Исследование технологических роботов для гибки с растяжением

• Автор: Гнитько, Владимир Борисович
• Шифр специальности: 05.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 157 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ТЕОРИЯ, ФИЗИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ И ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ПРОЦЕССА ГИБКИ С РАСТЯЖЕНИЕМ
1.1. Близкие технические задании близкие аналоги ТРГР
1.2. Свойства конструкционных материалов заготовок, диаграммы растяжения
1.3. Технологические особенности процесса гибки с растяжением
1.4. Технология и оборудование гибки с растяжением
1.5. Математическое моделирование процесса формообразования
на технологических роботах гибки с растяжением
1.5.1. Анализ деформированного и напряженного состояния заготовки в процессе нагружения
1.5.2. Силовые факторы процесса формообразования
1.5.3. Пружинение и кривизна детали после разгрузки
1.5.4. Условие возникновения и свойства эффекта появления дополнительных пластических деформаций сжатия в процессе разгрузки
1.6. Решение задачи о гибке с растяжением балки через центральную точечную опору
Глава 2. ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РОБОТОВ ГИБКИ С РАСТЯЖЕНИЕМ
2.1. Классификационные признаки технологических роботов гибки с растяжением
2.2. Примеры кинематических схем манипуляторов роботов
2.3. Схемно-конструктивные решения и правила построения компоновок манипуляторов ТРГР
2.4. Представление профилегибочной машины как технологического робота

2.5. Основные отличия технологического робота по сравнению с

манипулятором с ручным управлением
2.6 Объемное компьютерное моделирование конструкций манипуляторов ТРГР
Глава 3. УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ РОБОТОМ ГИБКИ С РАСТЯЖЕНИЕМ В ПРОЦЕССЕ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ СЛОЖНОПРОФИЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ
3.1. Основные виды управления технологическими роботами гибки с растяжением
3.2. Комбинированное управление формообразованием на ТРГР
3.3. Формирование сетки опорных траекторий движения схватов
ТРГ Р
3.4. Влияние возмущающих факторов на управление точностью
1 о п
изготовления партии деталей на ТРГР
3.5. Сравнение процессов формообразования на ТРГР для методов управлении по силам и по перемещениям при наличии

разброса размеров профиля заготовок
Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РОБОТОВ ГИБКИ С РАСТЯЖЕНИЕМ
4.1. Исследование влияния параметров предварительной настройки манипуляторов ТРГР на качество получаемых деталей

4.2. Исследование параметров движения манипуляторов ТРГР
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. АКТЫ ВНЕДРЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ
Теория манипуляционных роботов прорабатывалась главным образом по отношению к вспомогательным операциям свободного переноса объектов из одного положения в другое по заданным траекториям. Однако во многих производственных системах роботы могут успешно выполнять технологические силовые операции, требующие отработки заданных программ силового взаимодействия с предметами производства.
В конструкциях современных летательных аппаратов широко используются криволинейные профильные детали, изготавливаемые методом гибки с растяжением. Отличительные особенности требований и условий для гибки таких заготовок в авиастроении характеризуются разнообразием типов и размеров, относительно малой серийностью (несколько десятков, единичное производство) , довольно высокой требуемой точностью (допустимые погрешности порядка ±0.5 мм на один метр длины) . Основными отличительными чертами рассматриваемых процессов формообразования являются: приложение растягивающих усилий, выводящих материал заготовки в зону пластических деформаций, и использование шаблона или пуансона, задающих требуемый контур детали. Гибка с растяжением позволяет значительно (на порядок) снизить негативный эффект пружинения детали по сравнению с гибкой без растяжения.
Существующие до сих пор и наиболее распространенные технологии гибки ориентированы на использование специальных манипуляторов с гидравлическими приводами и ручным управлением, причем во многих случаях не удается обходиться без последующих трудоемких доводочных и подгоночных операций, поскольку разброс значений относительно среднего может превосходить на

длине заготовки к{х) , или быть постоянной к0) . В процессе гибки приложенная ранее сила растяжения сохраняет свою величину.
Под действием изгибающего момента происходит поворот каждого поперечного сечения заготовки относительно своей оси (в общем, случае не проходящей через центр тяжести сечения). Стоит отметить, что положение этой оси поворота относительно самого сечения заготовки (например, относительно верхней грани или центра тяжести сечения) заранее не известно и рассчитывается в дальнейшем. Если связать с этой осью поворота сечения систему координат (выбрать начало системы на этой оси), то деформация волокон от изгиба:еи = к у, где к - кривизна слоя, проходящего через ось поворота сечения при изгибе; у - ордината волокна в принятой системе координат.
Суммарная деформация от растяжения и последующего изгиба: е= е0 + к*у. Соответствующая эпюра деформаций представлена на рис. 1.3.
В зоне сечения, расположенной выше оси поворота (у>0), деформации от растяжения и последующего изгиба имеют одинаковый знак, поэтому результирующее напряжение в этих волокнах равны:
а = а ( е0 + к у) , при у > 0. (1.2)
В зоне сечения ниже оси поворота (у<0) составляющие суммарной деформации противоположны по знаку. Растянутые предварительно волокна в этой зоне сечения будут разгружаться в различной степени в зависимости от их положения относительно оси поворота. Разгрузка и последующее, обратное по знаку нагружение будут происходить линейно, до образования в волокнах результирующих напряжений, равных пределу пропорциональности -<Уt Результирующие напряжения в этих волокнах равны: