Тверской М. М. Автоматическое управление режимами обработки деталей на станках. — М.: Машиностроение, 1982. — 208 е., ил.

Тверской М. М. Автоматическое управление режимами обработки деталей на станках. — М.: Машиностроение, 1982. — 208 е., ил.

Пароль к архиву:bamper.info
DepositFiles:Скачать

В книге рассмотрены технологические основы оптимального автоматического управления параметрами режима при обработке деталей на металлорежущих станках,, приведены необходимые сведения о различных процессах металлообработки, как объектах управления, рассмотрены математические модели этих процессов, изложены основные вопросы динамики процесса обработки при автоматическом управлении режимом, описаны системы автоматического управления режимом для токарных, сверлильных, фрезерных, шлифовальных и других станков с анализом их эффективности.
Книга предназначена для инженерно-технических работников, занимающихся автоматизацией технологических процессов при металлообработке.

ПРЕДИСЛОВИЕ
В одиннадцатой пятилетке развитие науки и техники должно быть в еще большей мере подчинено решению экономических и социальных задач -советского общества. В станкостроительной и инструментальной промышленности необходимо обеспечить значительное увеличение выпуска металлообрабатывающих станков с числовым программным управлением, а так же ускоренное развитие производства средств автматизации управления машинами и оборудованием.
При оптимальном автоматическом управлении процессами обработки на металлорежущих станках требуется обеспечить как заданную траекторию относительного движения инструмента и заготовки, так и непрерывное управление параметрами режима в зависимости от изменяющихся условий обработки для достижения наилучших технико-экономических показателей, определяемых тербованиями максимальной эффективности производства. Режим обработки в значительной степени определяет точность размера, формы и взаимного расположения обрабатываемых поверхностей, степень их шероховатости, физико-химические свойства поверхностного слоя, производительность обработки, расход инструмента и, в конечном итоге, эксплуатационные качества деталей и затраты на их изготовление.
До последнего времени автоматическое управление процессами обработки на станках осуществлялось на основе априорной информации. По данным чертежа детали и заготовки, на основе нормативов и технических характеристик станка и инструмента технолог назначает порядок обработки отдельных поверхностей, рассчитывает траекторию относительного движения инструмента и заготовки и режим резания. Составляя в совокупности программу обработки, эти данные фиксируются с помощью того или иного программоносителя, обеспечивающего многократное воспроизведение заданной программы. По этому принципу осуществляется обработка и на простейшем кулачковом станке-автомате, и на станке с системой ЧПУ. Системы управления с жестко запрограммированным режимом обработки на определенных этапах развития машиностроительного производства были, а для многих процессов остаются и сегодня достаточно эффективным средством автоматизации.
Но несовершенство существующих методов расчета параметров режима, нестабильность характеристик инструмента и их изменение в процессе обработки, изменение припуска на отдельных участках заготовки и многие .другие переменные факторы при обработке с заранее запрограммированным режимом приводят к неконтролируемым изменениям тепловой и силовой нагрузки на инструмент и к нерациональному использованию его ресурса. Заданные качественные поакзатели обработки могут быть гарантированы только при заниженном режиме.
Отмеченные недостатки наиболее существенны при обработке деталей из труднообрабатываемых сплавов, а также при использовании инструмента, возможности которого в отношении прочности, жесткости или износостойкости ограничены условиями обработки. Примерами могут служить 'Операции сверления и растачивания глубоких отверстий малого диаметра,
фрезерования и шлифования узких пазов, внутреннего круглого шлифования* и т. п. Из-за низкой производительности автоматизированных станков, большого расхода инструмента или значительных потерь от брака такие операции часто являются «узким местом» производства. Для их эффективной автоматизации необходимо управлять режимом на основе информации о действительных условиях протекания процесса обработки. Такое управление процессом, получившее в литературе по технологии машиностроения название адаптивного, является действенным средством его оптимизации.
