Исследование и разработка системы числового программного управления для высокопроизводительного бездефектного равномерно-регулируемого пластичного микрошлифования оптических поверхностей

• Автор: Ньи Ньи Шейн
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 190 с. : ил.

1.1. Способ плоского шлифования

1.2. Способ аддитивноадаптивного шлифования и устройство для его осуществлен ия

1.2.1. Анализ указанного способа шлифования.

1.2.2. Результаты анализа способа аддитивноадаптивного шлифования

1.3. Круговое шлифовальное устройство

1.3.1. Анализ кругового шлифовального устройства

1.4. Способ управления процессом круглого шлифования.

1.4.1. Анализ способа управления процессом круглого шлифования .

1.4.2. Результаты анализа способа управления процессом круглого шлифования

1. 5. Способ размерного микрошлифования изделий, устройство для его осуществления и приспособление для крепления обрабатываемых
изделий.
1.5.1. Сравнительный анализ способа размерного микрошлифования
изделий с вышеуказанными способами шлифования
ГЛАВА 2. СИНТЕЗ АЛГОРИТМОВ И РАЗРАБОТКА
СТРУКТУРНЫХ СХЕМ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
ДЛЯ РАЗМЕРНОГО МИКРОШЛИФОВАИИЯ ИЗДЕЛИЙ
2 1. Анализ вариантов аппартнопрограммной реализации системы
управления размерного микрошлифования.
2. 1. 1. Анализ требований предъявляемых к системе управления процессом микрошлифования плоских поверхностей изделий.
2.1.2. Анализ требований предъявляемых к системе числового программного управления ЧПУ процессом микрошлифования сложнопрофильных поверхностей изделий
2.1.3. Разработка системы числового программного управления ЧПУ процессом микрошлифования плоских поверхностей изделий. 2. 1.4. Исследование процесса микрошлифования групповых изделий с помощью трех режущих инструментов.
2.2. Синтез алгоритмов работы для приводов перемещения по
координатным осям станка
2. 2. 1. Алгоритм работы приводов перемещения суппорта со столом по
координатным осям X и У станка
2. 2. 2. Алгоритм работы приводов перемещения суппорта со столом по
координатной оси 7 станка.
2. 2. 3. Алгоритм работы приводов поворота приспособления изделий вокруг оси А и В, и привода вращения шпинделя приспособления
изделий при обработке сложнопрофильных поверхностей.
2. 2. 4. Алгоритм работы многоканального цифрового регистратора
сигналов
2. 2. 5. Алгоритм работы многоканального цифрового пьезоэлекгри
ческого привода.
Выводы по главе 2.
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ
МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СИСТЕМЫ ЧИСЛОВОГО ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ РАЗМЕРНОГО
МИКРОШЛИФОВАНИЯ СВЕРХТВЕРДЫХ ХРУПКИХ ИЗДЕЛИЙ
3. 1. Вывод основных уравнений, описывающих способ
микрошлифования при обработке плоской поверхности одного изделия.
3. 2. Разработка и исследование автоматического поиска оптимальной постоянной микронеровности поверхности изделия при наличии случайных возмущений в процессе микрошлифования.
3.2. 1. Общая характеристика оптимальных автоматических систем управления
3. 2. 2. Математическая модель автоматического поиска оптимальной постоянной микронеровности поверхности изделия при наличии случайных возмущений в процессе микрошлифования
3. 3. Исследование качества функционирования системы ЧПУ при осуществлении процесса микрошлифования плоских поверхностей изделий до достижения значений заданных параметров.
3. 4. Математическое моделирование при вариации параметров
управления режущими инструментами.
Выводы по главе
ГЛАВА 4. МНОГОПРОЦЕССОРНАЯ СИСТЕМА ЧИСЛОВОГО
ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ МИКРОШЛИФОВАНИЯ ПЛОСКИХ И СЛОЖНОПРОФИЛЬНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ с РЕЗЕРВНОЙ ФУНКЦИЕЙ
4. 1. Общая характеристика многопроцессорной системы числового программного управления процессом микрошлифования поверхностей
изделий
4.2. Построение и реализация архитехтуры многопроцессорной системы числового программного управления процессом
микрошлифования поверхностей изделий.
4. 3. Обеспечение отказоустойчивости многопроцессорной систем ЧПУ.
4.4. Принципы построения унифицированных отказоустойчивых микропроцессорных систем управления
4. 4. 1. Способы построения отказоустойчивых систем автоматического управления.
4. 5. Метод оценки отказосбоеустойчивости вычислительной системы, резервированной по схеме голосования с многократными связями
4. 6. Оценка надежности многопроцессорной системы числового
программного управления процессом микрошлифования поверхностей изделий
