. Мухина, Э. В., Клушина, Рыжова, А. М. Сулимы, А. Г. Суслова, А. А. Маталина, В. В. Трусова, Н. С. Рыкунова, Д. И. Волкова, В. А. Козлова и др.
Создание и применение автоматических систем управления процессом обработки формирует новое мировоззрение на процесс обработки детали в целом и дает новый толчок к исследованиям в данной области. Использование адаптивных систем позволяет влиять на процесс обработки, обеспечивая качество каждой детали, позволяет системе управления осуществлять самоорганизацию и корректировку текущего состояния системы СПИЗ. Можно отметить научные труды таких ученых как Соломенцева Ю.М. и Балакшина Б.С., а также разработки научных школ: РГАТА (Рыбинск) профессор Безъязычный В.Ф., профессор Трусов В.В., БГТУ (Брянск) профессор Суслов А.Г., УГАТУ (УФА) профессор Зориктуев, Тульский университет (Тула) профессор Ямников А.С. и многие другие. В настоящее время разработано и разрабатывается большое число адаптивных систем, позволяющих осуществлять управление процессом обработки по какому либо критерию, учитывающему сразу несколько факторов, влияющих на процесс обработки. Сегодня проводятся исследования возможностей таких систем и происходит накопление знаний о них. Поэтому тема данной работы представляет интерес не только с точки зрения необходимости управления с целью обеспечения заданного качества изделия, но и как заложение основ создания систем многокритериального управления с целью достижения оптимальных параметров обработки таких как: производительность, себестоимость, увеличение срока службы инструмента и т. д.
Цель исследования - Повышение эффективности токарной обработки на основе использования системы управления процессом обработки по энергетическому критерию процесса резания при обеспечении различных вариантов обработки: с обеспечением требуемого качества поверхностного слоя, максимальной производительности и минимальной себестоимости. Для поставленной цели в диссертации решались следующие основные задачи:
· Проведение классификации и анализ существующих систем управления процессом обработки.
· Выполнение теоретических расчетов производительности при обработке с максимальной производительностью, а также с минимальной себестоимостью и с поддержанием постоянства энергетического критерия процесса резания.
· Дополнительное обоснование выбора оборудования (станок, ЭВМ, устройство согласования), устройств для замера сил резания и температуры, выбор устройства для удаления стружки.
· Проведение экспериментального исследования системы управления процессом обработки.
· Выполнение экономического обоснования целесообразности использования разработанной системы управления при обеспечении требуемой шероховатости обработанной поверхности.
· Объект исследования. Проведенный обзор и сравнение существующих систем управления обработкой, убедительно показал наличие преимуществ у системы управления процессом обработки по энергетическому критерию процесса резания, разработанного д.т.н. профессором С. С. Силиным
На основании вышеизложенного в качестве объекта исследования была выбрана адаптивная система управления обработкой по энергетическому критерию процесса резания А. обработка поверхность резание стружка
Методика исследования. Основной задачей при планировании исследования было гармоничное сочетание теоретических изысканий, подтвержденных экспериментально. Поэтому за основу были взяты теоретические разработки научной школы развиваемой на кафедре «Технология авиационных двигателей, общего машиностроения и управления качеством» Рыбинской государственной авиационной технологической академии им. П.А. Соловьева, на основе, которых далее было выполнено исследование представленное в данной работе. В ходе эксперимента были получены данные, которые подтвердили оправданность выбора определяющих факторов.
Научная новизна работы.
Выполнено комплексное исследование алгоритмов управления токарной обработкой по энергетическому критерию процесса резания А, которое включает в себя:
- разработку алгоритма расчета производительности обработки при поддержании постоянства качества поверхностного слоя;
- разработку алгоритма расчета позволяющего обоснованно выбирать режимы резания для обеспечения требуемой шероховатости поверхности с учетом себестоимости обработки, при этом учитывать период стойкости инструмента.