При разработке систем управления любым процессом первостепенное значение имеет разработка технологических основ оптимального управления, включающая формирование критерия оптимальности, построение модели процесса и алгоритма управления им, выработку обоснованных требований к качеству системы управления, в том числе к ее динамическим показателям. Именно этим вопросам в книге уделено основное внимание.
Автор использовал такие исходные математические модели процессов, которые позволяют учитывать изменения условий обработки, соответствующие им изменения параметров режима и расход ресурса инструмента во времени. Это позволило автору получить математические выражения критериев оптимальности интегрального типа и разработать методики расчета алгоритмов управления режимом для различных процессов обработки на основе строгих математических методов теории оптимального управления, таких как классическое вариационное исчисление, принцип максимума, динамическое программирование. Книга написана на основании исследований и технических разработок автора, а также на результатах работ, выполненных под его руководством. В ней обобщен опыт отечественных предприятий и зарубежных фирм по разработке алгоритмов и систем адаптивного управления процессами обработки лезвийным и абразивным инструментом.
На относительно простых примерах, не требующих от читателя специальной подготовки в области электротехники, электроники и вычислительной техники, автор попытался показать принципы построения систем автоматического управления режимом, особенности и задачи, решаемые при управлении процессами обработки на различных станках. При выборе примеров учитывали и производственный опыт, свидетельствующий о том, что простота конструкции и надежность в эксплуатации являются важнейшими, требованиями к системам адаптивного управления режимом.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие................3
Глава 1. Технологические основы оптимального управления режимом обработки..............5
1. Постановка задачи оптимизации режима.......5
2. Оценка «мгновенной» эффективности режима......15
3. Признаки, характеризующие точку оптимального режима . . 20
4. Исследование целевой функции при использовании различных стойкостных зависимостей...........26
5. Особенности оптимизации режима шлифования.....33
Глава 2. Алгоритмы оптимального управления режимом обработки на металлорежущих станках.........39
1. Поисковые алгоритмы оптимизации режима......39
2. Беспоисковые алгоритмы оптимизации режима.....47
3. Расчет алгоритмов управления на основе определения условного минимума целевой функции...........53
4. Алгоритмы самопрограммирования многопроходной обработки . 58
5. Алгоритмы определения оптимального времени работы инструмента .... ............61
6. Алгоритмы оптимального управления режимом шлифования . * 63
Глава 3. Динамика процессов обработки при автоматическом управлении режимом............69
1. Характер возмущений при управлении режимом..................69
2. Динамическая модель процесса формирования толщины среза 76
3. Формирование алгоритмов управления режимом с учетом динамических свойств технологической системы......85
Глава 4. Автоматическое управление режимом при сверлении 94
1. Разработка алгоритма автоматического управления режимом при глубоком сверлении ............94
2. Оптимизация режима при глубоком сверлении на основе дискретного описания процесса..........104
3. Реализация алгоритмов управления режимом при глубоком сверлении ................................110
Глава 5. Автоматическое управление режимом при токарной обработке 126
1. Повышение точности обработки на токарных станках при автоматическом управлении режимом..........126
2. Реализация алгоритмов управления режимом на токарных станках 133
3. Оптимизация режима с учетом вероятности поломки твердосплавного инструмента..............143
Глава 6. Автоматическое управление режимом при фрезеровании 152
1. Особенности разработки алгоритма при ограничениях, обусловленных прочностью фрезы...........152
2. Системы автоматического регулирования режима со стабилизацией момента на фрезе............161
3. Системы автоматического регулирования режима со стабилизацией силы подачи...............171
Глава 7. Автоматическое управление режимом при шлифовании и доводке...............179
1. Разработка упрощенных алгоритмов управления режимом , . .179
2. Реализация алгоритмов управления режимом шлифования . . 186
3. Автоматическое управление режимом абразивной доводки . .
199 Список литературы...............205

...

Похожие книги: