Введение к работе
Актуальность.
Проблемы повышения надежности металлорежущих станков (МРС) и качества
аботки деталей определяют содержательную часть исследований в области
доведения. Один из факторов, влияющих на эти показатели является устойчивость
цесса резания (ПР) по координатам смещения инструмента относительно детали.
shho поэтому проблема обеспечения устойчивости процесса обработки до
здняшнего дня является актуальной. Не смотря на множество исследований в этой
асти необходимо признать, что до настоящего времени не разработана методика,
ематические алгоритмы и программы для выделения областей устойчивости в страчстве варьируемых технологических режимов (скорости резания (V ), глубины
ания (t ) и подачи (s )). Остаются актуальными и проблемы влияния геометрии
ущего инструмента, а также параметров упруго-диссипативной (УД) системы станка їго устойчивость. .._
Кроме этого многие показатели динамики ПР непосредственно влияют на эство изготавливаемых деталей. Например, смещение в пространстве положения новесия системы, зависящее не только от режимов, но и от геометрии инструмента іараметров динамической системы станка, непосредственно влияет на размер али. Всё перечисленное характеризует следующий этап становления взглядов на амику ПР и определяет путь практического использования знаний о динамике ПР в ієниє общей проблемы автоматизации технологической подготовки производства, том и заключается актуальность диссертационной работы и ее значение для науки эактики.
Цель работы. Обеспечение динамической устойчивости ПР и заданного тоянного значения смещения точки положения равновесия, как необходимого овия изготовления деталей заданного качества, на базе разработки ематических алгоритмов и программ для выделения областей устойчивости в странстве технологических параметров и режимов, а также создания ематических алгоритмов вычисления координаты точки положения равновесия амической системы резания.
Научная новизна. Новизна состоит прежде всего в том, что разработаны ематические алгоритмы для определения координаты положения равновесия ПР и зависимости от многих факторов, математические алгоритмы для выделения іастей устойчивости ПР в пространстве параметров его динамической актеристики с применением методов D-разбиения, а также анализа отображения х областей в пространство режимов резания. Научное значение также заключается оздании некоторых методик для параметрической идентификации динамической актеристики ПР и банка данных её зависимости от технологических режимов.
Практическая значимость работы. Практическое значение заключается создании методики, алгоритмов и программ для выделения областей устойчивости пространстве технологических режимов. Эти алгоритмы являются важнь дополнением к известным программам расчета оптимальных режимов резания г критерию минимума приведенных затрат.
Автор защищает:
-
Уточнение условия самовозбуждения системы резания при варьировании координ; смещений инструмента относительно обрабатываемой детали в пространств Методику определения критических направлений, приводящих к самовозбуждению.
-
Динамическую модель ПР, позволяющую учесть не только запаздывание сил г отношению к варьированию смещений инструмента относительно обрабатываем: детали, но и диссипативное влияние ПР на движения инструмента относительь обрабатываемой детали.
-
Методику и идентификацию параметров динамической характеристики ПР дг ограниченного набора материалов и условий обработки.
-
Исследование УД преобразующей системы станка, приведенной к точке контакі инструмента с обрабатываемой деталью.
5. Разработку математических алгоритмов выделения областей устойчивости
пространстве параметров динамической характеристики ПР.
6. Алгоритмическое и программное обеспечение -Для построения облаете
устойчивости в пространстве варьируемых технологических режимов, как отображенк
в этом пространстве коэффициентов динамической характеристики ПР, в которо
процесс устойчив.
-
Математические алгоритмы полученные на основе известной теоремы Лагранж; позволяющие анализировать смещение точки положения равновесия системы резані/ в зависимости от её динамических характеристик, геометрии режущего инструмента параметров УД характеристики станка, приведенной к точке контакта инструмента обрабатываемой деталью.
-
Иллюстрации общей методики выделения области устойчивости в пространств технологических режимов и опробирование ее в производственных условиях.
Реализация результатов работы.
Реализация результатов работы заключается в промышленной проверь разработанных математических алгоритмов и программ для выделения облаете устойчивости в пространстве параметров и режимов обработки детали в условия ОАО "Ростсельмаш", ОАО "Новочеркасский станкостроительный завод", OAi "Роствортол", и "Ростовского электровозоремонтного завода им. Ленина" в вид расчетов на компьютерных системах параметров и режимов резания, при которых П является устойчивым. Во внедрении программ и алгоритмов в системе
втоматизированной подготовки технологических процессов. В результате получен «эномический эффект в размере более 100 миллионов рублей в год.
Апробация работы.
Основные положения диссертационной работы были изложены на следующих энференциях: международной научно-технической конференции: "Надежность машин технологического оборудования" (г. Ростов-на-Дону 1994); V международной научно-эхнической конференции: "Динамика технологических систем" (г. Ростов-на-Дону 997г.); научно - технических конференциях профессорско-преподавательского остава в ДГТУ (г. Ростов-на-Дону 1995, 1996, 1997г.г.).
Публикации.
По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ.
Объем работы.
Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка спользованной литературы, включающего 186 работ многих авторов и приложения, 'абота изложена на 251 страниц машинописного текста, содержит 39 таблиц, 104 исунка. Приложения размещены на 44 страницах и включают таблицы, тексты рограмм для ЭВМ, технические акты внедрений.