Автоматизация и управление процессом шлифования с учетом обеспечения его экологической безопасности

• Автор: Атланов, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 102 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. Анализ методов н средств автоматизации процесса шлифовании на основе управления расходом и регенерацией СОЖ

1.1. Шлифование современный и прогрессивный метод металлообработки

1.2. Комплексная автоматизация металлообрабатывающего производства.

1.3. Защита окружающей среды при обработке деталей шлифованием.

1.4. Создание экологически чистых предприятий. Формулирование цели настоящей рабоы.

2. Разработка имитационной модели применения СОЖ

2.1. Разработка динамической имитационной модели объекта

2.2. Динамическая модель участка регенерации СОЖ.

2.3. Моделирование объекта применения СОЖ вместе с работающим участком восстановления
3. Оценка эксплуатационных характеристик СОЖ.
4. Разработка алгоритма планирования процесса шлифования с учетом экологических параметров качества
4.1. Оперативное планирование в рамках ЕИРсистсмы.
4.1.1. Выбор критерия оптимальности расписания.
4.1.2. Описание алгоритма расчета расписания.
4.2. Оперативное планирование в рамках МЕБсистемы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Литература


В результате отказа от выполнения последовательной цепи технологических операций и применения глубинного шлифования стало возможным исключить сложную непредсказуемую технологическую наследственность, свойственную многооперационным технологиям обработки, исключить зависимость параметров производительности и качества получаемой поверхности от режущей способности инструмента при его затуплении за счет непрерывной правки шлифовального круга, сократить трудоемкость обработки деталей, снизить затраты на технологическое оборудование и высвободить производственные площади. Принципиально новым этапом развития, радикально повышающим эффективность обработки ответственных деталей, является использование скоростного и высокоскоростного глубинного шлифования. Аналитические и экспериментальные исследования, проведенные российскими фирмами [3], а также ведущими фирмами Германии (Guchring Automation, Blohm, Elb-Schliff, Winter, Wendt), США (Edgctck Mashina Corp. Amplex/Norton, CCI GmbH) и Японии (Toijoda, Mashine Works, Noritake Со) вскрывают большие потенциальные возможности технологии, использующей процесс высокоскоростного глубинного шлифования, для которого характерно повышение скоростей резания до 0. Кинетика резания при высоких скоростях обеспечивает не только высокую скорость съема металла, но и увеличивает точность формообразования, снижает шероховатость обрабатываемых поверхностей и уменьшает толщину слоя, несущего следы пластической деформации, которая сопровождает процесс резания. Важной особенностью процесса является сохранение практически неизменными исходных физико-химических свойств поверхностного слоя обрабатываемых материалов. По данным [] изменение структуры ограничено деформационным искажением структурных составляющих на глубине, равной единицам микрон и соизмеримой с высотой микрорельефа поверхности. Реализация концепции интегральной технологии обработки явилась в определенной мерс революционным этапом в развитии комплекса технологических средств. Существенно повысились требования к жесткости и точности шлифовального станка, особенно к его шпиндельному узлу, конструкции подшипников шпиндельного узла, системе их работы и смазки. Повысились требования к прочности и точности изготовления шлифовальных кругов и их статической и динамической балансировки, к системе подачи смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) в зону резания. В России и за рубежом были созданы станки с числовым программным управлением повышенной точности с мощными приводами, оснащенные многофункциональной системой подачи смазочно-охлаждающей жидкости. В мировую практику начинается внедрение нового поколения многоцелевых прецизионных станков с мощностью привода . Вт. Их модульная конструкция обеспечивает необходимую гибкость применения. Примерами таких станков могут служить, например, станки системы "SPEED Cut " фирмы CCI GmbH, типа Profimal МТ фирмы Blohm, станки модели HEDG Master фирмы Elb-Schliff. Созданы одно-, двух- и многошпиндельные станки, однако наибольшее распространение получили первые два типа. Каждый из шпинделей, в свою очередь, может оснащаться несколькими шлифовальными кругами, работающими как последовательно, так и одновременно. Станки оснащены многокоординатными системами ЧПУ на основе персональных компьютеров. Применение современной технологической крепежной оснастки позволяет сократить число перезакреплений обрабатываемой детали, упростить технологический цикл и повысить точность обработки. Большой резерв повышения эффективности процесса шлифования выявлен в ходе разработки и применения новых абразивных материалов - высокопористых шлифовальных кругов высокой режущей способности и динамической прочности, а также прецизионных алмазных правящих роликов. Для обработки жаропрочных материалов на никелевой основе созданы шлифовальные круги из сверхтвердого абразивного материала - кубического нитрида бора с высокими механическими и теплофизическими свойствами. Режущая способность и долговечность такого инструмента существенно выше, чем у кругов из электрокорунда. Все более широкое применение находит инструмент с химически активными связками, обеспечивающими при обработке заданных материалов протекание физико-химических процессов в требуемом направлении. Находят применение технологии введения в связку поверхностно-активных веществ, позволяющих существенно повысить эффект диспергирования твердого тела и, следовательно, производительность обработки. Большое влияние'на развитие" технологии шлифования оказали исследования в области применения СОЖ.