Разработка математических моделей и параметрическая идентификация для обеспеечния устойчивости процесса точения

• Автор: Нгуен Суан Тьем
• Шифр специальности: 05.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 265 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Состояние вопроса в области исследования устойчивости процесса резания
1.1. Исследование в области динамики процесса резания
1.2. Современные представления об анализе динамической устойчивости процесса резания
1.3. Цель и задачи исследования
Глава 2. Математическое моделирование и идентификация параметров динамической системы резания
2.1. Постановка задач и идентификация параметров динамической подсистемы инструмента и заготовки
2.1.1. Алгоритмы скользящей линеаризации при идентификации параметров динамических моделей упругих свойств подсистем режущего инструмента и обрабатываемой заготовки
2.1.2. Обобщенная модель деформации инструмента в пространстве
2.2. Примеры динамических моделей деформационных смещений подсистем станка и заготовки
2.3. Алгоритмы скользящей линеаризации при идентификации инерционных и диссипативных свойств
2.4. Анализ идентифицированных параметров инерционных коэффициентов и коэффициентов диссипации
2.5. Факторы, влияющие на свойства динамической связи, формируемой процессом резания
2.6. Свойства и идентификация динамической характеристики процесса резания в вариациях относительно сточки по алгоритмам скользящей линеаризации
2.6.1. Свойства матриц динамической жёсткости
2.6.2. Свойства матриц скоростной связи
2.7. Выводы
Глава 3. Анализ устойчивости динамической системы резания в вариациях относительно точки равновесия
3.1. Формулировка задачи устойчивости стационарной траектории движения инструмента для базовой динамической модели процесса резания
3.2. Механизмы потери устойчивости динамической системы резания за счёт позиционных сил
3.3. Влияние изгибных деформационных смещений инструмента на устойчивость точки равновесия
3.4. Механизмы потери устойчивости динамической системы резания за счёт сил, формируемых скоростными связями
3.5. Выводы
Глава 4. Пути повышения динамической устойчивости процесса резания
4.1. Определение областей устойчивости в пространстве технологических режимов
4.2. Повышение устойчивости за счет рационального выбора геометрических параметров режущего инструмента
4.3. Повышение устойчивости за счет рациональной компоновки станка и выбора конструкции резцедержавок
4.4. Выводы
5. Заключение. Общие выводы
6. Список использованной литературы
7. Приложение

Введение
Современные тенденции развития машиностроения в совокупности с использованием автоматизированных станочных систем предъявляют требования к повышению производительности, точности размеров и качества обрабатываемых поверхностей деталей машин. Использование автоматизированных станочных систем на основе использования станков с ЧПУ особенно эффективно при изготовлении машин мелкими сериями, что характерно, например, для авиакосмической промышленности. Объединение металлорежущего станка с ЭВМ, создание вычислительной сети для управления группой станков не только принципиально меняет подход к анализу функционирования машины, но и требует разработки новых подходов к обеспечению функционирования системы в целом совокупность станков -вычислительная сеть. Такое объединение приводит к необходимости анализа-технологических процессов как объектов автоматического управления, причём, объекты имеют сложную динамическую структуру. Каждый управляемый металлорежущий станок представляет единую динамическую систему, взаимодействующую с процессом резания, и другими процессами, раскрывающими динамические связи с несущей системой станка. Причём, все координаты пространства состояния динамической системы станка являются взаимосвязанными.
Один из факторов, влияющих на качество изготовления деталей, связан с обеспечением устойчивости стационарных траекторий движения инструмента-относительно заготовки. Эти траектории являются формообразующими и непосредственно влияют на показатели качества изготовления деталей. Они задаются программой ЧПУ станка. Поэтому при проектировании технологического процесса при изготовлении деталей на станках с ЧПУ кроме традиционных факторов чисто геометрического характера необходимо подбирать технологические режимы, инструмент и, в некоторых случаях, обеспечивать компоновку станка исходя из обеспечения устойчивости стационарных траекторий движения инструмента относительно заготовки.
Рис.
В результате получаем следующие траектории Хх=Х,ШХ2=Хг{?ъ) . (2.2)
Существо метода скользящей линеаризации заключается в том, что оцениваются не только сами траектории, но и значения дЕ1 /= 1,2) [84-86,90]. Тем самым для каждой совокупности X* = {Х[,Х*2}1 оцениваются матрицы жёсткости рассматриваемой подсистемы
" зр1 (х; ,х;)/ &, з/] (х;. х;) / &,1 = Г си (х;, х;) с21 (х;. х;) эх2 (х;, х;>/&, з;ох;,х2*) /&2] “ (х;,х2*) с2,2(х;.х;)_
с(х:,х2*)
(2.3)
2.7. Обрабатываемая заготовка с установленными измерительными преобразователями: а- силы по горизонтальному направлению,
Ь- силы по вертикальному направлению.