Практическая ценность. Разработанные программа и методики расчета позволяют проводить расчеты и экспериментальные исследования систем управления обработкой и оценивать их с точки зрения выгодности применения в каждом конкретном случае. Разработанная схема включения системы управления в производство позволяет создавать единое информационное пространство при изготовлении деталей.
Апробация результатов работы. Основные положения и результаты диссертации доложены на 7 научно-методических семинарах и 5 научно-исследовательских конференциях. В их числе конференция по проблемам определения технологических условий обработки по заданным показателям качества изделий, Рыбинск, РГАТА; ХХIХ и ХХХ Гагаринские чтения, Москва, МАИ.
Публикации. По материалам диссертационной работы имеется 7 публикаций.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка литературы и приложения. Работа изложена на 164 стр. машинописного текста, содержит 39 таблицы, 90 рисунков, 1 приложение, 43 формулs, библиография включает 77 наименований.
На защиту выносятся:
· Классификация и анализ систем управления механической обработкой.
· Алгоритм расчета производительностей при управлении процессом обработки с обеспечением постоянства качества поверхностного слоя, достижения максимальной производительности и обеспечения минимальной себестоимости обработки.
· Блок-схема включения системы управления в производство.
· Программа для определения себестоимости обработки при использовании системы управления.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
В первой главе выполнен обзор, анализ достоинств и недостатков, классификация и сравнение систем управления механической обработкой. В данном исследовании представляется наиболее подходящим классифицировать все системы по времени проведения управляющих воздействий (таблица 1.1).
Классификация систем по данному критерию, позволит определить, с какой оперативностью система позволяет управлять процессом обработки, а значит, появится возможность провести ее сравнительную оценку.
Таблица 1
Классификация систем управления обработкой
Системы управления |
|||
1. Управление процессом обработки по входным параметрам. (Прогнозирующие системы) |
2. Управление процессом обработки во время выполнения операции. (Адаптивные системы) |
3. Управление процессом обработки по выходным параметрам. (Корректирующие системы) |
Далее проведен обзор достоинств и недостатков систем управления обработкой среди них можно выделить следующие:
1. Системы управления обработкой предложенные профессорами Балакшиным Б.С и Соломенцевым Ю.М.
2. Система управления точностью при многопроходном резьбонарезании предложенная Ямниковым А.С. Фединым Е.И. Поповым М.А.
3. Автоматизированная система прогнозирования точности детали предложенная В.В. Юркевичем, Д.А. Чигиновым, Д.Е. Искрой
4. Система адаптивного управления для обработки дисков на токарно-винторезных станках предложена профессором Трусовым В. В.
5. Система адаптивного управления обработкой на основе термодинамического критерия предложенная В.В. Закураев и А.А. Шивырев (НПИ МИФИ, г. Новоуральск).
6. Система адаптивного управления по энергетическому критерию процесса резания разработанная В.Ф.Безъязычным и Э.В.Киселевым.
7. Система интеллектуального управления процессом токарной обработки, предложенная Кабалдиным Ю.Г.
8. Система адаптивного управления параметром шероховатости Rа при точении наружных поверхностей вращения, предложенная профессором Сусловым А.Г.
После завершения обзора автором выполнено сравнение систем управления обработкой. Были выбраны системы, предназначенные для осуществления токарных операций и имеющие в своей структуре управляющую ЭВМ, а именно:
1. Систему адаптивного управления обработкой на основе термодинамического критерия.
2. Систему адаптивного управления по энергетическому критерию процесса резания.
3. Систему интеллектуального управления процессом токарной обработки.
4. Систему адаптивного управления параметром шероховатости Rа при точении наружных поверхностей вращения.
Оценка проводилась по следующим критериям:
1. Область применения системы.
2. Сложность настройки.
3. Сложность программного обеспечения.
4. Скорость реагирования системы на возмущения.
5. Сложность предварительных расчетов режимов резания.
6. Возможность применения системы на производстве.
7. Место в технологическом процессе (для черновых или чистовых операций).
8. Количество управляемых параметров.
Итогом сравнения стала оценочная таблица 1.2.
Таблица 2
Сравнение систем управления
Системы управления |
№ критерия |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
||
Система адаптивного управления обработкой на основе термодинамического критерия. |
+ |
- |
- |
- |
- |
+ |
+ |
- |
3 |
||
Система адаптивного управления по энергетическому критерию процесса резания. |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
- |
+ |
+ |
7 |
||
Система интеллектуального управления процессом токарной обработки. |
+ |
+ |
- |
+ |
- |
- |
+ |
+ |
5 |
||
Система адаптивного управления параметром шероховатости Ra при точении наружных поверхностей вращения. |
+ |
- |
+ |
- |
- |
- |
+ |
- |
3 |
Проведенная сравнительная оценка систем управления позволила сделать вывод о том, что система адаптивного управления по энергетическому критерию имеет ряд преимуществ.
1. Данная система может применяться в различных производствах, в том числе и при обработке труднообрабатываемых сталей и сплавов.
2. Не требуется, какой либо специальной настройки системы перед обработкой.
3. Система в сравнении с остальными обладает более быстрой реакцией на изменившиеся условия.
4. Предварительный расчет режимов резания осуществляется более оперативно по сравнению с другими системами.
5. Система осуществляет одновременное управление скоростью и подачей, что позволяет более эффективно воздействовать на процесс обработки, а, следовательно, достигать лучшего качества детали при обработке.
6. Система позволяет управлять точностью обработки и в то же время комплексом параметров качества поверхностного слоя.
Вторая глава посвящена теоретическому исследованию системы управления обработкой по энергетическому критерию процесса резания. В первой части главы рассмотрен вопрос установления функциональной связи между параметрами качества поверхностного слоя и эксплуатационными свойствами изделий. В результате обзора литературы были определены зависимости для различных эксплуатационных свойств. Например, зависимость, связывающая основные параметры качества поверхностного слоя (шероховатость, глубину наклепа и остаточные напряжения) и предел выносливости детали после обработки:
Для определения износостойкости выбрана следующая зависимость:
Были выбраны зависимости для определения контактной жесткости, герметичности соединений, для определения прочности посадок с натягом, а также рассмотрены так называемые комплексные параметры для оценки качества поверхностей деталей. Например, комплексный параметр качества поверхностного слоя для оценки коррозионной стойкости деталей имеет вид:
Для дальнейших расчетов и проведения экспериментов были определены зависимости, определяющие усталостную прочность и интенсивность изнашивания, комплексный параметр качества поверхностного слоя для оценки коррозионной стойкости деталей.
Вторая часть главы посвящена теоретическому определению производительности при обработке с поддержанием постоянства энергетического критерия процесса резания и при обработке с обеспечением максимальной производительности и минимальной себестоимости обработки. Определены зависимости и разработан алгоритм для расчета производительности. Проведен расчет для следующих материалов: 13Х12НВФА (ЭИ961), (ЭИ698ВД), ХН77ТЮР (ЭИ437БУВД), Х23Н17 (ЭИ417). Результаты расчета приведены в таблицах, а также построены графические зависимости:
Зависимость производительности обработки от оптимального сочетания скорости резания и подачи для различных материалов. Резец: ВК8, геометрия инструмента , Геометрия детали: диаметр , длина . Глубина резания .
Следовательно, при обработке на оптимальных режимах резания на производительность оказывает влияние оптимальное сочетание скорости и подачи. Также производительность зависит от прочностных свойств обрабатываемого материала.
