Прогнозирование качества обработки изделий точением на основе имитационного моделирования технологической системы с маложесткими элементами

• Автор: Могендович, Максим Ромэнович
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 207 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1. Состояние проблемы. Цель и задачи исследования
1.1. Возможности по управлению механической обработкой заготовок на современных металлорежущих станках
1.2. Современные подходы к решению задач управления обработкой с учетом статических и динамических характеристик технологической системы
1.3. Современные достижения по обеспечению стабильности качества изделий при обработке резанием
1.4. Цель и задачи исследования
2. Разработка динамических моделей технологической системы для решения задач прогнозирования качества обработки изделий
2.1. Обоснование выбора динамических моделей технологической системы
2.2. Уточненная динамическая модель технологической системы и ее упрощенные аналоги
2.3. Исследование устойчивости в пространстве параметров технологической системы механической обработки
2.4. Синтез микрогеометрии обработанной поверхности на основе динамического моделирования технологической системы
Результаты и выводы по главе
3. Экспериментальные исследования по прогнозированию качества обработки изделий на основе динамических критериев
3.1. Измерительно-вычислительный комплекс для проведения экспериментальных исследований
3.2. Экспериментальное и расчетное исследование устойчивости процесса резания
3.3. Диагностика динамических характеристик технологической системы по данным микрогеометрии обработанной поверхности
Результаты и выводы по главе
4. Прогнозирование качества обработки изделий на основе динамического моделирования
4.1. Оптимизация обработки изделий точением (общие положения)
4.2. Программный комплекс прогнозирования и диагностики качества обрабатываемых изделий
4.3. Подсистема синтеза микрогеометрии обработанной поверхности
4.4. Подсистема диагностики динамических характеристик технологической системы по данным микрогеометрии поверхности
Результаты и выводы по главе
Заключение
Список литературы
Приложения
Приложение 1. Программный комплекс математической
обработки микрогеометрии поверхности
Приложение 2. Программный комплекс спектральной
обработки измерительных сигналов
Приложение 3. Внедрение результатов исследований
в промышленности

ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время в машиностроении можно выделить достаточно широкий представительный класс изделий, проектирование механической обработки которых требует особого подхода при решении задач повышения производительности и обеспечения качества. Это, прежде всего, ответственные крупногабаритные изделия энергетических машин. К их числу относятся роторы паровых, газовых турбин и компрессоров, корпуса цилиндров турбин и статоров электрических машин, изделия узлов регулирования турбин и др.
Специфика обработки точением и растачиванием таких изделий связана с их высокой деформативностью в технологической системе, изменением упруго-инерционных характеристик в процессе съема припуска. Указанные выше изделия обычно изготавливаются в единичных экземплярах или малыми сериями. При этом финишная обработка является, как правило, лезвийной.
Уникальность и высокая стоимость изделий в сочетании с высокими требованиями к надежности делают методы высокопроизводительной механической обработки с гарантированным получением требуемого качества актуальной проблемой машиностроения. Значимость решения указанной проблемы привела к необходимости проведения работ в рамках ряда отраслевых научно-технических программ: "Гибкие автоматизированные производства", МНТК "Надежность машин" и др.
Объект исследования. Решается важная народнохозяйственная задача повышения эффективности механической обработки заготовок деталей ответственного назначения в технологических системах с маложесткими элементами, к которым предъявляются высокие требова-

2.2. УТОЧНЕННАЯ ДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ И ЕЕ УПРОЩЕННЫЕ АНАЛОГИ
При рассмотрении элементов технологической системы механической обработки необходимо ввести основные классификационные признаки применимости различных схем МКЭ. Они определяются, в основном, особенностями деформативных характеристик рассматриваемых изделий. По аналогии с [17] введем основные классификационные признаки дискретных моделей элементов технологической системы механической обработки крупногабаритных электрических машин.
При рассмотрении элементов конечноэлементных моделей подсистем технологической системы введем их основные классификационные признаки (рис. 2.2):
1° Вид - основной признак классификации, определяющий принципиальную схему построения модели. По виду модели разделяются на стержневые, оболочечные, объемные.
2°. Структура - особенности формирования модели в принятой трехмерной размерности. Для стержневых моделей принято два структурных признака: прямой стержень, кривой стержень. Оболочечные модели разделяются на симметричные и несимметричные с открытым и закрытым профилем.
3°. Элементы - наименьшие структурные единицы модели, которые применительно к рассмотренным выше классификационным признакам представлены в табл.2.1.