Управление перемещениями и ориентаций рабочих органов автоматизированного оборудования поверхностной обработки в обобщенных технологических координатах

• Автор: Абуталипов, Ренат Надельшаевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 225 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ РАБОЧЕЙ СРЕДЫ И МЕТОДОВ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ.
1.1. Обоснование выбора методов автоматизации технологических процессов поверхностной обработки
. Разработка концепции создания систем контроля технологических комплексов для поверхностной обрабогки
. Особенности влияния рабочей среды технологических комплексов поверхностной обработки на человекомашинную систему оператор

технологический комплекс.

1.4. Математические методы исследования, прогнозирования и оптимизации технологических процессов с учетом особенностей рабочей среды установок

поверхностной обработки.

Использование метода КатерпилларББА для исследования временных радов зависимости параметров технологического комплекса от возмущающих
факторов
1.6 Построение многофакторной математической модели технологического комплекса поверхностной обработки на примере анализа рабочей среды установки плазменных напылений и технологического процесса раскатки на автоматизированной профилегибочной машине
1.6.1. Проектирование структуры системы мониторинга технологического
комплекса Анализ возмущающих факторов.
1 Система проектирования активного мониторинга технологического комплекса поверхностной обработки на основе построения многофакторной математической модели рабочей среды
1.7. Выводы по главе 1.
ГЛАВА 2. АНАЛИЗ УРОВНЯ АВТОМАТИЗАЦИИ И ОСОБЕННОСШЙ РАБОЧЕЙ СРЕДЫ ТЕХНОЛОШЧЕОКОГО КОМПЛЕКСА ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ НА ПРИМЕРЕ УСТАНОВКИ ПЛАЗМЕННЫХ НАПЫЛЕНИЙ
2.1. Особенности технологии плазменного напыления.
. Анализ регрессионной и графической моделей для учета переключения состояний режимов управле шя установкой плазме п гых шпьше ий.
. Разрабогка рекомендаций по снижению и предотвращению неблагоприятных воздействий ог электромагнитного излучения в области
рабочей среды и требовашй по уров по автоматизации
2.4. Выводы по главе 2
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И ПРОГРАММИЮВАНИЮ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ И ОРИЕНТАЦИИ РАБОЧЕГО ОРГАНА В ОБОБЩЕННЬХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КООРДИНАТАХ ДЛЯ ОБОРУДОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ НА ОСНОВЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
3.1. Анализ погрешностей типовых кинематических схем манипуляторов
поверх1 юстной обработки на примере установки плазменных напыле1 шй
. Возможтюспги автоматизации технологии плазмешых напылений
. Концепция представления манипулятора технологического комплекса для
поверхностной обработки как координатногамерительной машины
3.4. Повышение точности отработки управляющей программы путем
введения поправок в устройство управления
3.5 Обоснование когпролируемых параметров шероховатости как показателей
качества поверхностной обработки плазменных напылений.
3.6. Определение возможностей использования для автоматизированных технологических комплексов поверхностной обработки измерительных головок отклони
3.7. Разработка средства измерения положения объекта па основе длиннобазового лазерного датчика
3.8. Выводы по главе
ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ И УПРАВЛЕНИЕ ДОВОДОЧНЫМ УСТРОЙСТВОМ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ
АВТОМАТИЗИРОВАННЬХ ПРОФИЛЕГИБОЧНБХ МАШИН
4.1. Определите автоматизированной профилегибочной машины с доводочным устройством как технологического комплекса поверхностной обработки.
. Комплексирование сенсоров системы управления автоматизированной профилегибочной машины ПГР6АД.
. Выводы по главе 4.
ОСНОВНЫЕВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРА ТУРЫ
Приложение 1 Методы базисного анализа при автоматизации научных исследований дискретных технологических процессов и производств на
основе анализа сингулярного спектра.
Приложение 2. Алгоритм создания регрессионной модели по нескольким
выходным параметрам с использованием эконометрического подхода
Приложение 3 Результаты измерений и эконометрического анализа рабочей
среды технологического комплекса установки плазменного напыления
Приложение 4. Оценка возможных изменений динамики движений при работе
управляемых приводов технолошческого робота поверхностной обработки.
Приложение 5. Акты внедрения
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Средство измерения выполнено на основе лазерного датчика ТИРП0 БелОМО в разработке технического задания которого принимал участие автор. Создан экспериментальный стенд портальной прямоугольной компоновки с перемещающимся лазерным датчиком со средствами коммутации и АЦП Е0 и портативным компьютером по прямолинейным направляющим. Погрешность лазерного датчика при измерении в диапазоне мм составляет 0,1 мм для частоты 0 измерений в секунду. На горизонтальной поверхности установлена фрезерованная заготовка типа тела вращения Бобразной формы в поперечном сечении. Измерения производились через 1 мм длины. Производилась аппроксимация наложением на полученную кривую полиномиального тренда 6й степени. Ориентировочно снижение времени подготовки управляющих программ достигается с 2 часов до мин при использовании измерительного стенда на базе лазерного датчика. ГОСТ и возможности его использования в контуре управления. Приводятся обоснование параметра и пример практических измерений шероховатости для изделий машиностроения, обработанных на установке плазменных напылений. В четвертой главе рассматриваются результаты практического
применения доводочного устройства поверхностной обработки автоматизированных профилегибочных машин. ПГР6АД с УЧПУ 2РМ, оснащенные доводочным устройством для поверхностной обработки раскаткой гнутого с растяжением профиля. Применяется технология формообразования нагретых в течение мин. С профилей. Нагрев производится подключением электродов к концам заготовки в условиях существенного электромагнитного излучения. Доводочное устройство предназначено для уменьшения остаточных деформаций пружинения за счет раскатки роликом наружной поверхности. Устройство конструктивно реализовано в виде автономной третьей руки. Компоновка доводочного устройства для поверхностной обработки соответствует схеме 1Вг 2Вг ЗПу. Особенность технологии и работы штока гидроцилиндра вызывают необходимость в ориентации штока доводочного гидроцилиндра с раскаточным роликом рабочий орган по 4 нормали к поверхности гнутого с растяжением профиля. В случае
отклонения оси рабочего органа от нормали начинается недопустимое протекание рабочей жидкости между штоком и корпусом гидроцилиндра. Определены законы регулирования для гидроцилиндра углового попорота в соответствии с отклонением от нормали. Практически способ поверхностной обработки заключается в ручном управлении прикаткой роликом по отдельным сегментам контура обтяжного пуансона, для которых отклонение от нормали не превышало . В процессе определения коэффициента относительного влияния усилия раскатки на изменение пружинения гнутого с растяжением профиля использовалась методика профессора В. И.Ершова МАТИГТУ. Определялась зависимость изменения относительного пружинения от отношения прижима ролика к ширине прокатываемого борта профиля. Было проведено опытов. С использованием эконометрического подхода коэффициент относительного влияния был оценен равным 0,4. Это означает, что при изменении усилия прикатки на относительное пружинение изменится на 0,. С учетом значимости толщины борта профиля мм сокращение времени на ручную доводку может составить от 0,1 до 0,3 часа. Данная оценка является приблизительной, однако может быть использована в задачах сравнения различных методов управления с помощью пульсирующей подналадки. В результате моделирования по исходной выборке было получено уменьшение среднего значения остаточных пружинений на . Диапазон регулирования прикатки роликом кН. Исходное остаточное пружинение в диапазоне 4 мм на 1,0 м длины. После прикатки с управлением усилием мм. Данные являются типовыми для алюминиевых сплавов АМг, ДТ после предварительной термообработки. Приводятся результаты снижения погрешностей формообразования для случая без поверхностной обработки прикаткой роликом, для случая прикатки роликом без регулирования ориентацией рабочего органа и для случая прикатки роликом с регулированием ориентацией рабочего органа. Параметры давления в силовом гидроцилиндре доводочного устройства выбирались по технологическому процессу равными ,0 кН.