Разработка алгоритмов и технических средств управления технологическими режимами сверления

• Автор: Маркарьян, Юлия Артемовна
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 181 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ!
1.1 Режимы резания, обеспечивающие эффективные производственные
и экономические показатели
1.2 Основные тенденции совершенствования станков в
интегрированном производстве
1.3 Принципы и устройства мониторинга информативных' параметров, определяющих режим.управления процессом сверления
1.4 Цель и задачи исследования
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ АЛГОРИТМОВ И МЕТОДИКИ ВЫЧИСЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ ТРАЕКТОРИЙ СКОРОСТИ РЕЗАНИЯ И ПОДАЧИ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ МИНИМУМ ПРИВЕДЕННЫХ ЗАТРАТ
2.1 Постановка задачи
2.2 Идентификация ядер интегрального оператора интенсивности изнашивания
2.3 Методика минимизации приведённых затрат на траекториях резания
2.4 Экспериментальное исследование параметров ядер интегральных операторов функций интенсивности изнашивания
сверла
2.5 Расчет и анализ скоростей резания на траекториях обработки по минимуму приведённых затрат
2.6 Экспериментальная прочерка теоретических обоснований
2.7 Выводы
ГЛАВА 3. АНАЛИЗ ИНФОРМАТИВНЫХ ИСТОЧНИКОВ, НЕОБХОДИМЫХ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СВЕРЛЕНИЯ ПО КРИТЕРИЯМ ИНТЕНСИВНОСТИ

ИЗНАШИВАНИЯ
3.1 Влияние возмущающих условий резания на износостойкость сверла
3.2 Описание экспериментального стенда
3.3 Мониторинг износа сверла по изменениям активной мощности, потребляемой двигателями подачи и вращения шпинделя
3.4 Методика контроля активной мощности потребляемой двигателями подачи и вращения шпинделя
3.5 Электрическая модель нагрева сверла и оперативный мониторинг температуры в зоне резания
3.6 Выводы
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ГРАФО АНАЛИТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
И ПРОГРАММНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СВЕРЛЕНИЯ ПО МИНИМУМУ ПРИВЕДЁННЫХ ЗАТРАТ
4.1 Представление и анализ динамики управления процессом сверления
в диаграммах ОКАРСЕТ
4.2 Приведение диаграмм <ЦрАРСЕТ управления процессом сверления к аналитическому виду ,
4.3 Переход от аналитического описания динамики управления процессом сверления к синтезу структуры командных операций в формате ТБ
4.4 Сравнительные испытания модернизированного сверлильного станка
4.5 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВДННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
На современном этапе, развитие в металлообрабатывающем промышленном производстве идёт по пути создания высокопроизводительных систем управления станочным оборудованием, базирующихся на новых методах контроля, средствах микроэлектроники и вычислительной техники, обеспечивающих оптимальные режимы резания.
Оптимальным является такой режим, при котором сочетание таких параметров обработки, как скорости резания и подачи, обеспечивает некоторый объективный критерий, базирующийся на технологических и экономических факторах производственного’ процесса. Критерием технологической оптимальности является производительность обработки, а критерием экономической оптимальности* при выборе режимов резания служит минимум приведённых затрат.
При этом в процессе обработки необходимо учитывать ограничивающие факторы, такие как: минимальные или максимальные величины подачи и частоты вращения шпинделя, ограничения, на стойкость инструмента, на мощность, электропривода, на температуру в зоне резания, на степень износа инструмента и другие параметры резания.
Ещё в начале XX векр американским исследователем Ф.Тейлором были предложены эмпирические зависимости периода стойкости инструмента от геометрических параметров его рабочей части, скоростей резания и подач, прочностных характеристик обрабатываемого материала и типа смазочноохлаждающей жидкости (СОЖ).
Эти зависимости, представленные степенными функциями, использовались как справдчньье данные по режимам резания. Однако в дальнейшем была установлена необходимость нахождения более точных соотношений, отображающих внутреннюю сущность явлений процесса резания металлов.

что интенсивность изнашивания никогда не остается величиной постоянной, не остаётся постоянной и скорость износа.
Поэтому при рассмотрении мгновенных изменений критерия приведенных затрат, соответствующих различной величине износа, строго говоря, должно приводить к изменению и оптимального значения технологических режимов в рассматриваемый период обработки (трудно предположить, что по мере развития износа условия обработки остаются неизменными).
Известно [80,84], что по мере развития износа можно выделить по крайней мере три стадии (Рис.2.1).

Рис.2.1 Влияние ддны пути резания на износ задней режущей поверхности сверла.
Первая стадия - это приработка, которой соответствует повышенная скорость износа.
Вторая - это стационарное резание, которому соответствует медленное нарастание износа инструмента с почти постоянной скоростью износа.
Третья стадия - катастрофическое изнашивание, когда скорость износа вновь быстро возрастает.