Обеспечение геометрических параметров качества деталей на основе прогнозирования законов распределения методами имитационного стохастического моделирования

• Автор: Леонов, Сергей Леонидович
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 471 с. : ил.

Оглавление
Введение

Формирование геометрических параметров поверхности деталей. Состояние проблемы

Влияние геометрических параметров поверхности на эксплуатационные свойства деталей машин Нестабильность параметров технологических систем и ее влияние на геометрию поверхности детали Взаимосвязь геометрических параметров качества поверхности детали с технологическими параметрами операции Имитационное стохастическое моделирование технологических систем и области использования моделей Выводы. Цель и задачи исследований Методологические основы прогнозирования геометрических параметров качества поверхности Взаимосвязь топографии поверхности и геометрических параметров качества детали

Анализ вероятности брака по геометрическим параметрам качества поверхности

Размерный анализ технологического процесса изготовления деталей

Стохастическая оптимизация при подготовке основы под нанесение покрытия

Общие принципы конструирования имитационных моделей процессов механической обработки
Обобщенная математическая модель для прогнозирования геометрических параметров поверхности детали Автоматизированная система научных исследований процессов формирования геометрических параметров деталей Выводы

3. Моделирование формирования топографии поверхности при токарной обработке деталей
3.1. Анализ факторов, влияющих на топографию обработанной поверхности
3.2. Формирование профиля поверхности за счет геометрического копирования
3.3. Стохастическое моделирование при геометрическом копировании
3.4. Случайная составляющая профиля
3.5. Моделирование колебательных процессов при точении
3.6. Определение параметров технологической системы при расчете автоколебаний
3.7. Расчет топографии обработанной поверхности и геометрических параметров поверхностного слоя детали
3.8. Проверка адекватности стохастической модели
3.9. Аналитическое описание распределения параметров шероховатости при точении
3.9.1 Систематическая и случайная составляющие параметра шероховатости Ка
3.9.2 Анализ распределения относительной опорной длины профиля

3.10. Выводы
4. Моделирование формирования топографии поверхности на операции фрезерования
4.1. Анализ факторов, влияющих на топографию поверхности
4.2. Формирование топографии поверхности за счет геометрического копирования
4.3. Топографические параметры шероховатости
4.4. Описание программного обеспечения для расчета топографии и геометрических параметров поверхности

4.5. Имитационный алгоритм расчета огибающей и формирования
траектории при контурном фрезеровании
4.6. Выводы
5. Моделирование формирования профиля поверхности при
абразивной обработке
5.1. Основные особенности абразивной обработки
5.2. Имитационная стохастическая модель круглого наружного
врезного шлифования
5.3. Определение исходных данных для моделирования
5.4. Имитационная модель наружного шлифования с продольной
подачей
5.5. Экспериментальная проверка адекватности моделей
5.6. Упрощенная имитационная модель внутреннего шлифования
5.7. Распределения параметров шероховатости поверхности при
абразивной обработке
5.7.1. Анализ систематической составляющей параметров
шероховатости
5.7.2. Анализ распределений параметров шероховатости при
шлифовании
5.8. Выводы
6. Расширение базы моделей с помощью идентификации
технологических систем
6.1. Идентификация упругой системы
6.2. Идентификация технологической системы
6.3. Алгоритм идентификации технологической системы
6.4. Практические приложения методики идентификации операции
6.5. Выводы
7. Применение разработанных моделей операций
механической обработки
7.1. Области использования моделей

Действительно, достаточно сложно проследить влияние режимов плавки стали на этапе ее изготовления на шероховатость поверхности детали после механической обработки. Безусловно - это влияние есть. Режимы плавки стали приводят к изменению физико-механических свойств материала заготовки, что, в свою очередь, вызывает изменение ее размеров (например, при прокатке прутка). Это приводит к изменению фактических припусков на механическую обработку. Совместное влияние физико-механических свойств и изменение припуска приводит к несколько иному характеру процесса резания (вибрации, упругие отжатая и др.). При этом все эта явления определяются еще и параметрами конкретных операций, переходов, проходов технологического процесса: свойствами оборудования, инструмента, приспособления, режимом обработки и т.п. А эти свойства также имеют свою "предысторию".
В исследованиях Б.М. Базрова [13] и В.А. Прилуцкого [182] показано, насколько сложно учесть влияние большого количества разнородных факторов на точность и геометрические погрешности детали в пределах даже только одной операции. Значительно сложнее учесть влияние факторов с учетом технологического наследования.
Явление технологического наследования наиболее всесторонне исследовано в работах П.И.Ящерицына и А.М.Дальского [49, 233, 275]. Количественные связи технологического наследования обычно выражают в виде коэффициентов передачи по соответствующим параметрам. Эти коэффициенты зависят от варианта технологического процесса, но могут изменяться во времени даже для одного варианта. Именно технологическое наследование вызывает колебания при движении инструмента по волнистой поверхности, сформированной на предыдущем проходе. Это явление может приводить к возникновению регенеративных колебаний и увеличению волнистости. Особенно явно наследственность проявляется при шлифовании: например, в виде зависимости волнистости поверхности детали от волнистости поверхности круга и заготовки.
Для анализа наследования свойств заготовки обычно используют граф технологического наследования свойств детали [233]. Для учета влияния всех