Управление качеством деталей путем прогнозирования топографии обработанной поверхности с использованием имитационного моделирования: на примере торцевого фрезерования
Диссертация
Применение теоретических моделей для проектирования операций фрезерования в ряде случаев является более предпочтительным. Однако этот подход в настоящее время в методическом плане не доведен до логического завершения. Это обусловлено недостаточно глубоким исследованием ряда физических закономерностей процессов образования поверхностей при фрезерной обработке и несовершенством самих моделей… Читать ещё >
Содержание
- 1. Анализ существующих методов моделирования процессов 9 фрезерования
- 1. 1. Основные положения теории математического 9 моделирования
- 1. 2. Формирование рельефа поверхности при фрезеровании
- 1. 2. 1. Классификация видов фрезерования
- 1. 2. 2. Факторы, влияющие на микрорельеф обработанной 19 поверхности при фрезеровании
- 1. 3. Обзор моделей процесса фрезерования
- 1. 3. 1. Общие положения
- 1. 3. 2. Эмпирические модели
- 1. 3. 3. Теоретические модели 34 1.4 Исследование топографических свойств поверхности 38 1.6 Цель и задачи исследования
- 2. 1. Топографические параметры шероховатости
- 2. 2. Математическая модель формирования топографии 48 обработанной поверхности при торцевом фрезеровании
- 2. 2. 1. Кинематическая модель формирования топографии
- 2. 2. 2. Износ инструмента и вибрации технологической системы 63 при торцевом фрезеровании
- 3. 1. Структура информационного и программного обеспечения
- 3. 2. Алгоритм моделирования процесса взаимодействия 68 заготовки и инструмента
- 3. 3. Описание программного обеспечения
- 3. 3. 1. Экранная форма ввода исходных данных
- 3. 3. 2. Экранная форма вывода результатов расчета
- 3. 4. Использование стохастического моделирования при 78 описании процесса торцевого фрезерования
- 4. 1. Описание экспериментального стенда и порядок работы
- 4. 2. Определение коэффициентов модели
- 4. 3. Проверка адекватности модели при расчете профилограммы 99 обработанной поверхности
- 4. 4. Проверка адекватности модели при расчете топографии 101 обработанной поверхности
- 5. 1. Обзор методов оптимизации
- 5. 2. Оптимизация параметров режима резания с использованием 110 разработанной модели процесса торцевого фрезерования
- 5. 2. 1. Постановка задачи и выбор метода оптимизации
- 5. 2. 2. Оптимизация операции торцевого фрезерования
- 5. 3. Использование разработанной модели в учебном процессе 117 Общие
Список литературы
- Автоматизация проектирования технологии в машиностроении. Б. Е. Челищев, И. В. Боброва, А. Гонсалес-Саббатер- Под ред. акад. Н. Г. Бруевича. -М: Машиностроение, 1987.- 264 с. ил.
- Адлер Ю.П., Маркова Е. В., Грановский Ю. В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1971, — 283 с.
- Акимов B.JI. Исследование технологических параметров и оптимизация процесса круглого наружного шлифования с применением технико-экономической модели.: Ленинградский политехнический ин-т. Автореф. Дисс. к.т.н., Л., 1978.-22 с.
- Аршанский М.М., Щербаков В. П. Вибродиагностика и управление точностью обработки на металлорежущих станках. М.: Машиностроение, 1988.- 136с., ил.
- Аршинов В.А., Алексеев Г. А. Резание металлов и режущий инструмент. -3-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, -1976.
- Банди Б. Основы линейно программирования: Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1989. — 176 е.: ил.
- Баранчиков В.И. и Кузовенко Е.Г. Чистовое фрезерование жаропрочных сплавов. Вестник машиностроения, 1980, № 4, с. 49.
- Баранчиков В. И., Кулешова О, Л. Опыт внедрения торцовых фрез с твердосплавными режущими чашками. — Станки и инструменты, 1979, № 1, с. 32.
- Блюмберг В.А., Зазерскнй Е. И. Справочник фрезеровщика. — Л.: Машиностроение, 1984, — 288 с, ил.
- Ю.Бобров В. Ф. Основы теории резания металлов. М., «Машиностроение», 1975.344с. сил.
- И.Болтянский В. Г. Оптимальное управление дискретными системами. М.: Наука, 1973,-446 с.
- Бояринов А. И. Кафаров В.В. Методы оптимизации в химической технологии М.: 1969. — 564 с.
- Браилов И.Г. Моделирование процесса формообразования на станках с ЧПУ. СТИН, 1998, № 2, с. 12.
- Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. М.: Наука, 1978. — 399 с.
- Васин JT.A., Федин Е. И., Ямникова О. А. Математическая модель силы резания с учетом колебаний подсистем инструмент заготовка. — СТИН, 1998, № 8, с. 8.
- Витенберг Ю.Р. Оценка шероховатости поверхности с помощью корреляционных функций, Вестник машиностроения, 1969, № 1, с. 34— 37.
- Городецкий Ю.И. Многокритериальная оптимизация фрезерных станков по показателям динамического качества. — СТИН, 2001, № 8, с. 15.
- Городецкий Ю.И. Многокритериальная оптимизация фрезерных станков по показателям динамического качества. — СТИН, 2001, № 8, с. 15.
- Городецкий Ю.И. Динамика торцового и цилиндрического фрезерования. -Известия вузов. Машиностроение, 1996, № 1 3. С. 81 — 86.
- Грановский Г. И. Металлорежущий инструмент. М., Машгиз, 1952,278 с.
- Гречишников В.А., Малыгин В. И., Худяков М. П., Колмаков И. С. Расчетные методы оптимизации конструкции агрегатно-модульного вспомогательного инструмента. Вестник машиностроения, 1996, № 7.
- Дарымов О.И., Круглов Е. И., Горленко О. И. Повышение стойкости сборных торцовых фрез. Станки и инструмент. № 11, 1983. С. 21.
- Дарымов О.И., Круглов Е. И., Горленко О. И. Повышение стойкости сборных торцовых фрез. Станки и инструмент. № 11, 1983.с.21.
- Дунин-Барковский И.В. О влиянии точности технических измерений чистоты поверхности на взаимозаменяемость в машиностроении, Тр. МАТИ, № 15, 1971.
- Дунин-Барковский И.В. О расчете режимов чистового точения и геометрических параметров резца по заданному из эксплуатационных соображений спектру профиля поверхности детали, Тр. МАТИ, № 53, 1962.
- Дунин-Барковский И.В., Воробьев А. А. Основы выбора параметров шероховатости поверхности, Измерительная техника, № 6,1969.
- Дунин-Барковский И.В., Карташева А. Н. О надежности измерений шероховатости поверхностей, Научные доклады высшей школы, № 4, 1958.
- Жарков И.Г. Вибрации при обработке лезвийным инструментом. -JL: Машиностроение, 1986.-186с., ил.
- Игумнов Б.Н. Методические основы оптимизации режимов резания при многоинструментальной обработке. В кн.: Оптимизация технологических процессов механосборочного производства. Материалы всесоюзной научно-технической конференции. М., 1978, с. 43 -46.
- Иноземцев Г. Г., Мартынов В. В., Бровкова М. В. Оптимизация процесса резания с учетом динамического состояния оборудования. СТИН, 1997, № 12, с. 9.
- Исаев А.И. Процесс образования поверхностного слоя при обработке металлов резанием. М., 1950 — 456 с.
- Использование компьютерных технологий в учебном процессе. Информационный банк данных: Метод, указ./ Новосиб. гос. ун-т.-Новосибирск.-1992.-42 с.
- Кабалдин Ю. Г., Дунаевский Ю. В., Медведева О. И., Серебренникова А. Г. Управление качеством поверхностного слоя при резании в автоматизированном производстве. —Вестник машиностроения, 1993, № 3, с. 36—39.
- Кабалдин Ю.Г., Бурков А. А., Семибратов М. В., Александров А. А. Динамическая модель процесса резания. Вестник машиностроения, 2001, № 11.
- Кабалдин Ю.Г., Шпилев A.M., Просолович А. А. Синергетический анализ причин возмущения вибраций при резании. Вестник машиностроения, 1997, № 10.
- Капустин Н.М. Вопросы оптимального проектирования технологических процессов механической обработки. В кн.: Оптимизация технологических процессов механосборочного производства. Материалы всесоюзной научно-технической конференции. М., 1978, с. 23 -29.
- Капустин Н.М., Загоруйко Е. В. Оценка математических моделей при проектировании оптимальных стоночных операций. Известия вузов. Сер. Машиностроение. 1979, № 12, с. 120 — 124.
- Кедров С.С. Колебания металлорежущих станков. М.: Машиностроение, 1978.-199 с.ил.
- Колядин А.В. Устойчивость движения технологической системы станка при ступенчатом фрезеровании труднообрабатываемых материалов. Дис.. к.т.н.-Л.:ЛПИ, 1982.-266 с.
