Повышение эффективности обработки деталей на основе моделирования и управления движениями формообразования

• Автор: Искра, Дмитрий Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 248 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. Состояние вопроса, цель и задачи исследования

1.1. Понятие точности формообразования на примере токарной обработки.

1.2. Экспериментальные методы испытаний и диагностики металлорежущего оборудования

1.3. Цель работы и задачи исследования.

Глава 2. Моделирование движений формообразования и построение геометрического образа изделий

2.1.1 еометрические образы обрабатываемых поверхностей детали

2.2. Теоретическое построение геометрического образа без учета деформации технологической системы

2.3. Моделирование микрогеометрии шероховатости обработанной поверхности

2.4. Выводы
Глава 3. Применение винтового исчисления при моделировании движения формообразования с учетом деформаций технологической системы
3.1. Задачи моделирования
3.2. Торцевое фрезерование плоских поверхностей
3.3. Моделирование растачивания цилиндрических отверстий
3.4. Моделирование точения цилиндрических деталей
3.5. Выводы
Глава 4. Экспериментальные исследования точности формообразования и разработка устройств управления
формообразующими траекториями
4.1. Экспериментальное построение геометрического образа детали
4.2. Экспериментальные измерения траекторий формообразующих элементов на токарном станке
4.3. Разработка устройств управления формообразующими траекториями токарного станка
4.4. Выводы 7 Глава 5. Выбор оптимальных параметров технологических операций
5.1. Формирование критерия оптимальности
5.2. Оптимизация технологического процесса
5.3. Параметрическая оптимизация технологического перехода
5.4. Выводы
Общие выводы и результаты
Приложения
Список литературы


При этом широко используются данные, полученные при программных испытаниях. В частности проверяют циклограммы и диаграммы, спектральные и амплитудно-фазовые частотные характеристики, выявляют влияние зазоров и диссипативных сил на кинематические и жесткос пI ые характеристики. Ю.Г. Кабалдин и А. М. Шпилев [] исследовали самоорганизующиеся процессы в технологических системах обработки резанием. Созданный ими аппаратно-программный комплекс диагностики позволил провести построение траектории движения режущей кромки резца (рис. Анализ траектории показывает, что сдвиг фаз между колебаниями по обоим направлениям непостоянен, он все время меняется по величине и знаку. В результате этого траектория движения режущей кромки получается очень сложной. Первоначальным толчком для возникновения колебаний и движения режущей кромки в виде эллипса перемещений является отставания сил резания от изменения толщины срезаемого слоя, вследствие запаздывания пластической деформации в зоне стружкообразования при врезании инструмента в заготовку. Рис. Траектория движения режущей кромки резца при резании стали (D= мм; №= 0 об/мин; t= 0,5 мм; s= 0,7 мм/об; h= 0,3 мм). B.J1. Заковоротный, Е. В. Ьордачев, М. И. Алексейчик в [] рассмотрели вопросы мониторинга токарных станков с использованием измерений вибрации основных узлов токарного станка. Работы A. B. Пуша [, ], М. А. Левиной [], C. II. Клепикова и В. В. Заева [] посвящены прогнозированию точности станка. Первые попытки определения траектории оси шпинделя относятся к послевоенным годам (см. Однако определение траекторий в то время было самоцелью, так как полученные данные не использовались в целях оценки точности. Потребовалось около -ти лет для того, чтобы появились патенты, которые предложили методику использования траектории оси детали и вершины резца для построения геометрического образа поперечного сечения обработанной поверхности, что давало возможность определить необходимые показатели точности. Первые траектории оси шпинделя и вершины резца были записаны A. I. Соколовским [], который использовал для этого самодельный тензометрический датчик, удерживаемый в руках экспериментатора. Естественно такой эксперимент не может претендовать на точность. B.C. Балакшин и Б. М. Базров [9] сняли траекторию оси шпинделя па токарно-винторезном станке 1Л с использованием промышленной аппаратуры. A.B. Пуш [, ] на созданном испытательно-диагностическом комплексе для оценки качества и надежности станков произвел снятие траекторий оси шпинделя на токарно-винторезном станке К. B.В. Юркевич [, 0| произвел снятие траекторий оси детали установленной на токарном станке МК- и траекторию вершины резца [6]. Известно, что форма детали, а, следовательно и погрешности ее определяются взаимными перемещениями формообразующих элементов станка. Однако ряд авторов не смогли найти правильный переход от траектории к форме детали. В.В. Селезнева [] произведя снятие перемещений шейки шпинделя по осям X и Y, построила траектории оси шпинделя, на основе которых сделала ряд совершенно неверных выводов. Она утверждает, что наибольший размер Н траектории определяет номинальный диаметр обработки, хотя построение геометрического образа сечения она не производит. Но номинапьным диаметром детали может считаться только диаметр стандартизированный DIN ISO получивший обозначение LSC, который определяется но окружности, имеющий минимальное отклонение суммы квадратов расстояний до поверхности детали. Неверно так же утверждение, что разность А между максимальным к^* и минимальным kmin отклонениями формы траектории от идеальной есть численное значение отклонения формы. Таблица 1. Соколовский А. Точность механической обработки и пути её повышения М. Машгиз. Стр. Балакшин B. Базров Б. М. Машиностроение, стр. Jurkewitsch W. Untersuchung der Parameter der Schmierschicht in Kurbelvvellen -lagern von Dieselmotoren. Schmier-ungstechnik. Пуш A. Шпиндельные узлы. Качество и надёжность. М. Машиностроение, стр. Юркевич В. РФ 3, 6,2 по построению геометрического образа детали.