В третьей главе выполнено обоснование и подтверждение возможности практической реализации системы управления процессом обработки по энергетическому критерию процесса резания. Рассмотрен вопрос обоснования выбора оборудования (станок, ЭВМ, устройство согласования). Для этого проанализированы требования предъявляемые системой. На их основе сформированы условия применимости того или иного оборудования, в ходе обзора предложены конкретные устройства для использования в системе управления. Следующим шагом стало обоснование выбора устройств для замера сил резания и температуры в зоне резания. Рассмотрены существующие способы измерения температуры и силы резания в зоне обработки, проведен анализ с точки зрения возможности использования в системе управления обработкой. В ходе анализа для измерения температуры в зоне резания выбран метод естественной термопары. Для измерения силы резания в процессе обработки выбран двухкомпонентный упруго-электрический динамометр. Принцип действия его основан на электроиндуктивном методе измерения с помощью электрических датчиков. Далее рассмотрен вопрос выбора устройства для удаления стружки. Проанализированы различные варианты удаления стружки из зоны резания. В итоге в качестве метода предложенно использовать накладной стружколом. С помощью зависимости предложенной Михайловым С.В. для расчета оптимального значения расстояния между режущей кромкой и передней поверхностью стружколома , предлагается проводить расчет для определения оптимального расстояния между задней стенкой стружкозавивающей канавки и режущей кромки резца, что позволит создать оптимальные условия для стружколомания.
где: оптимальная длина контакта стружки с резцом;
оптимальная величина радиуса кривизны стружки;
высота стружколома;
радиус стружколома.
Далее рассмотрен вопрос включения системы управления в систему подготовки производства. Современное производство требует применение единой системы управления на всех уровнях. Следовательно, разрабатывать вариант системы для производства, не учитывая данного условия, нерационально.
Необходимо предусмотреть структуру взаимодействия системы управления обработкой с системами проектирования и подготовки производства. Она должна заключаться в обмене информацией между различными программными модулями.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Принцип действия структуры следующий:
1. В CAD CAM системе проводится моделирование детали. На данном этапе формируются данные о геометрии.
2. На втором этапе происходит расчет исходных режимов обработки по заданным параметрам качества. На этом этапе дополнительно проводиться расчет критерия А.
3. Следующий шаг состоит в генерации управляющей программы на основе геометрии детали полученной на первом этапе и рассчитанных режимов обработки.
4. Осуществляется передача управляющей программы на ЧПУ станка.
5. Выполняется передача исходных режимов обработки и критерия А системе управления обработкой.
6. Начинается процесс обработки и управление им.
Применение предложенной принципиальной схемы управления на производстве позволяет:
- управлять качеством поверхностного слоя, поддерживать его оптимальное состояние.
- повысить срок службы инструмента
- достигать заданных параметров обработки у каждой новой детали;
- ведение протокола управления и передача его в систему расчета исходных режимов обработки позволит проводить анализ управляющих воздействий системы и реальных режимов обработки, что в свою очередь позволит корректировать расчеты исходных данных в соответствии с условиями реальной обработки.
Четвертая глава посвящена экспериментальному исследованию возможностей разработанной системы управления процессом обработки. В первой части главы выполнены расчеты по определению предела выносливости материала после механической обработки. Для расчета была выбрана следующая зависимость:
После проведения расчетов были построены графические зависимости предела выносливости от скорости резания, и дополнительно построены общие зависимости предела выносливости от различных материалов для оптимальной и соответствующей минимальной себестоимости скоростей резания.
Зависимость предела выносливости от оптимально скорости резания для различных материалов.. Резец: ВК8, геометрия инструмента , Геометрия детали: диаметр , длина . Глубина резания .
Следующим шагом стало проведение экспериментов, целью которых было обеспечение постоянства шероховатости поверхности и предела выносливости. Были рассчитаны исходные режимы обработки и энергетический критерий процесса резания А.
