Минимизация параметрических колебаний при резании на основе управления скоростью движения подачи

• Автор: Митина, Татьяна Владимировна
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 129 с. : ил.

Введение.
1. Анализ методов управления точностью обработки на металлорежущих станках с ЧПУ посредством программной коррекции их погрешностей.

1.1. Особенности металлорежущих станков с ЧПУ как объектов управления.

1.2. Выбор обобщенного показателя качества управления точностью обработки на станках с ЧГГУ

1.3. Анализ методов управления металлорежущих станков.

1.3.1. Современные тенденции развития систем ЧПУ

1.3.2. Системы ЧПУ ii фирмы i .

1.3.3. Системы ЧПУ i фирмы

1.3.4. Архитектура систем ЧПУ типа .

1.4. Постановка задачи исследования.

2. Исследование устойчивости механизма подачи металлорежущих станков.

2.1.1. Линейная модель механизма подачи.
2.1.2. Осевая жесткость механизма подачи
2.2. Исследование устойчивости линейной модели
2.3. Выводы.
3. Теоретические основы управления уровнем параметрических колебаний при резании.
3.1. Модель механизма подачи с переменным параметром жесткости
3.2. Условие минимизации параметрических колебаний
3.3. Модель устойчивости параметрической системы
3.4. Аналитическое решение условия устойчивости.
3.5.Вывод ы.
4. Описание программного продукта
4.1. Общая структурная схема программного продукта
4.2. Программа исследования устойчивости линейной модели
4.2.1. Структура программного обеспечения задачи исследования устойчивости линейной модели.
4.2.2. Тезаурус задачи исследования устойчивости линейной модели
4.2.3. Алгоритм исследования устойчивости линейной модели.
4.2.4. Интерфейс входа и выхода программного обеспечения
задачи исследования устойчивости линейной модели
4.3. Программа минимизации параметрических колебаний
4.3.1. Структура программного обеспечения задачи минимизации параметрических колебаний
4.3.2. Тезаурус задачи минимизации параметрических колебаний
4.3.3. Алгоритм минимизации параметрических колебаний.
4.3.4. Интерфейс входа и выхода программного обеспечения
задачи минимизации параметрических колебаний
4.4. Программа определения частотной области устойчивости параметрических колебаний
4.4.1. Структура программного обеспечения задачи определения частотной области устойчивости параметрических колебаний.
4.4.2. Тезаурус задачи определения частотной области устойчивости параметрических колебаний
4.4.3. Алгоритм определения частотной области устойчивости параметрических колебаний.
4.4.4. Результаты исследования задачи определения частотной области
параметрических колебаний
4.5.Выводы
5. Общие выводы.
6. Литература.
7. Приложение.
ВВЕДЕНИЕ


Для написания программного продукта необходимо разработать математическую модель системы. Именно математическая модель является тем инструментом, с помощью которого можно получить необходимую информацию для принятия технологического решения. Решение многих научных и технических задач значительно упрощается при использовании различных моделей. Многообразие объектов, целей и задач моделирования породило множество различных типов моделей. Математическое моделирование является одним из наиболее распространенных методов, которые используются при создании современных сложных САПР . Основой математического моделирования является процесс установления соответствия между реальным объектом и математической моделью. Выбор математического аппарата для построения модели зависит как от природы и свойств моделируемого объекта, так и от характера решаемой задачи. По мере роста требований, предъявляемых к точности и производительности станков, а, следовательно, к жесткости элементов, скорости рабочих перемещений, уровню колебаний, величинам динамических сил в переходных режимах, развиваются, совершенствуются и усложняются расчетные методики, используемые при проекгировании и, следовательно, усложняется и применяемый для их построения математический аппарат. Математические модели достаточно адекватно отражают реальные процессы работы механизмов, а также их подсистем и узлов в различных условиях эксплуатации. По отношению к другим методам научных исследований, математическое моделирование делается более приоритетным за счет использования мощного математического аппарата и современных возможностей вычислительной техники. Малые сроки и сравнительно небольшие капиталовложения, необходимые для проведения таких исследований, интересуют руководителей и проектировщиков современных машиностроительных предприятий, что и приводит к успешным разработкам в области программноаппаратных систем математического моделирования для расчетов и испытаний механических систем. Внедрение подобных систем позволяет неуклонно совершенствовать качество и потребительские свойства выпускаемой продукции, повышать рентабельность и неизбежно снижать ее себестоимость, проводить успешную маркетинговую политику, гибко и своевременно реагировать на изменение спроса и предложения со стороны клиентов в условиях острой конкурентной борьбы на рынках сбыта. Практическая ценность работы заключается в повышении точности позиционирования механизма подачи и, в конечном итоге, точности обработки заготовки на металлорежущих станках с ЧПУ. ОБРАБОТКИ НА МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКАХ С ЧИУ ПОСРЕДСТВОМ ПРОГРАММНОЙ КОРРЕКЦИИ ИХ ПОГРЕШНОСТЕЙ. Точность обработки на металлорежущих станках в значительной степени зависит от начального состояния их выходных параметров и характера изменения этих параметров в процессе эксплуатации, что характеризует их параметрическую надежность . Вопервых, точность металлорежущих станков может быть повышена конструкторскими, технологическими и организационными методами. Конструкторские методы предусматривают совершенствование конструкции отдельных узлов 2, и приводов , 8 станка, а также выбор его рациональной компоновки , . Технологические методы, базирующиеся на расчетноаналитических зависимостях, теории размерных цепей 4, , вариационном методе расчета , и методе координатных систем 2, позволяют оптимизировать режимы резания, параметры режущего инструмента, наладку станка и т. Наконец, организационные методы направлены на стабилизацию качества режущего инструмента и заготовки, а также организацию обслуживания станка ,. Однако эти методы не решают всего комплекса проблем повышения точности металлорежущих станков. Так, например, даже в очень точных станках в процессе их эксплуатации выходные параметры станка ухудшаются под действием медленно протекающих процессов 1. Кроме того, такими методами невозможно обеспечить инвариантность процесса обработки материалов резанием к возмущающим воздействиям. С другой стороны, изготовление и сборка станков с высокой точностью не всегда возможны или экономически оправданы.