Повышение качества поверхности при механической обработке путем рациональной настройки приводов подач

• Автор: Чечуга, Ольга Владимировна
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 119 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. Анализ технологических факторов, влияющих на микрогеометрию обработанной поверхности
1.2. Анализ характера суппорта
1.2.1 Анализ направляющих
1.2.2. Характеристики силы трения
1.2.3. Анализ влияния силы трения на характер движения суппорта
1.2.4. Методы уменьшения потерь на трение
1.3. Методы настройки регуляторов
1.4. Цель и задачи исследования
2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ В УСЛОВИЯХ ПРОЯВЛЕНИЯ В НЕЙ НЕЛИНЕЙНЫХ СВЯЗЕЙ
2.1. Исследование нелинейных связей и условий их проявления в приводах подач
2.2. Модель движения режущей кромки при формировании поверхности
2.3. Алгоритм математического моделирования
Выводы
3. РЕЗУЛЬТАТЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ФОРМИРОВАНИЯ КАЧЕСТВА ОБРАБОТАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ
3.1 Выбор доминирующих параметров и определение диапазона их изменения при проведении математического моделирования
3.2 Исследование характера движения суппорта в условиях проявления нелинейных связей

3.3. Исследование динамики движения режущих кромок инструмента при проявлении нелинейных связей
3.4.Исследование динамики изменения микрогеометрии
обработанной поверхности
Выводы
4. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ НАСТРОЙКИ
ПРИВОДОВ ПОДАЧ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
4.Е Методика настройки приводов подач технологической
системы
4.2 Методика расчета параметров регулятора скорости и регулятора

4.2Л. Пример расчета параметров регулятора скорости и регулятора

4.3. Экспериментальное исследование характера движения
инструмента
4.3Л. Исследование характера изменения силы резания в процессе
обработки
4.3.2. Определение шероховатости поверхности
Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Для машиностроительных предприятий важное значение имеют надежность и качество функционирования технологического
оборудования. Для их достижения разрабатывается комплекс средств и мероприятий по проведению регламентных работ, диагностики
оборудования, его настройке и поднастройке, призванный обеспечить в
конечном счете качество процессов механической обработки.
Эксплуатационные свойства деталей и узлов машин существенно зависят от качества сопрягаемых поверхностей и поверхностного слоя, которые определяются геометрическими (макроотклонение, волнистость, шероховатость), физико-механическими (микротвердость, остаточные напряжения, структура) характеристиками, а также взаимным
расположением микронеровностей на сопрягаемых элементах. Все эти параметры зависят от технологии обработки деталей и сборки машин.
Обязательным условием получения высокой точности и низкой шероховатости обработанной поверхности при применении высокопроизводительных режимов является устойчивость движения заготовки и инструмента при резании.
Одной из причин возникновения отклонений формообразующего движения инструмента (колебаний) во время обработки является скачкообразное движение суппорта. Оно нежелательно для станков высокой точности, при перемещениях со скоростями порядка нескольких миллиметров в минуту и ниже, а также для тяжелых станков при более высоких скоростях. Скачкообразное движение суппорта изменяет величину подачи, а тем самым силу резания. Неравномерность подачи наблюдается в станках почти всех типов: токарных, горизонтальнорасточных, продольно-фрезерных, зубофрезерных, шлифовальных и др.
Скачкообразное движение суппорта появляется вследствие наличия нелинейной характеристики силы резания и силы трения в направляющих.

При описании движения суппорта воспользуемся математической моделью, предложенной в работе [67]. Для расчетов примем пропорциональную зависимость силы трения от нормальной нагрузки:
где Л’’у - результирующая сила, приложенная к суппорту по
нормали к направляющим.
Коэффициент трения // при движении рассмотрим как функцию скорости скольжения, при покое - как функцию продолжительности неподвижного контакта. Коэффициент трения с повышением скорости меняет свое значение от рп до /лд.
где /6) ‘ коэффициенты трения в моменты покоя и движения.
Силу резания, препятствующую движению суппорта, представим в виде переменной величины, зависящей от скорости подачи. Проведя линеаризацию силы резания относительно подачи в точке соответствующей среднему значению параметров резания, ее можно представить в виде:
где Ст - коэффициент резания, который определяется величиной силы резания и подачи при определенных условиях обработки:
I тр ‘ ^ У Р '
р-р. + /{у),
(3.4)
рп при у ^ 0;
р =
Ра при у < 0;
(2.5)
/](у) при у> 0;
Л (у) пРи д<0;
(2.6)