Прогнозирование периода приработки направляющих скольжения металлорежущих станков на основе имитационного моделирования процесса изнашивания : на примере станков токарной группы

• Автор: Баланич, Александр Михайлович
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1992
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 226 с. : ил.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Роль процесса приработки в обеспечении точности станка

1.2 Методы оценки точностной надежности металлорежущих станков

1.3 Проблемма прогнозирования параметрической надежности

1.4 Постановка задачи исследования и содержание научных идей диссертации

Глава 2. МЕТОДИКА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ИЗМЕНЕНИЯ ТОЧНОСТИ СТАНКА НА ОСНОВЕ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ИЗНАШИВАНИЯ НАПРАВЛЯЮЩИХ С -УЧЕТОМ ИХ МАКРОПРИРАБОТКИ

2.1 Основные положения методики

2.2 Моделирование контактного взаимодействия в направляющих с учетом их взаимного отклонения от прямолинейности
2.2.1 Теоретические основы разработки математической модели процесса контактирования поверхностей
2.2.2 Алгоритм решения математической модели контактного взаимодействия направляющих с учетом их топографии 4

2.2.3 Сопоставление результатов моделирования с расчетами по известным методикам

2.3 Моделирование процесса изнашивания направляющих с учетом
ИХ отклонения ОТ формы
2.3.1 Теоретические основы методики расчета Формы изношеной поверхности
2.3.2 Алгоритм решения математической модели процесса изнашивания направляющих
2.4 Моделирование изменения траектории подвижного рабочего органа станка при износе направляющих
2.4.1 Теоретические основы моделирования изменения траектории

движения суппорта токарных станков
2.4.2 Моделирование изменения траектории движения суппорта с
учетом отклонения от прямолинейности направляющих
2.5 Методика формирования базы исходных данных
2.5.1 Общие положения о Формировании базы исходных данных 7
2.5.2 Сбор данных о деталях, обрабатываемых на исследуемых станках
2.5.3 Методика расчета сил резания для банка входныхданных
2.5.4 Сбор данных о параметрах конструкции и условиях изготовления исследуемых станков
2.5.5 Методика подготовки исходных данных для хранения В ЭВМ
2.5.6 Разработка программ выработки ЭВМ случайных численных значений характеристик процесса изнашивания направляющих, распределенных в соответствии с гистограммами присущим рельным условиям заводской эксплуатации токарных станков
2.5.7 Способы задания Формы направляющих скольжения с учетом
их топографии
2.6 Методика прогнозирования потери точности станка вследствие
изнашивания направляющих
Выводы
Глава з. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ПРОВЕРКЕ АДЕКВАТНОСТИ РАЗРАБОТАННЫХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ
3.1 Методика проведения экспериментальных исследований
3.2 Методика измерения Формы изношенной поверхности
3.3 Экспериментальная оценка характеристик износостойкости материалов направляющих металлорежущего станка
3.4 Проверка адекватности разработанных математических моделей результатом экспериментальных исследований на образцах... 123 ВЫВОДЫ

Глава 4. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ ПОТЕРИ
ТОЧНОСТИ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ МОДЕЛИ СТП-220 АП
4.1 Обоснование выбора объекта исследования
4.2 Выбор и обоснование выходных параметров для оценки точности перемещений суппорта токарных станков с ЧПУ
4.3 Измерительный комплекс для оценки траектории движения суппорта станка. Обработка результатов измерений
4.4 Моделирование процесса изменения траектории движения суппорта станка СТП-220 АП при износе направляющих.
Сравнение расчетных и экспериментальных данных
4.5 Прогнозирование изменения показателей параметрической надежности станка модели СТП-220 АП при износе направляющих с учетом их приработки в заводских условий его
эксплуатации
Выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
Приложение і. Техническая характеристика измерительной
системы "ТАЬУЗШгР-б"
Приложение 2.Техническая характеристика станка СТП-220АП
Приложение з.Техническая характеристика автоколлиматора
АФ-Щ
Приложение 4. Результаты автоколлимационных измерений в
заводских условиях
Приложение 5. Акт внедрения результатов диссертационной
работы

Параметр определяется по Формуле
«Л ' 9 (2.18)
где $ - контакное сближение, соответствующее отклонению от прямолинейности Д ,
$0 - контактное сближение в идеально плоском стыке.
При атом параметр §0 определялся по рекомендациям работы |26| по следующей формуле ЛС
Формулы для определения коэффициента^ для плоских стыков с непрямолинейностью, имеющей Форму параболы, косинусоиды, клина и треугольника были определены по метериалам работы I26|. Результаты расчета по этим Формулам взяты за базу для сравнения с результатами моделирования на ЭВМ. Аналогичные показаным на рис. 2.11 результаты были получены для всех перечисленных ранее видов отклонения от прямолинейности. Отметим, что показанные результаты соответствуют Форме отклонения от прямолинейности "выпуклая парабола", при среднем давлении в стыке & =/,32 10 Па,
На рис. 2.12 - 2.14 приведены результаты, так-'-же полученные
как на основе интегральных расчетов, так и при моделировании на
ЭВМ по предлагаемой методике. При этом рассмотрена возможность
оценки контактного сближения & в зависимости от отклонения от прямолинейности. При этом рассмотрено изменение параметра Д в сравнительно большом (рис. 2.14) и сравнительно малом (рис. 2.13) диапазонах.
Для разных уровней парметра Д приведенные результаты были получены С учетом корректирующих множителей Кр, определяемых по соотношению „
Р' 5 мод 1 ,2-20)
где &инт.~ контактное сближение, полученное в результате расчета по Форулам (2.5, 2.6),