Повышение производительности глубинного шлифования за счет программного регулирования скорости продольной подачи при обработке коротких деталей

• Автор: Полуглазкова, Надежда Владимировна
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Рыбинск
• Количество страниц: 142 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРИ ШЛИФОВАНИИ

1.1 Технологические возможности глубинного шлифования

1.2 Исследования качества поверхностного слоя при глубинном шлифовании

1.2.1 Шероховатость поверхности

1.2.2 Остаточные напряжения

1. 2.3 Прижоги и микротрещины

1.2.4 Глубина и степень наклепа

1.3 Алгоритмы управления технологическими процессами шлифования
1.4 Специальные требования к станочному оборудованию и инструменту
1.5 Выводы по главе 1. Постановка цели и задач исследования
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА ГЛУБИННОГО ШЛИФОВАНИЯ С ПРОГРАММНЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ
2.1 Особенности шлифования коротких деталей
2.2 Модель формирования зоны контакта инструмента с деталью при глубинном шлифовании с программным регулированием
2.3 Математическая модель механических и тепловых процессов при глубинном шлифовании с программным регулированием
2.4 Изменение баланса энергии при работе с программным регулированием
2.5 Выводы по главе

ГЛАВА 3. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ГЛУБИННОГО ШЛИФОВАНИЯ С ПОСТОЯННОЙ СКОРОСТЬЮ ПРОДОЛЬНОЙ ПОДАЧИ и с ПРИМЕНЕНИЕМ ПРОГРАММНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ
3.1 Оценка эффективности процесса шлифования
3.2 Оценка точности и шероховатости обработки при глубинном шлифовании с программным регулированием
3.3 Исследование физико-механического состояния обработанной поверхности при глубинном шлифовании с программным регулированием
3.4 Выводы по главе
ГЛАВА 4. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСЛОВИЙ ГЛУБИННОГО ШЛИФОВАНИЯ С ПРОГРАММНЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ ПРОЦЕССА ОБРАБОТКИ
4.1 Разработка методики оптимизации глубинного шлифования по максимуму производительности
4.2 Разработка программного обеспечения
4.3 Практические рекомендации по использованию разработок в производстве
4.4 Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Приложение А
Пример расчета основных параметров зоны контакта в МаШСАГ)
Приложение Б
Акты передачи методики внедрения

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
— скорость продольной подачи, м/с;
г - глубина шлифования, м;
- скорость резания, м/с;
и - длина детали, м;
Ас - диаметр шлифовального круга, м;
Рр - плотность режущих зерен, м 2;
ПР - число режущих зерен на площадке контакта;
н - высота круга, м;
К - длина зоны контакта, м;
аг - толщина среза, м;
ТР - сопротивление пластическому сдвигу, Па;
К - ширина среза абразивного зерна, м;
Рз - радиус округления режущей кромки, м;
м - коэффициент трения по задней поверхности;
К - величина площадки затупления,м;
А - величина подминаемого слоя, м;
Р - угол наклона условной плоскости сдвига, град;
Рм - плотность обрабатываемого материала, кг/м3;
Гн - среднее значение переднего угла, град;
К - длина временной застойной зоны, м;
А - количество зерен в режущем слое круга;
<Ри - угол между режущими зернами круга;
Рз - составляющая силы резания в направлении оси х, Н;
Ру - составляющая силы резания в направлении оси у, Н;

разрабатывать САУ и встраивать их в устройства ЧПУ станков для глубинного шлифования.
Регулирование в зависимости от мощности, потребляемой приводом главного движения при стабилизации скорости шлифовального круга ук практически равнозначно регулированию по силе резания. Этот алгоритм адаптивного управления позволяет повысить точность и прямолинейность профиля на большей части детали. Величина порога срабатывания системы, заданная в СЛУ, может быть выбрана из различных соображений. При отсутствии высоких требований к качеству поверхностного слоя обычно задаются максимальной мощностью, при которой на детали не остается прижогов.Если к деталям предъявляются жесткие требования к величине наклепа и остаточным напряжениям, необходимо установить зависимость указанных параметров качества поверхностного слоя. При колебаниях свойств материала обрабатываемых заготовок также необходимо оперативное внесение изменения задаваемой мощности при приближении показателей качества к предельно допустимым значениям.
В работе [89] отмечено, что при глубинном шлифовании, задаваясь определенной мощностью, можно стабилизировать силовые и термодинамические факторы, непосредственно влияющие на параметры качества поверхностного слоя - остаточные напряжения, глубину и степень наклепа, определяющие долговечность детали. Уровень задаваемой
Рг V
мощности можно выбирать через критерий А = —, установив его связь с

параметрами качества поверхности. Однако с течением времени могут происходить колебания свойств обрабатываемого материала, поэтому необходима своевременная корректировка уровня допустимой мощности. Для этого следует использовать такие характеристики, которые непосредственно несут информацию о состоянии поверхностного слоя шлифуемых деталей. Сложность решения такой задачи заключается в