Повышение надежности определения режимов резания в САПР ТП механической обработки

• Автор: Фролов, Евгений Михайлович
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 145 с. : ил.

Содержание
Содержание
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ МЕТОДИК ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕЖИМОВ ОБРАБОТКИ ДЛЯ ТОЧЕНИЯ И ФРЕЗЕРОВАНИЯ В САПР ТП

1.1. Способы определения режимов резания,

применяемые в современных САПР ТП

1.2. Причины нерациональности автоматически

определяемых в САПР ТП режимов резания

1.3. Способы определения допустимой скорости резания, основанные на информации о свойствах материалов

и условиях резания

1.4. Постановка задачи исследования
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Экспериментальная установка
2.2. Инструментальные и обрабатываемые материалы
2.3. Методика определения и оценки зависимости произведения коэффициентов Су' Ку от термоЭДС пробного прохода
2.3.1. Нахождение произведения коэффициентов Су Ку
при помощи стойкостных испытаний
2.3.2. Выявление корреляции между произведением коэффициентов Су' Ку и величиной термоЭДС
пробного прохода
2.3.3. Математическое описание зависимости между произведением коэффициентов Су ' Ку
и величиной термоЭДС пробного прохода
2.3.4. Оценка объясняющей способности выбранной регрессионной модели

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ ЗАВИСИМОСТЕЙ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДОПУСТИМОЙ СКОРОСТИ РЕЗАНИЯ
3.1. Физические основы использования термоЭДС пробного прохода для оценки свойств контактных пар заготовка - инструмент
3.2. Выбор режимов пробного прохода
3.3. Регистрация и обработка сигнала термоЭДС
3.4. Разработка математических зависимостей для определения допустимой скорости резания
3.5. Методика проведения проверочных стойкостных испытаний
Выводы по главе
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ РАБОТЫ МОДУЛЯ
САПР ТП ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО РАСЧЕТА
РЕЖИМОВ ОБРАБОТКИ НА СТАНКАХ С ЧПУ
4.1. Алгоритм работы модуля расчета режимов точения
4.2. Методика расчета режимов точения
4.2.1. Алгоритм поиска оптимального решения
4.2.2. Выбор системы технологических ограничений
4.2.3. Выбор целевой функции
4.3. Программное обеспечение для решения задачи поиска оптимальных режимов токарной обработки предназначенное
для персональных ЭВМ
4.4. Разработка программного обеспечения для расчета допустимой скорости фрезерования на основе метода пробного прохода предназначенного
для персональных ЭВМ
Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
ВВЕДЕНИЕ
По мере увеличения в современной машиностроительной отрасли доли серийного производства увеличивается объем использования металлорежущих станков с числовым программным управлением (ЧПУ). Для повышения эффективности использования этого вида оборудования все шире применяются системы автоматизированного проектирования технологических процессов (САПР ТП). Говоря о разработке технологического процесса обработки детали с применением систем автоматизированного проектирования, необходимо отметить, что с ростом уровня автоматизации объем вводимой конструкторской информации увеличивается, а технологической - уменьшается, т.е. для определения технологических параметров в современных САПР ТП применяются расчетные алгоритмы и базы данных с нормативносправочной информацией. Существующие на настоящий момент методики, используемые для автоматизированного назначения режимов обработки [86, 11, 10], не обеспечивают требуемой точности. Имеется в виду, что при осуществлении технологического процесса на автоматически назначенных режимах резания заложенная в расчет стойкость инструмента, как основной показатель надежности обработки, не совпадает с действительной. Это расхождение может достигать достаточно больших значений [57];
В ряде работ [57, 58, 18, 55, 74, 80, 28] отмечается, что причина подобного расхождения, влекущего за собой недоиспользование, либо перерасход режущего инструмента, лежит в наличие разброса режущих свойств инстру-

Глава
Наблюдаемое расхождение между рассчитанными по различным справочникам значениями составляющих силы и между рассчитанными и измеренными значениями может существенно влиять на результат расчета надежных режимов обработки, что отрицательно влияет на протекание процесса автоматизированной обработки.
Причинами подобного расхождения меду расчетными и измеренными значениями составляющих сил резания являются следующие. Во-первых, используемая в справочной литературе методика расчета составляющих силы резания [24, 32, 77] использует в качестве поправки на механические свойства сталей значения предела прочности на разрыв апр, которые получаются в условиях комнатных температур, при скоростях деформации металла на раз-

рывных машинах ё = 10" — 10' с' . Эта поправка не отражает упрочненного состояния срезаемых объемов стали, которое они получают в условиях высоких температур и на несколько порядков больших скоростей деформации, присущих процессу механической обработки. Во-вторых, эмпирические коэффициенты Ср2, Сру, СРх в формуле (1.9), призванные учитывать условия резания, принимаются постоянными для каждой составляющей силы резания. В работе [57] на основе теоретических и экспериментальных данных сделан вывод, что условия резания в значительной степени зависят от теплофизических свойств обрабатываемой стали и инструмента и упомянутые выше коэффициенты не могут иметь фиксированных значений.