- Кондаков А.И. Адаптация технологических процессов при обеспечении качества продукции в автоматизированном производстве. В кн.: Технологическое обеспечение надежности в машиностроении. Труды МВТУ № 518. -М: Изд-во МВТУ им. Н. Э. Баумана, 1989.- С. 68−87.
- Контактирование шероховатых поверхностей. Демкин Н. В. Изд-во «Наука», 1970.-227с.
- Косовский В. Л. Справочник молодого фрезеровщика. — М.: Высш. шк., — (Профтехобразование), 1985. — 240 с, ил.
- Кувшинский В.В. Фрезерование. М., «Машиностроение», 1977. 240 с. с ил.
- Кудинов В.А. Качественная идентификация вибраций и форм потери виброустойчивости в станках. СТИН, 1999, № 7, с. 15.
- Кудинов В.А. Качественная идентификация вибраций и форм потери виброустойчивости в станках. СТИН, 1999, № 7, с. 15.
- Кузнецов В.Д. Наросты при резании и трении. М., Гостехиздат, 1956. -148 с.
- Кучма Л.К. Вибрации при работе на фрезерных станках и методы их гашения. М.: Изд-во АН СССР, 1959.-122 с.
- Куяовеико Е. Г., Золина Л. 'И., Клинцов И. Г. Торцовые фрезы с жесткозакреплепными режущими чашками.—Вестник машиностроения, 1974, № 1, с. 77—79.
- Ларин М.Н. Основы фрезерования. М., Машгиз, 1974, 302 с.
- Лёвин^ А. И. Математическое моделирование в исследованиях и проектировании станков, М.: Машиностроение, 1978. — 184 с.
- Леонов С. Л. Зиновьев А.Т. Основы создания имитационных технологий прецизионного формообразования / Алт. гос. техн. ун-т им И. И. Ползунова. Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2006. — 198 с.
- Леонов С.Л. Технологические предпосылки прогнозирования показателей качества круглого наружного врезного шлифования с разработкой имитационной модели процесса. Диссертация на соискание ученой степени к.т.н. Барнаул 1982 г., 253 с.
- Леонов С.Л., Марков А.М, Ситников А. А. Идентификация технических систем. Барнаул: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та им. И. И. Ползунова, 1999.32 с.
- Леонов С.Л., Марков А.М, Ситников А. А. Идентификация технических систем. Барнаул: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та им. И. И. Ползунова, 1999.32 с.
- Лесохин А.Ф. Чистота поверхности. Основные параметры. Стандартгиз «Московский печатник», М.: 1949 г. 94с.
- Макаров А.Д. Оптимизация процессов резания. М., «Машиностроение», 1976.-278 с.
- Мартин Ф. Моделирование на вычислительных машинах. -М.: Советское радио, 1972.-288 с.
- Маталин А. А. Технология механической обработки. Л., «Машиностроение» (Ленингр. отд-ние), 1977, 464 с.
- Митрофанов В.Г. Оптимизация технологического процесса механической обработки (внутриструктурная). В кн.: Оптимизация технологических процессов механосборочного производства. Материалы всесоюзной научно-технической конференции. М., 1978, с. 36−43.
- Новоселов Ю.К. Динамика формообразования поверхностей при абразивной обработка. Саратов: Саратовский ун-т, 1979. — 232с.
- Оптимизация технологических процессов в машиностроении. Душинский В. В., Пуховский Е. С., Радченко С. Г., Под общей ред. к.т.н. Г. Э. Таурита. «Техшка», 1977, 176 с.
- Передовая технология и авторизация управления процессами обработки деталей маший. Под ред. А. А. Маталина. ЛГ, «Машиностроение», 1970, г. 704 с.
- Петель М. Моделирование сигналов и систем. М.: Мир, 1981, 300с.
- Подураев В. Н., Малыгин В. И., Кремлева Л. В. Динамическая модель элементов технологической системы с учетом кинематической нестабильности процесса резания. —Вестник машиностроения, 1996, № 6 с. 18—23.
- Полетика М.Ф. Критерий оптимальности и вопросы эффективности при обработке резанием. В кн.: Оптимизация технологических процессов механосборочного производства. Материалы всесоюзной научно-технической конференции. М., 1978, с. 3 — 7.
- Полляк Ю.Г. Вероятностное моделирование наэлектронных вычислительных машинах. М.: Советское радио, 1971.-400 с.
- Построение математических моделей химико-технологических объектов./Е.Г. Дудников, B.C. Балакирев, В. Н. Кривсунов и др. Л.: Химия, 1970.-311 с.
- Резание металлов и инструмент/ Под. ред. А. М. Розенберга. М.: Машиностроение, 1964, — 227 с.