4.7. Разработка алгоритма резервной функции управления микропроцессорами при отказе любого микропроцессора в системе управления.
4.8. Разработка алгоритма интерактивного управления задержкой
привода шлифовального станка при отказе любого привода.
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснованы актуальность темы работы, научная новизна и практическая значимость результатов, сформулированы цели и общие задачи диссертационной работы, представлены основные положения, выносимые на защиту. В первой главе приведен обзор и анализ существующих автоматических систем управления процессами шлифования изделий. Рассмотрены различные способы шлифования изделии, проанализированы существующие системы и устройства управления процессами шлифования. Отмечаются особенности способов шлифования. Например, способ кругового шлифования связан с необходимостью охлаждения инструментов путм разбрызгивания жидкого охладителя во время удаления материала или какойто друзой обработки материала. Типичными примерами таких устройств являются плоские и круговые шлифовальные устройства. Недостатком выше указанных обычных шлифовальных устройств является то, что жидкий охладитель, который используется в больших количествах для предотвращения перегрева поверхности обрабатываемого изделия и шлифовального колеса, подается на горизонтальную верхнюю поверхность и таким образом сильно влияет па температуру определнной части станины, особенно в области, которая может повлиять па качество обрабатываемого изделия. Неоднородные изменения в температуре станины обратно пропорционально влияют на качество обработки, т. В настоящее время появилась возможность оснащения шлифовального оборудования высоконадежными и быстродействующими системами автоматики, в основе которых используются последние достижения в области микроэлектроники и числового программного управления ЧПУ процессами. В работе проведен анализ наиболее известных систем числового про1раммного управления шлифовальным оборудованием и предложена реализация многопроцессорной сисгемы управления обеспечивающая высокую точность и надежность при проведении технологических процессов при групповой обработке изделий. Задача системы числового программного управления шлифовальным оборудованием повысить производительность и надежность, способность осуществлять микрошлифованис плоской и сложнопрофильиой формы изделий, получить гарантированную прецизионную точность размеров заданных форм. Во второй главе проводится анализ требований предъявляемых к системам управления, синтез алгоритмов и разработка структурных схем автоматической системы числового программного управления для размерного микрошлифовапия изделий. Для этого необходимо ввести в программу предел упругости системы на сжатие и расчетные параметры интенсивности съема припуска с обрабатываемой поверхности заготовки изделия, а затем осуществить шлифование обрабатываемой поверхности заготовки изделия путем сложного движения. Во время осуществления микрошлифования в точке касания обрабатываемой поверхности с вершиной каждого режущего зерна, пьезоэлектрический датчик силы непрерывно измеряет величину статической и динамической составляющих силы резания. В этом режиме непрерывно осуществляется корректировка, по мсныней мере, одного из параметров интенсивности съсма припуска так, чтобы в каждой точке касания величина динамической составляющей упругой деформации не превышала заданную высоту микронеровностей, а сумма величин статической и динамической составляющей упругой деформации не превышала заданного предела упругости на сжатие этой системы. В третьей главе проводится разработка и исследование математической модели системы числового про1раммного управления. Исследованы общая характеристика оптимальных автоматических систем управления и автоматический поиск оптимальной постоянной микронеровности поверхности изделия при наличии случайных возмущений в процессе микрошлифования. Исследована в программном пакете МЛГЬЛВ система ЧПУ с синхронным детектором для выбора оптимальной постоянной микронеровности поверхности изделия е не больше чем величина 0, мкм при подавлении силы резания на поверхность изделия и при наличии иестационарности режущих характеристик производящей инструментальной поверхности режущего инструмента, биения и жесткости расположения вращающейся производящей инструментальной поверхности относительно плоскости формообразования соответственно в пределах 0,1 мкм по осевому и радиальному биению, а также 0 Нмкм по жесткости радиальных и осевых опор.