Повышение качества обработки колец подшипников на основе идентификации динамической системы шлифовального станка по автокорреляционным функциям виброакустических колебаний

• Автор: Каракозова, Вера Алексеевна
• Шифр специальности: 05.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 153 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
1. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ НА КАЧЕСТВО ШЛИФОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ ПОДШИПНИКОВ
1.1. Анализ факторов, влияющих на качество шлифования колец подшипников
1.1.1. Классификация показателей качества поверхностного слоя шлифованных деталей
1.1.2. Детерминированные и стохастические компоненты динамических характеристик станков при шлифовании
1.1.3. Анализ методов оптимизации процессов шлифования
1.2. Мониторинг процесса шлифования
1.3. Методы идентификации динамических систем металлорежущих станков
1.3.1. Классификация методов идентификации
1.3.2.Теоретические и экспериментально-аналитические модели
1.4. Постановка задач исследований
2. ИДЕНИТИФИКАЦИЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
ШЛИФОВАЛЬНОГО СТАНКА ПО АВТОКОРРЕЛЯЦИОННЫМ ФУНКЦИЯМ ВИБРОАКУСТИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
2.1. Моделирование процессов в технологической системе с учетом их стохастичности
2.1.1. Моделирование динамической системы шлифовального станка
2.1.2. Модель динамической системы шлифовального станка с учетом корректировки закономерности съема припуска
2.1.3. Устойчивость динамической системы станка при шлифовании
2.2. Идентификация динамической системы станка по автокорреляционным функциям виброакустических колебаний при шлифовании
2.2.1.Аналитическая оценка передаточной функции динамической системы по автокорреляционной функции
2.2.2. Методика идентификации передаточной функции динамической системы шлифовального станка
2.2.3. Методика оценки запаса устойчивости динамической системы по автокорреляционной функции виброакустических колебаний
2.3. Выводы
3.ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВИБРОАКУСТИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ ШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКОВ И КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ДОРОЖЕК КАЧЕНИЯ КОЛЕЦ ПОДШИПНИКОВ
3.1. Методическое обеспечение экспериментальных исследований
3.1.1. Методика обучающего эксперимента
3.1.2. Аппаратурное обеспечение измерений

3.2.Экспериментальные исследования динамических характеристик шлифовальных станков при резании
3.2.1.Исследования на внутришлифовальных станках 8ГУ
3.2.2. Исследования на внутришлифовальных станках 8М
3.3 Экспериментально-аналитическое определение передаточной функции динамической системы шлифовального станка при резании
3.4. Выводы
4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДИКИ ВЫБОРА РЕЖИМА ОБРАБОТКИ КОЛЕЦ ПОДШИПНИКОВ НА ОСНОВЕ ИДЕНТИФИКАЦИИ ДИНАМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКОВ
4.1. Определение допустимой подачи шлифовального круга по запасу устойчивости динамической системы для выбора режима обработки и учета в системе мониторинга
4.2. Корректировка периодичности правки шлифовального круга
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АКФ - автокорреляционная функция,
АСФ - автоспектральная функция,
АФЧХ — амплитуднофазочастотная характеристика,
ВА - виброакустический,
ВКФ - взаимная корреляционная функция,
ВСФ - взаимная спектральная функция,
ВЧ- высокочастотный,
ДС - динамическая система,
ИДЬС — испытательно-диагностический комплекс,
МПМАК - микропроцессорный прибор многопараметрового активного контроля,
MPC - автоматизированный металлорежущий станок,
НЧ - низкочастотный,
ОУ - объект управления,
ОУВ - общий уровень вибраций,
ПМО - программно-математическое обеспечение,
ППП - пакет прикладных проірамм,
САУ - система автоматического управления,
СОТС - смазочно-охлаждающая технологическая среда,
СМТП - система мониторинга технологического процесса,
ССП - стационарный случайный процесс,
СЧ - среднечастотный,
ТП - технологический процесс,
ТС - технологическая система,
УС - упругая система,
ШУ - шпиндельный узел.

мени меньшую площадь, будет характеризовать относительно более устойчивый процесс резания, лучшее качество обработки, меньший износ режущего инструмента. Чувствительность интегральных оценок АКФ к изменениям динамики процесса резания, например, к изменению режимов обработки, подтверждена экспериментально. Одна из таких зависимостей показана на рис.1.6 [133].
Для оперативного оценивания динамического состояния станков разработан также метод, основанный на регистрации переходных процессов в динамической системе станка при врезании РИ в заготовку. Специальные аппаратура и ПО позволяют определить выходные показатели качества (запас устойчивости, интегральные оценки сглаженных переходных процессов), служащие критериями оценки динамических характеристик MPC для различных сочетаний материалов РИ и заготовки и параметров резания [133].

800 1000 1250 1600 2000
Рис.1.6. Зависимость интегральных оценок АКФ виброакустических колебаний резцовой головки модуля ТПАРМ - 100М и шероховатости поверхности (Ra) обработанных деталей от скорости вращения шпинделя (подача 10 мкм/об, глубина резания 30 мкм, резец АСПК с радиусом по вершине 0,3 мм), где: 1- интегральные оценки АКФ, 2 - шероховатость поверхности.
Таким образом, методы оценки динамического состояния MPC в процессе резания позволяют получить достоверную информацию о реальных условиях обработки деталей и управлять ими непрерывно во времени.