Повышение производительности токарной обработки колец подшипников путём определения рациональных режимов резания на основе идентификации передаточной функции динамической системы по виброакустическим колебаниям

• Автор: Коновалов, Валерий Викторович
• Шифр специальности: 05.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 128 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
НА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ДЕТАЛЕЙ ПОДШИПНИКОВ
1Л. Анализ факторов, влияющих на качество токарной обработки
колец подшипников
1Л.1 Классификация показателей качества поверхностного слоя
деталей при токарной обработке
1Л.2. Детерминированные и стохастические компоненты
динамических характеристик станков при точении
1 Л.З. Анализ методов оптимизации процессов резания
1.2. Методы идентификации динамических систем металлорежущих станков
1.3. Постановка задач исследований
2. ИДЕНТИФИКАЦИЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ТОКАРНОГО СТАНКА ПО АВТОКОРРЕЛЯЦИОННЫМ ФУНКЦИЯМ ВИБРОАКУСТИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
2.1 Моделирование и оценка запаса устойчивости динамической
системы токарного станка
2.1.1 Модель динамической системы токарного станка
2.1.2. Устойчивость динамической системы станка
при токарной обработке
2.2. Моделирование процессов в технологической системе с учетом их стохастичности
2.3. Идентификация динамической системы станка
по автокорреляционным функциям виброакустических колебаний при точении
2.3.1. Аналитическая оценка передаточной функции динамической системы по автокорреляционной функции
2.3.2. Методика оценки запаса устойчивости динамической системы по автокорреляционной функции виброакустических колебаний
2.4. Выводы
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВИБРОАКУСТИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ ТОКАРНЫХ СТАНКОВ И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ТОЧЕНИЯ 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 обработки колец
на полуавтомате ТП
3.3. Выводы
4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДИКИ ВЫБОРА РЕЖИМА ОБРАБОТКИ КОЛЕЦ ПОДШИПНИКОВ НА ОСНОВЕ ИДЕНТИФИКАЦИИ ДИНАМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
ТОКАРНЫХ СТАНКОВ
4.1. Определение рациональной скорости вращения заготовки и подачи резца на двухшпиндельном токарном станке ПАБ
4.2 Мониторинг обработки
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АКФ - автокорреляционная функция,
АСФ - автоспектральная функция,
АФЧХ - амплитудно-фазочастотная характеристика,
ВА - виброакустический,
ВКФ - взаимная корреляционная функция,
ВСФ - взаимная спектральная функция,
ВЧ - высокочастотный,
ДС - динамическая система,
ИДК - испытательно-диагностический комплекс,
АМРС - автоматизированный металлорежущий станок,
НЧ - низкочастотный,
ОУ - объект управления,
ОУВ - общий уровень вибраций,
ПМО - программно-математическое обеспечение,
ППП - пакет прикладных программ,
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.

применение для оценки динамического состояния станков. Предлагаемые математические модели часто сложны и требуют большого объема расчетных и экспериментальных данных в процессе анализа ДС.
Для большинства узлов станков определен вид их динамических характеристик (передаточных функций), но их точные параметры не всегда известны как в силу разнообразия моделей станков, так и в связи с модернизацией некоторых узлов. Экспериментальные методы определения динамических характеристик станков в большинстве случаев достаточно трудоемки. Они требуют специального оборудования и методик обработки данных и не всегда позволяют установить связь между динамическим состоянием и качеством обработки. Часто отсутствуют данные о требуемых динамических характеристиках станков в каждом конкретном случае при эксплуатации, а также не всегда имеются сведения о желательных характеристиках ДС при том или ином режиме обработки.
Особый интерес представляет учет стохастических свойств процессов в ДС токарных станков и формирование на этой основе оценок их динамического качества, что пока недостаточно разработано. При этом следует учесть результаты аналогичных исследований в приложении к токарным MPC, выполненных в СГТУ под руководством Б.М. Бржозовского [1,31, 119, 120].
В работе [116]. изложены методы решения двух задач: задачи определения статистических характеристик выходного сигнала системы по известным статистическим характеристикам входного воздействия и задачи отыскания корреляционной функции входного воздействия при известном законе изменения дисперсии выходного сигнала системы. В этих задачах характеристика системы (ее передаточная функция) считалась заданной. Наряду с этими задачами важное практическое значение имеет обратная задача, а именно задача определения исчерпывающей характеристики системы по известным данным о законах изменения сигналов на входе и выходе системы.
Разработаны различные методы решения этой задачи, как статистические, так и нестатистические. Нестатистическим методам