АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 4
1. МЕТОДЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЦИКЛОВ ШЛИФОВАНИЯ 5
1.1. Особенности и суть процесса шлифования 5
1.2. Проектирование циклов круглого врезного шлифования 6
1.3. Выводы по разделу 9
2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЦИКЛОВ ШЛИФОВАНИЯ 10
2.1. Уравнение силового взаимодействия в процессе резания 10
2.2. Сила резания 15
2.3. Минимизация параметров математической модели методом обезразмеривания 16
2.4. Выводы по разделу 19
3. ИССЛЕДОВАНИЕ КОЛЕБАНИЙ В ПРОЦЕССЕ ШЛИФОВАНИЯ 20
3.1. Учет параметров колебаний 20
3.2. Вывод уравнений для колебаний 20
3.3. Выводы по разделу 27
4. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ 28
4.1. Линейная кубическая вязкость 28
4.2. Оценка шероховатости после обработки 29
4.3. Выводы по разделу 34
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 36
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 37
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Текст программы 39
Шлифование — метод обработки заготовок, путем резания. Помогает обеспечивать точность физических и механических свойств слоев обрабатываемой детали. А так же точность геометрических параметров поверхностей и их расположение.
Задачей машиностроения является — увеличение качества изготовляемых деталей, при поддержки высокой производительности технологических процессов.
Эффективное использование возможностей станка зависит от разработки качественного программного обеспечения, которое позволит автоматизировать процесс шлифования.
Цель работы: Произвести исследование и разработать модель, которая позволяет автоматизировать процесс шлифования. Исследовать колебания, возникающие в процессе шлифования. Ввести уточнение, в виде кубической линейной вязкости.
Задачи:
1) Изучение теории и методики моделирования процесса шлифования;
2) Создание математической модели взаимодействия инструмента и обрабатываемой детали;
3) Исследование колебаний и коррекция алгоритма, реализующего данную модель.
Рассмотрены современные способы проектирования циклов шлифования, и наиболее важные результаты исследования в этой области. Рассмотрена оптимизация классической теории проектирования циклов шлифования на основе фактических параметров технологической системы.
Сформирована задача оптимизации методики проектирования цикла шлифования, которая заключается в повышении эффективности процесса обработки за счет формирования цикла шлифования на основе фактических параметров технологической системы.
Получена математическая модель, которая с учетом предложенных допущений, позволила сформировать основу алгоритма проектирования цикла шлифования.
Найдена фундаментальная нормированная матрица решений. Произведено обезразмеривание параметров, которое устанавливает подобие между переменными. Произведенная минимизация количества параметров улучшила быстродействие расчетов, осуществляемых в программе.
Сделано разбиение, выбирается шаг по времени, учитывающее колебания, возникающие в процессе шлифования.
В результате работы была введенна поправка - линейная кубическая вязкость, которая является устойчивой по Ляпунову. Также анализ случайности шероховатости детали показал, что она подчинена нормальному закону распределения по критерию Колмогорова, а, следовательно, является случайной.
В работе был изучен процесс проектирования циклов шлифования, рассмотрена и описана математическая постановка задачи. Исследованы колебания, возникающие в процессе, введена линейная кубическая вязкость. Полученный результат программы, говорит о том, что модель является приближенной реальному процессу.
1 Абразивная и алмазная обработка материалов: Справочник / Под. ред. A. Н. Резникова. М.: Машиностроение, 1977. 391 с.
2 Генис, Б.М. Шлифование на круглошлифовальных станках / Б.М. Генис, Л.Ш. Доктор, В.С. Терган // Учебное пособие. - М.: Высшая школа. - 1965 г.236 с., ил.
3 Гузеев, В.И. Наукоемкий процесс моделирования цикла врезного шлифования цилиндрических заготовок / В.И. Гузеев, А.Х. Нуркенов, А.В. Геренштейн // Наукоемкие технологии в машиностроении. Том 10. - М.: Машиностроение, 2014. Стр. 9 - 13.
4 Дьяконов, А.А. Комплексное моделирование процесса плоского шлифования периферией круга / А.А. Дьяконов, Л.В. Шипулин // Наукоемкие технологии в машиностроении. - 2015. - №6(24). - С. 14-18.3.
5 Евтухов, В.Г. Моделирование процесса круглого врезного шлифования // Вестник СумДУ. - 2011. — № 1. - С. 124 - 133.
6 Исаков, Д.В. Проектирование производительных шлифовальных операций на основе расчетного определения эксплуатационных показателей шлифовальных кругов // Металлообработка. Том 2. - С.: Политехника, 2009. Стр. 9 - 15.
7 Калинин, Е.П. Теория и практика управления производительностью шлифования без прижогов с учетом затупления инструмента. - СПб.: Изд-во политехн. ун-та, 2009. - 358 с.
8 Кошин, А.А. Применимость параллельных вычислительных процессов в расчетных задачах технологии машиностроения / А.А. Кошин, А.А. Дьяконов // Технология машиностроения. 2010 . № 1 С. 45 - 47.
9 Лурье, Г.Б. Шлифование металлов. М.: Машиностроение, 1969. 172 с.
10 Медведев, А.С. Математическая модель и компьютерное моделирование процесса тонкого шлифования на координатно-шлифовальном станке / А.С. Медведев, В.Е. Лысов // Компьютерная интеграция производства и ИПИ технологии: Сб. ст. Всерос. науч.-практ. конф. Оренбург: ИПК ОГУ, 2007. С. 244 - 251.
11 Михелькевич, В.Н. Автоматическое управление шлифованием. М.: Машиностроение, 1975. 304 с.
12 Нуркенов, А.Х. Методика моделирования круглого врезного шлифования с учетом фактической жесткости технологической системы / А.Х. Нуркенов, А.В. Геренштейн, Н. Машрабов // Материалы L1V международной научнотехнической конференции “Достижения науки - агропромышленному производству”. Часть 111. /под редакцией докт. техн. Наук.
13 Переверзев, П.П. Моделирование технологических ограничений при оптимизации автоматических циклов шлифования // Вестник Южно-Уральского государственного университета: Сер. Машиностроение. 2012. № 12, Вып. 19. С. 165 - 168.
14 Шипулин, Л.В. Совершенствование методики проектирования операций плоского шлифования периферией круга на основе комплексного моделирования процесса // Современные проблемы науки и образования. 2013. № 2.