Таблица 3
Результаты эксперимента
Ra |
t |
S |
V |
эксп. |
эксп. |
А эксп. |
эксп. |
|
мкм |
мм |
мм/об |
м/с |
мкм |
єС |
Па |
||
6,3 |
0,2 |
0,153 |
0,244 |
4,654 |
806,18 |
0,79 |
195,93 |
|
6,3 |
0,3 |
0,169 |
0,245 |
4,775 |
821,62 |
0,95 |
195,54 |
|
6,3 |
0,4 |
0,169 |
0,228 |
4,735 |
792,67 |
0,94 |
195,67 |
|
6,3 |
0,5 |
0,15 |
0,257 |
5,507 |
781,9 |
0,9226 |
193,40 |
|
6,3 |
0,6 |
0,145 |
0,217 |
4,388 |
808,44 |
0,88 |
196,81 |
|
3,2 |
0,2 |
0,112 |
0,235 |
2,104 |
709,68 |
0,54 |
207,84 |
|
3,2 |
0,3 |
0,108 |
0,224 |
2,792 |
729,75 |
0,635 |
203,59 |
|
3,2 |
0,4 |
0,107 |
0,206 |
2,664 |
715,68 |
0,6732 |
204,30 |
|
3,2 |
0,5 |
0,107 |
0,238 |
3,179 |
784,79 |
0,728 |
201,65 |
|
3,2 |
0,6 |
0,108 |
0,251 |
3,951 |
801,7 |
0,69 |
198,39 |
|
1,6 |
0,2 |
0,083 |
0,226 |
1,167 |
647,26 |
0,492 |
216,68 |
|
1,6 |
0,3 |
0,085 |
0,32 |
1,635 |
829,6 |
0,56 |
211,62 |
|
1,6 |
0,4 |
0,077 |
0,254 |
1,141 |
733,7 |
0,67 |
217,02 |
|
1,6 |
0,5 |
0,05 |
0,212 |
1,427 |
705,01 |
0,4919 |
213,66 |
|
1,6 |
0,6 |
0,075 |
0,205 |
2,234 |
738,1 |
0,635 |
206,94 |
По полученным результатам были построены графические зависимости
Сравнение расчетной и полученной шероховатостей при проведении опыта. Деталь: вал, длина 520 мм, и диаметр Ш52 мм, материал ЭИ-698ВД. Резец: проходной упорный с пластиной из твердого сплава ВК8. Геометрия резца: , , , .
Сравнение рассчитанного и полученного предела выносливости для различных шероховатостей. Деталь: вал, длина 520 мм, и диаметр Ш52 мм, материал ЭИ-698ВД. Резец: проходной упорный с пластиной из твердого сплава ВК8. Геометрия резца: , , , .
Проведенные эксперименты показали, что:
- при обработке с применением адаптивной системы управления достигается постоянство качества поверхностного слоя на протяжении всей длины обработки;
- использование системы управления применимо на чистовых операциях. Достигается обеспечение значения параметра шероховатости Ra с отклонением от заданых в пределах 20%.
Следующим шагом стало исследование постоянства износостойкости обработанной поверхности образцов из жаропрочных сплавов. Для определения износостойкости использовалась следующая формула:
Расчеты проводились для следующих материалов 13Х12НВФА (ЭИ961), (ЭИ698ВД), ХН77ТЮР (ЭИ437БУВД), Х23Н17 (ЭИ417). Значение подачи , скорости резания для 13Х12НВФА (ЭИ961) для остальных материалов .
По данным расчетам для анализа были построены графические зависимости.
Зависимость интенсивности изнашивания от критерия А. Материал заготовки ЭИ 417; инструмент Т15К6, параметры ; диаметр заготовки Ш=80 мм, длина . Глубина резания
В завершении главы были проведены расчеты по определению коррозионной стойкости деталей после механической обработки. Для расчета был взят комплексный параметр качества поверхностного слоя для оценки коррозионной стойкости деталей:
В качестве исходных данных были приняты расчеты режимов резания, выполненные ранее в главе 2, для следующих материалов: 13Х12НВФА (ЭИ961), ХН73МБТЮ (ЭИ698ВД), ХН77ТЮР (ЭИ437БУВД). После проведения расчетов были получены следующие графические зависимости:
Зависимость комплексного параметра для оценки коррозионной стойкости от подачи. Материал детали ХН77ТЮР (ЭИ437БУВД). Резец: ВК8, геометрия инструмента , Геометрия детали: диаметр , длина . Глубина резания .
Анализ полученных данных и графиков показывает, что обработка с поддержанием постоянства критерия А дает стабильную величину шероховатости при различных условиях обработки. Это согласуется с экспериментальными данными.
