Повышение эффективности токарной обработки нежестких деталей за счет применения системы адаптивного управления

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Общие и комплексные проблемы технических и прикладных наук и отраслей народного хозяйства


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

УДК 621.9. 015 — 621. 941
Ю. Л. Чигиринский, П. С. Нестеренко
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКИ НЕЖЕСТКИХ ДЕТАЛЕЙ ЗА СЧЕТ ПРИМЕНЕНИЯ СИСТЕМЫ АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ
Волгоградский государственный технический университет
E-mail: techmash@vstu. ru
Представлена принципиальная схема системы адаптивного управления траекторией движения режущего инструмента, применение которой позволит повысить эффективность токарной обработки нежестких деталей.
Ключевые слова: эффективность обработки, нежесткий вал, сила резания, управление траекторией движения режущего инструмента, система адаптивного управления.
The schematic diagram of the adaptive control system of the trajectory of the cutting tool, application of which would allow to increase the effectiveness of turning non-rigid parts, is presented.
Keywords: effectiveness of processing, non-rigid shaft, cutting force, control the trajectory of the cutting tool, adaptive control system.
Известно, что погрешности изготовления деталей машин, работающих при высоких скоростях в условиях действия больших знакопеременных нагрузок могут вызывать появление
дополнительных вибраций и увеличение динамических нагрузок, что существенно сокращает жизненный цикл изделий машиностроения. При обработке нежестких валов токарная об-
© Чигиринский Ю. Л., Нестеренко П. С., 2015
обработка, на сегодняшний день, остается наиболее трудоемкой операцией и, за счет эффекта технологической наследственности, во многом предопределяет результаты последующей финишной обработки. В процессе обработки под воздействием составляющих силы резания (в основном радиальной составляющей Ру) элементы технологической системы смещаются из ненагруженного состояния, вызывая тем самым взаимное смещение инструмента и заготовки, приводящее к появлению погрешности обработки. При обработке нежестких валов величина данного вида погрешности достигает 80 — 90% от общей погрешности обработки [8].
Из технологии машиностроения известно, что величина данной погрешности рассчитывается следующим образом:
ДО = 2 • у = 2 • Ру
(1)
С учетом влияния непостоянства податливости технологической системы (систематическая составляющая погрешности) и колебаний величины припуска и физико-механических свойств обрабатываемой заготовки (случайная составляющая погрешности) на величину радиальной составляющей силы резания формула (1) примет вид [7] или, в развернутом виде для случая токарной обработки нежесткого гладкого вала в центрах (2):
ДО = 2 •
Р,
у 0
1 + Ср • 5Ур • у& quot-"- • НБ& quot- • Кр • (гз + г,)
1 + Ср • sУp • у& quot-р • НБ& quot- • Кр-г,
р р ,
1
и 7−3 «3 Л
(Т2 «2 Л (
3 • Е • «У | • Ту Е • У2

(2)
-2 • х • (Т — х)
В работе [7] предложен способ повышения точности токарной обработки за счет управления траекторией движения режущего инструмента. Данный способ предполагает коррекцию траектории движения инструмента путем смещения его в радиальном направлении на величину отжа-тия элементов системы, при одновременной силовой стабилизации процесса резания. Таким образом, за счет управления траекторией, обеспечивается постоянство произведения Ру (е,)• е, т. е. снижается влияние систематической составляющей погрешности, а за счет силовой стабилизации процесса обработки обеспечивается постоянство произведения ДР/е,-, т. е. снижается влияние случайной составляющей.
На основании данного метода разработана принципиальная схема (изображена на рисунке) системы адаптивного управления траекторией движения режущим инструментом.
В качестве математической модели, для алгоритма управления движением инструмента, может выступить первое слагаемое в квадратных скобках в формуле (2). Само управление осуществляется за счет изменения поперечной подачи станка 5п.
В качестве математической модели силы ре-
зания, необходимой для стабилизации, рассматриваем известную зависимость:
Рх = СРх • Xх • ^ • V& quot- • Кр, (3)
Однако, согласно данным А. Л. Плотникова [6]

Статистика по статье
  • 4
    читатели
  • 3
    скачивания
  • 0
    в избранном
  • 0
    соц. сети

Ключевые слова
  • ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОБРАБОТКИ,
  • НЕЖЕСТКИЙ ВАЛ,
  • СИЛА РЕЗАНИЯ,
  • УПРАВЛЕНИЕ ТРАЕКТОРИЕЙ ДВИЖЕНИЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА,
  • СИСТЕМА АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ,
  • EFFECTIVENESS OF PROCESSING,
  • NON-RIGID SHAFT,
  • CUTTING FORCE,
  • CONTROL THE TRAJECTORY OF THE CUTTING TOOL,
  • ADAPTIVE CONTROL SYSTEM

Аннотация
научной статьи
по общим и комплексным проблемам технических и прикладных наук и отраслей народного хозяйства, автор научной работы & mdash- ЧИГИРИНСКИЙ Ю.Л., НЕСТЕРЕНКО П.С.

Представлена принципиальная схема системы адаптивного управления траекторией движения режущего инструмента, применение которой позволит повысить эффективность токарной обработки нежестких деталей. The schematic diagram of the adaptive control system of the trajectory of the cutting tool, application of which would allow to increase the effectiveness of turning non-rigid parts, is presented.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой