Совершенствование средств активного многопараметрового контроля для систем мониторинга шлифовальной обработки деталей подшипников

• Автор: Карпеева, Елена Владимировна
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 152 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ШЛИФОВАНИЕМ

АКТИВНЫЙ КОНТРОЛЬ И МОНИТОРИНГ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

1.1. Показатели качества шлифованных поверхностей

1.2. Динамические процессы в технологической системе

1.2.1. Возмущающие воздействия при шлифовании.

1.2.2. Модель динамической системы

1.2.3. Динамика съема припуска

1.3. Активный контроль при шлифовании.

1.3.1. Классификация и принципы действия измерителей преобразователей размеров.

1.3.2. Средства активного контроля шлифовальных станков

с одним информационным параметром.
1.3.3. Приборы активного контроля комплекса
параметров процесса шлифования
1.4. Мониторинг технологических процессов и оборудования
1.5. Встроенные и внешние средства контроля в системе
мониторинга технологического процесса. Постановка
задачи исследования.
Глава 2. ОРГАНИЗАЦИЯ МОНИТОРИНГА ПРОЦЕССА ШЛИФОВАНИЯ КОЛЕЦ ПОДШИПНИКОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ МНОГОПАРАМЕТРОВОГО АКТИВНОГО КОНТРОЛЯ.
2.1. Многопараметровый активный контроль, интегрированный
в систему мониторинга шлифовальной обработки
2.2. Обоснование выбора информативных параметров динамического состояния станка
2.2.1. Анализ колебательных процессов в динамической системе
2.2.2. Численное моделирование динамики съема припуска.
2.3. Выводы
Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
ИНФОРМАТИВНОСТИ ПАРАМЕТРОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДЛЯ АКТИВНОГО КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА
ШЛИФОВАНИЯ
3.1. Экспериментальное исследование информативности результатов измерения вибраций
3.2. Исследование информативности комплекса контролируемых параметров процесса шлифования
3.3. Выводы .
Глава 4. РЕАЛИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ ШЛИФОВАНИЕМ КОЛЕЦ ПОДШИПНИКОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПРИБОРОВ АКТИВНОГО И ВИХРЕТОКОВОГО КОНТРОЛЯ
4.1. Методическое и аппаратное обеспечение активного многопараметрового контроля
4.2. Методическое обеспечение мониторинга процесса
шлифования
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ф ЛИТЕРАТУРА .
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ


Показатели качества шлифованных поверхностей. В связи с этим выполняется детальный анализ шлифования на конкретном оборудовании и выделяются доминирующие факторы, влияние которых целесообразно снизить. В том случае, когда на объект действуют детерминированные возмущения и закономерность их изменения сравнительно простая, то управлять процессом можно с помощью разомкнутых САУ без охвата технологической системы ТС обратной связью. В этом случае можно обеспечить шлифование в соответствии с требуемым законом управления путем соответствующей корректировки входных управляющих сигналов. Аналогичное решение получается и при малых, несущественных уровнях возмущающих воздействий, так как в этих случаях ошибки регулируемой величины могут оставаться в допустимых пределах и без обратных связей , . Если же возмущающие воздействия носят стохастический характер или же закономерность их изменения описывается сложными функциями, так что их невозможно скомпенсировать простой корректировкой входного сигнала, то реализация заданной программы регулируемой величины возможна только при наличии САУ с обратными связями, учитывающими изменение основных выходных величин например, размер кольца. В общем случае на процесс шлифования действует большое количество возмущающих воздействий, отличающихся по своей природе, по характеру проявления и уровням рис. Ьс1 Ьс2 ЬсЗ Ьс4 Ьс5 Ь1 Ип2 ЬнЗ Ьи Ьи2 ЬнЗ 1И4 Ьц5 Ьд Ид2 ЬдЗ Ьдд Ьд
Рис. Идз изменение физикомеханических свойств обрабатываемой детали Ипз неточность установки обрабатываемой заготовки изменение состава и расхода СОЖ Ъл4 изменение геометрии обрабатываемой детали вариации припуска в осевом и радиальном направлениях, разностенность и т. Ь вариации потерь холостого хода и нагрузочных потерь в кинематической цепи станка ЬИ1, йд вариации скоростей шпинделей шлифовального круга и обрабатываемой детали, соответственно, по причине изменения напряжения сети, питающей электродвигатели шпинделей, и изменения момента сопротивления на валах этих электродвигателей. По характеру проявления все указанные возмущения можно разбить на постоянно действующие, периодические и случайные. Постоянно действующими возмущениями ЯВЛЯЮТСЯ возмущения типа , Ьп2, Ь2, Ьд2, Ьз, и др. Они изменяются по определенным закономерностям в зависимости от времени, режима обработки, диаметра шлифовального круга и других факторов. К случайным возмущениям относятся погрешности в установке заготовок в приспособлении, колебания геометрии и физикомеханических свойств заготовок, изменение расхода и состава охлаждающей жидкости и другие. Некоторые из возмущений носят периодический характер к ним относятся периодические колебания технологических параметров мощности, затрачиваемой на резание, усилий, связанные с овальностью обрабатываемых заготовок, с неравномерностью скорости продольной подачи и т. Одним из важнейших факторов, определяющих уровни возмущающих воздействий, является вид и метод шлифования. Например, возмущающие воздействия типа вариации скорости размерного износа шлифовального круга имеют высокий уровень на внутришлифовальных станках. В то же время возмущения типа весьма слабо проявляются на круглошлифовальных станках. Совершенно по иному проявляются возмущающие воздействия типа вариаций режущей способности шлифовального круга Они практически не сказываются на технологическом процессе при обработке на внутришлифовальных станках, работающих с полностью или частично самозатачивающимися кругами, но сильно проявляются при наружном круглом шлифовании. Наиболее существенное влияние на процесс шлифования оказывают возмущающие воздействия типа вариаций износа шлифовального круга и изменения упругих деформаций ТС. При автоматизации ряда технологических процессов приходится считаться не только с вариациями скорости износа шлифовального круга за период его стойкости, но и за цикл обработки одной детали. Это связано с тем, что для процессов шлифования, протекающих в условиях преобладающего затупления шлифовального круга, существенное влияние оказывает изменение его режущей способности во времени.