Мониторинг технологических систем при обработке точных поверхностей сложного контура

Автор: Серегин Андрей Алексеевич, Кравцов Александр Григорьевич

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Машиностроение @vestnik-susu-engineering

Рубрика: Технология

Статья в выпуске: 4 т.18, 2018 года.

Бесплатный доступ

В статье представлены результаты теоретического и экспериментального исследования, проведенного с целью вскрытия основных причин образования погрешностей геометрии деталей сложной формы на «холодном» станке. Решение данной задачи способствует повышению точности обработки деталей сложной формы как на станках с ЧПУ, так и на полуавтоматах с копировальными устройствами. Предлагаемая система мониторинга повышает качество эксплуатации технологических систем в целом. Авторами разработан новый аналитический метод для оценки качества изделий, получаемых на станках с ЧПУ. Предлагаемая методика включает следующие пункты: 1. Оценка состояния технологической системы станка по результатам испытаний на точность отработки программы и проверки на жесткость. 2. Контроль состояния станка на основе анализа технологической точности обработки. В качестве математического обеспечения здесь выступают полученные зависимости технологической точности от геометрической. 3. Управление точностью обработки по результатам контроля за счет коррекции программы для системы ЧПУ и изменения режимов обработки. Проведена полномасштабная оценка причин и последствий потенциальных погрешностей станков с ЧПУ, которая позволила предложить альтернативные технологические решения и уменьшить дисперсию погрешностей обработанных поверхностей сложноконтурных деталей. Внедрение результатов проведенных исследований в производство позволят повысить уровень технологического обеспечения точности поверхностей сложного контура и функциональных возможностей используемого оборудования. Анализ результатов экспериментальной проверки показал, что предложенные решения позволили повысить уровень технологического обеспечения точности деталей сложной формы от 53 до 78 %.

Еще

Геометрическая точность, дрейф нуля станка, остаточное силовое смещение исполнительных узлов технологической системы, погрешность обработки деталей сложной формы, технологическая точность

Короткий адрес: https://sciup.org/147231728

IDR: 147231728   |   DOI: 10.14529/engin180405

Список литературы Мониторинг технологических систем при обработке точных поверхностей сложного контура

  • Авдеев, В.Б. Исследование дрейфа «0» системы ЧПУ токарного полуавтомата / В.Б. Авдеев // Изв. вузов. Машиностроение. - 1978. - № 2. - С. 175-179.
  • Кравцов, А.Г. Экспериментальное исследование тепловой проводимости контакта в стыковых соединениях металлорежущих станков / А.Г. Кравцов, А.В. Харитонов // Машиностроение: сб. науч. тр. - Оренбург: ОГУ, 1997. - С. 89-91.
  • Dmitriev, B.M. Assessing the Thermal Rigidity of a Metal-Cutting Machine / B.M. Dmitriev // Russian Engineering Research. - 2018. - Vol. 38, iss. 2. - С. 94-97. DOI: 10.3103/S1068798X18020065
  • Чернянский, П.М. Последействие механической системы станков / П.М. Чернянский // Вестник машиностроения. - 2013. - № 1. - С. 57-59.
  • Проников, А.С. Надежность машин / А.С. Проников. - М.: Машиностроение, 1978. - 592 с.
  • Игонин, Г.А. Расчет и баланс составляющих погрешности контурной обработки на фрезерных станках с ЧПУ / Г.А. Игонин, М.И. Коваль // Станки и инструмент. - 1985. - № 6. - С. 7-10.
  • Серегин, А.А. Математическая модель точности станка с учетом колебаний его рабочих органов / А.А. Серегин // СТИН. - 2007. - № 4. - С. 2-6.
  • Ивасышин, Г.С. Влияние упругого последействия на контактную жесткость металлорежущих станков и автоматических роторных линий / Г.С. Ивасышин // Изв. вузов. Машиностроение. - 1988. - № 12. - С. 122-125.
  • Ряховский, А.М. К расчету коэффициента трения конструкционных материалов / А.М. Ряховский // Трение и износ. - 1989. - Т. 10, № 5. - С. 851-860.
  • Seregin, A.A. Safe installation of Blank with Clamp Wear / A.A. Seregin // Russian Engineering Research. - 2010. - Т. 30. № 6. - С. 561-563.
  • DOI: 10.3103/S1068798X10060067
  • Кудинов, В.А. О скачке силы трения при переходе от покоя к скольжению / В.А. Кудинов // СТИН. - 1993. - № 6. - С. 2-6.
  • Пожбелко, В.И. Динамическое моделирование силы трения в расчетах станков на плавность малых перемещений / В.И. Пожбелко // СТИН. - 2002. - № 8. - С. 5-9.
  • Врагов, Ю.Д. Анализ компоновок металлорежущих станков. Основы компонетики / Ю.Д. Врагов. - М.: Машиностроение, 1978. - 208 с.
  • Серегин, А.А. Некоторые вопросы динамики и точности механизмов / А.А. Серегин // Проблемы машиностроения и надежности машин. - 1990. - № 3. - С.12 -15.
  • Серегин, А.А. Определение точности механических систем станков / А.А. Серегин // Станки и инструмент. - 1991. - № 1. - С. 29-31.
  • Bushuev, V.V. Role of the Machine Tool's Kinematic Structure in Ensuring Machining Precision / V.V. Bushuev, V.V. Molodtsov // Russian Engineering Research. - 2010. - Vol. 30, no. 10. - P. 1053-1059.
  • DOI: 10.3103/S1068798X10100199
  • Zeroudi, N. Prediction of tool deflection and tool path compensation in ball-end milling / N. Zeroudi, M. Fontaine // Journal of Intelligent Manufacturing. - 2015. - Vol. 26, no. 3. - P. 425-445.
  • DOI: 10.1007/s10845-013-0800-8
  • Fan, K.C. Prediction of machining accuracy degradation of machine tools / K.C. Fan, H.M. Chen, T.H. Kuo // Precision Engineering. - 2012. - Vol. 36, no. 2. - P. 288-298.
  • DOI: 10.1016/j.precisioneng.2011.11.002
  • Rahou, M. Time Compensation of Machining Errors for Machine Tools NC based on Systematic Dispersion / M. Rahou, A. Cheikh, F. Sebaa // International Journal of Mechanical, Aerospace, Industrial, Mechatronic and Manufacturing Engineering. - 2009. - Vol. 3, no. 8. - P. 849-855. - scholar.waset.org/1999.8/10608.
  • Stryczek, R. A metaheuristic for fast machining error compensation / R. Stryczek // Journal of Intelligent Manufacturing. - 2016. - Vol. 27, iss. 6. - P. 1209-1220.
  • DOI: 10.1007/s10845-014-0945-0
Еще
Статья научная