При поддержании постоянным критерия А обеспечивается постоянство не только параметров качества поверхности, но так же и постоянство эксплуатационных показателей поверхности.
Следовательно, применение системы управления при токарной обработке позволяет стабилизировать достижение параметров качества, а через них и эксплуатационных показателей у каждой детали, что позволяет более эффективно достигать качества поверхности каждой новой детали, без дополнительных расчетов и поднастройки системы СПИЗ.
В пятой главе провидится экономическое обоснование применения системы управления по энергетическому критерию процесса резания А. Для этого была разработана и создана программа определения оптимальных режимов резания для достижения заданной шероховатости поверхности с учетом себестоимости обработки. Программа позволяет выбирать значения подачи и скорости резания для достижения заданной шероховатости поверхности с учетом минимальной себестоимости изготовления. Также программа рассчитывает энергетический критерий A, при поддержании которого с использованием адаптивной системы управления можно достичь заданной величины шероховатости Ra. Программа написана в среде Microsoft Excel с использованием встроенного языка программирования Microsoft Visual Basic for Application. Расчет по программе выполняется в следующей последовательности.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Разработанная программа позволяет обоснованно подходить к выбору необходимых режимов резания, обеспечивающих заданные условия обработки, при использовании адаптивной системы управления. Позволяет строить графические зависимости.
Зависимость себестоимости обработки С от скорости резания V и подачи S.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
На основании полученных результатов можно сделать следующие выводы:
- Обзор существующих систем управления позволил сделать вывод о том, что перспективными для исследования и развития являются системы управления обработкой основанные на поддержании и обеспечении обобщенного критерия процесса резания, соответствующего комплексу показателей качества обработки и процесса резания. Одной из таких систем - является система адаптивного управления обработкой по энергетическому критерию резания процесса А.
- Анализ литературных источников позволил выбрать зависимости объединяющие параметры качества поверхностного слоя детали с ее эксплуатационными свойствами, необходимые в дальнейшем для расчетов и обоснования эффективности применения адаптивной системы управления обработкой по энергетическому критерию процесса резания А.
- Выполненные расчеты производительности обработки соответствующих оптимальной, минимальной себестоимости и максимальной производительности скоростям резания, показали, что обработка на оптимальных режимах резания позволяет не только поддерживать постоянство качества поверхностного слоя детали, но и близка к режиму обеспечения минимальной себестоимости обработки, что позволяет достигать заданного качества поверхности с минимальными затратами на обработку.
- В качестве решения проблемы дробления сливной стружки выбрано применение накладного стружколома. Установлена зависимость для определения оптимальной величины расстояния между задней поверхностью стружколома и режущей кромкой инструмента.
- В соответствии с требованиями современного производства разработана схема включения системы управления процессом обработки в производственный процесс, что позволило более органично вписать систему в производство и, как следствие, улучшить взаимодействие на всех уровнях изготовления продукции.
- Проведенные расчеты и эксперименты, позволили установить факт, что при использовании системы управления достигается постоянство качества поверхностного слоя на протяжении всей обработки детали.
- Разработанная программа для расчетов шероховатости и себестоимости обработки, позволяет экономически обосновано осуществлять выбор режимов резания для обработки при использовании системы управления.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ
1 Кордюков, А. В. Система автоматического управления процессом токарной обработки по энергетическому критерию резания.. [Текст] / А.В. Кордюков // Международная электронная научно-техническая конференция «Оптимизация и управление процессом резания, мехатронные станочные системы», 2004. С. 140-143. (рецензируемое издание).
2 Кордюков, А. В. Исследование возможностей системы адаптивного управления обработкой [Текст] / А. В. Кордюков // XXIX Гагаринские чтения. Тезисы докладов научно-технической конференции. 2003. Т.3. С. 48.
3 Кордюков, А. В. Точение жаропрочных сплавов с обеспечением постоянства заданных параметров качества при помощи системы адаптивного управления обработкой. [Текст] / А.В. Кордюков // Санкт-Петербург. Материалы научно-технической конференции, 2003. Т2. С. 28-31.