- Резников А.Н. Теплофизика резания. М.: Машиностроение, 1969. -288 е., ил.
- Родин П.Р. Основы формообразования поверхностей резанием. Киев: Вища школа, 1977.- 192 с.
- Рыжов Э. В., Полехин В. С. Расширение области применения фрезерования цилиндрических и фасонных поверхностей.—Вестник машиностроения, 1983, № 6, с. 54—57.
- Рыжов Э.В. Опорная площадь поверхностей, подвергнутых механической обработке, Вестник машиностроения, № 4, 1964.
- Силин С.С. Метод подобия при резании материалов. М.: Машиностроение, 1977. — 152 с.
- Ситников А.А. Технологическое обеспечение точности изготовления деталей с покрытиями.- Барнаул: Изд-во Алт. Гос. техн. ун-т им. И. И. Ползунова, 2004.-198 с.
- Соломенцев Ю.М., Басин A.M. Оптимизация обработки при нестационарных условиях резания. Вестник машиностроения, 1979, № 7, с.42−44.
- Справочник инструментальщика/ И. А. Ординарцев, Г. В. Филиппов, А. Н. Шевченко и др.- Под общ. Ред. И. А. Ординарцева. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1987. — 846 е.: ил.
- Справочник инструментальщика/ И. А. Ординарцев, Г. В. Филлипов, А. Н. Шевченко и др.- Под общ. ред. И. А. Ординарцева.- Л.: Машиностроение, 1987. 846 е., ил.
- Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 1/ Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. 4-е изд., перераб. И доп. — М.: Машиностроение, 1985. — 655 е., ил.
- Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 2/ Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. 4-е изд., перераб. И доп. — М.: Машиностроение, 1985. — 496 е., ил.
- Технологическое обеспечение и повышение эксплуатационных свойств деталей и их соединений Суслов А. Г., Федоров В. П., Горленко О. А. Библиотека технолога- М.:Машиностроение, 2006 г 448 с.
- Трение, изнашивание и смазка: Справочник. В 2-х т./Под ред. И. В. Карагельского, В. В Алисина. М.: Машиностроение, 1978.
- Уайлд Д.Ж. Методы поиска экстремума. М.: Наука, 1967. 267 с.
- Харач Г. М., Экслер Л. И. О длине кривой линии профиля и площади шероховатой поверхности, Сб. «Методы анализа и исследование свойств материалов», Оренбург, 1971.
- Харач Г. М., Экслер Л. И. Об одой теореме к построению опорной кривой шероховатости поверхности по профилограммам, Сб. «Трение, изнашивание и качество поверхности», «Наука», 1973.
- Харач Г. М., Экслер Л. И. Об определении характеристик микрогеометрии поверхности со случайной шероховатостью при расчетах трения и износа, Сб. «Трение, изнашивание и качество поверхности», «Наука», 1971.
- Химмельбау Д. Прикладное нелинейное программирование. М.: Мир, 1975.-534 с.
- Химмельбау Л. Прикладное нелинейное программирование. М.: Мир, 1975.-534 с.
- Хованский Г. С. Номография сегодня. М.: Знание, 1987. — 32 с. — (Новое в жизни, науке, технике. Сер. Математика, кибернетика" — № 12).
- Шеннон Р. Имитационное моделирование систем искусство и наука. -М.: Мир, 1978.-302 с.
- Шнайдер Ю.Г. Образование регулярных микрорельефов на деталях и их эксплуатационные свойства. Л.: Машиностроение, 1972. 240 с.
- Якобс Г. Ю. и др. Оптимизация резания./Г.Ю. Якобе, Э. Якоб, Д. Кохан. -М.: Машиностроение, 1988. 279 с.
- Якобсон М.О. Точность размера и чистота обработанной поверхности, Монитомаш, 1954. 342 с.
- Якобсон М.О. Шероховатость, наклеп и остаточные напряжения при механической обработке. М., 1969. 272 с.
- ЮО.Ящерицын П. И., Еременко M. JL, Жигалко Н. И. Основы резания металлов и режущий инструмент. 2-е изд., доп. и перераб. — Минск: Выш. школа, 1981.-560 е., ил.
- E.J.A. ARMAREGO, R.H. BROWN The machining of metals. Prentice-Hall, Inc. 1977, c. 147−148.
- Fletcher R., Powell M. A rapidly convergent method for minimization. -Computer J., 1963,6,163.
- Goyol S.K. Determination of Economic Cutting speed in butch production. Journal of Institution of Engineers (India). Mechanical Engineers Division. -1978, v.59, N2, p.98- 100.