Разработка принципов управления траекториями формообразующих движений на основе синергетической концепции

• Автор: Мартиросов, Капрел Бедросович
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 208 с. : ил.

1. Состояние вопроса. Цель и задачи исследования

1.1 Основные тенденции совершенствования станков с ЧПУ в интегрированном производстве
1.2 Проблемы изготовления маложестких деталей и деталей сложной геометрической формы

1.3 Управление процессом обработки на станках с ЧПУ

1.4 Выводы. Цель и задачи исследования

2. Исследование преобразования траектории движения суппорта в траектории движения инструмента относительно заготовки с учетом упругих деформаций
2.1 Преобразование траектории движения суппорта в траекторию движения инструмента относительно заготовки при продольном точении
2.2 Преобразование траектории скорости подач в траекторию движения вершины инструмента относительно заготовки

2.2.1 Преобразование траектории движения суппорта в

траекторию движения инструмента относительно заготовки при отсутствии упругих деформаций в направлениях Х[ и х2

2.2.2 Преобразование траектории движения суппорта в

траекторию движения инструмента относительно заготовки при фиксированной глубине резания и небольшой величине жесткости в направлении Х|
2.3 Преобразование траекторий продольной и поперечной подач в траектории движения вершины инструмента. Обработка изделий сложной геометрической формы
2.4 Выводы
3. Экспериментальное изучение преобразования траекторий движения исполнительных элементов станка в траектории формообразующих движений инструмента относительно заготовки
3.1 Методика проведения исследований
3.2 Переходные процессы при врезании инструмента
3.3 Переходные процессы при выходе инструмента
3.4 Идентификация параметров динамической модели процесса резания при управлении траекториями исполнительных перемещений станка
3.5 Исследование циклической составляющей силы резания на этапах врезания и стационарного резания
3.6 Выводы
4. Реализация концепции управления процессом точения по многообразию траекторий, обеспечивающих заданные показатели геометрического качества изделия
4.1 Методика вычисления траектории перемещения исполнительных элементов станка при обработке маложесткой оси постоянного диаметра
4.2 Методика вычисления траектории перемещения исполнительных элементов станка при обработке деталей сложной геометрической формы
4.3 Экспериментальный подход к коррекции управляющих программ на основе анализа точности обработки пробной детали
4.3.1 Пример модификации программы
4.3.2 Анализ эффективности нового способа управления станком с ЧПУ
4.4 Выводы
Заключение. Общие выводы
Список использованной литературы
Приложения

Обработка металлов со снятием стружки является на сегодняшний день' важнейшим способом формообразования. Повышение точности, надежности и производительности лезвийной обработки резанием является одной из наиболее актуальных задач современного станкостроения. Постоянное повышение требований к качеству обработанных поверхностей превращает процесс совершенствования станочного оборудования в перманентный, так как уже существующие способы обеспечения точности обработки либо не обеспечивают требуемых параметров готовых изделий, либо являются чрезвычайно сложными в реализации, а следовательно, крайне дорогостоящими.
В основу современного гибкого автоматизированного производства (ГАП) положено создание гибких производственных систем. Металлорежущий станок в таких системах можно рассматривать как неотъемлемую часть, требующую такого же высококачественного алгоритма управления, как и вся система в целом. Другими словами, станок в современных условиях должен быть снабжен гибкой и интеллектуальной системой управления связанной с такой же гибкой системой управления всей производственной системой и производством.
Необходимо подчеркнуть, что современный станок представляет единое' целое с управляющей ЭВМ, которая может быть наделена различными функциями. В этом случае сложность программного обеспечения не является регламентирующим показателем. Поэтому могут быть использованы достаточно сложные алгоритмы управления, в том числе учитывающие сложные преобразования координат в динамической системе станка.
Однако траектории исполнительных элементов станка отличаются от траекторий формообразующих движений инструмента относительно заготовки. Эти отличия имеют различную физическую природу, однако главные из них

упругими деформациями является предпочтительным.
тЩ

Рисунок 2.13 Амплитудно-фазочастотные характеристики системы, где 1 -реальная характеристика, 2 - аппроксимация динамической характеристики
колебательным звеном
Таким образом, установившееся представление [21], о пропорциональной зависимости упругих деформаций и соответствующих им значениям сил резания от скорости подач является справедливым лишь в квазистатике. ,
Приведенные результаты позволяют также сделать вывод о том, что вариации припуска регулярно распределенные по периодам вращения заготовки (например обработка заготовки установленной с эксцентриситетом) неуправляемы путем варьирования скорости подачи.
Заметим также, что рассматриваемые особенности преобразования скорости подач в упругие деформации лежат в частотном диапазоне управляемом приводом подач, например от двигателя постоянного тока с независимым возбуждением. Известно, что полоса пропускания управляемого