4 Кордюков, А. В. Взаимосвязь параметров качества поверхностного слоя детали с ее эксплуатационными свойствами. [Текст] / А.В. Кордюков // Международная научно-техническая Интернет конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы технологии машиностроения» - «Технология - 2004». С. 57-61.
5 Кордюков, А. В. Обеспечение эксплуатационных свойств деталей из жаропрочных сплавов при токарной обработке с применением системы адаптивного управления. [Текст] / А.В. Кордюков // Проблемы определения технологических условий обработки по заданным показателям качества изделий. Материалы Российской научно-технической конференции. РГАТА, 2003. С. 122-125.
6 Кордюков, А. В. Обзор и сравнение современных систем управления механической обработкой деталей авиационных двигателей. [Текст] / А.В. Кордюков // XXX Гагаринские чтения. Тезисы докладов научно-технической конференции. 2004. Т.3. С. 72.
7 Кордюков, А. В. Система адаптивного управления обработкой и ее место в системе управления предприятием. [Текст] / А.В. Кордюков // «Новые материалы и технологии». НМТ-2004 Тезисы докладов научно-технической конференции. 2004. С. 25-27.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Этапы анализа процесса резания как объекта управления. Определение структуры основного контура системы. Разработка структурной схемы САР. Анализ устойчивости скорректированной системы. Построение адаптивной системы управления процессом резания.
курсовая работа [626,1 K], добавлен 14.11.2010Описание способов обработки стали, определение ее твердости и шероховатости обработанной поверхности. Назначение длины заготовки, выбор режущего инструмента и технологического процесса обработки детали. Описание режимов резания и управляющей программы.
курсовая работа [6,0 M], добавлен 03.01.2012Выбор глубин резания, определение размеров заготовки детали. Выбор оборудования для токарной и шлифовальной операций. Расчет режимов резания. Нормирование операций технологического процесса. Выбор вспомогательного оборудования и разработка планировки.
курсовая работа [6,4 M], добавлен 14.06.2011Обработка механических деталей. Повышение точности токарной обработки. Сила и скорость резания при точении. Функциональная схема системы автоматического управления. Передаточные функции элементов, устойчивость и определение показателей качества САУ.
курсовая работа [830,3 K], добавлен 27.02.2014Явления, сопровождающие процесс резания; способы обработки конических поверхностей. Технология токарной обработки ступенчатого вала: характеристика детали, станка, режущего и контрольно-измерительного инструментов. Выбор рациональных режимов резания.
реферат [1,4 M], добавлен 02.02.2013Разработка схемы базирования для обработки поверхности. Выбор режущего инструмента при групповой обработке. Разработка конструкции комплексной детали. Расчет шероховатости и режимов резания для заданной шероховатости. Выбор токарно-револьверного станка.
курсовая работа [828,5 K], добавлен 24.11.2012Основные понятия и положения теории резания материалов. Общая схема и система резания. Движение резания и его элементы. Строгальные, долбежные и протяжные виды обработки. Комбинированные виды обработки и оптимизация функционирования системы резания.
курс лекций [2,1 M], добавлен 20.02.2010Расчет параметров режимов резания для каждой поверхности по видам обработки. Определение норм времени. Назначение геометрических параметров режущей части резца. Расчет режимов резания при сверлении и фрезеровании. Выбор инструмента и оборудования.
курсовая работа [161,2 K], добавлен 25.06.2014Разработка технологии изготовления детали "Блок шестерён". Выбор параметров резания и норм времени на переходы и операции в соответствии с заданием. Особенности расчета режимов резания и длительности обработки поверхности, операций согласно нормативам.
курсовая работа [236,0 K], добавлен 18.09.2014Ручной или механизированный способ обработки. Вида резания: с отделением стружки (пиление, строгание, фрезерование, долбление, сверление), без отделения стружки (лущение шпона, срезание ножевой фанеры, раскрой фанеры, на ножницах), расслоение.
реферат [696,4 K], добавлен 09.10.2006