ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ СОЗДАНИЯ ЕДИНОЙ МЕТОДОЛОГИИ КОМПЛЕКСНОЙ СТРУКТУРНО-ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ ОПТИМИЗАЦИИ ЦИКЛОВ КРУГЛОГО ШЛИФОВАНИЯ С ЧПУ

А. В. Акинцева, П. П. Переверзев

Аннотация


В настоящее время отсутствие в САПР различных производителей методического, математического и программного обеспечения, позволяющего проектировать оптимальные циклы шлифования для операций с ЧПУ, приводит к тому, что назначение режимов осуществляется по оцифрованным данным нормативов 60-х…80-х годов выпуска. При назначении других параметров обработки технолог вынужден обращаться к собственно-му опыту. В результате данные циклы шлифования требуют проведения процедуры адаптации к реальным производственным условиям при помощи обработки ряда пробных деталей. Это накладывает дополнительные временные и материальные затраты. Технолог не успевает спроектировать и отладить большой поток управляющих программ для различных деталей, и поэтому организует шлифование большого ассортимента деталей на универсальных станках. Все это сводит на нет усилия не только по автоматизации этапа технологической подготовки производства в плане проектирования управляющих про-грамм для станков с ЧПУ, но и по цифровизации машиностроительной отрасли России в целом.
Таким образом, существует острая необходимость в обосновании и реализации методологической платформы комплексной структурно-параметрической оптимизации цик-лов круглого шлифования с ЧПУ, которая позволит провести оптимизацию режимов резания и параметров управления цикла с учетом переменных технологических факторов. Основой данной методологии служит цифровой двойник процесса круглого шлифования, моделирующий съем припуска в цикле шлифования в условиях действия различных не-стабильных факторов.
Математическое обеспечение методологической платформы включает в себя широкодиапазонные модели силы резания, формообразования технологического размера и его погрешности в заданном цикле шлифования с учетом переменной податливости технологической системы, припуска, затупления зерен круга. Оптимизация цикла шлифования ба-зируется на методе динамического программирования с заданной целевой функцией и комплексом моделей ограничений по точности, по параметрам технологической системы, по характеристике шлифовального круга и т. д. с учетом переменных условий обработки партии деталей.

Ключевые слова


круглое шлифование; ЧПУ; методология; оптимизация; цикл шлифования; режимы резания.

Полный текст:

PDF

Литература


Братан, С.М. Управление операцией плоского шлифования с динамической стабили-зацией параметров технологического цикла / С.М. Братан, А.О. Харченко, Е.А. Владецкая // Вестник современных технологий. – 2019. – № 4. – С. 42–48.

Новоселов, Ю.К. Динамика формообразования поверхностей при абразивной обра-ботке / Ю.К. Новоселов. – Севастополь: изд-во СевНТУ, 2012. – 304 с.

Nurkenov, A. Designing high-speed CNC-operations / A. Nurkenov A., V. I. Guzeev, P.G. Mazein, I.P. Deryabin // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2018. – Vol. 450, no. 032014. DOI: 10.1088/1757-899X/450/3/032014

Alsigar, M.K. Mathematical Model to Predict Material Removal Rate of Reverse Zones / M.K. Alsigar // Journal of advanced research in technical science. – 2018. – No. 9. – P. 27–30.

Shipulin, L.V. Concept of Designing High-Speed Processing Operations based on Complex Process Simulation / L.V. Shipulin, D.V. Ardashev // Procedia Manufacturing. – 2019. – Vol. 1. – P. 1–18. DOI: 10.1016/j.promfg.2020.03.011

Tung, L.A. Study on Optimization of Manufacturing Time in External Cylindrical Grinding / L.A. Tung, T.T. Hong, N.V. Cuong, N Vu // Advances in Engineering Research and Application, Proceedings of the International Conference on Engineering Research and Applications. – 2019. DOI: 10.1007/978-3-030-37497-6_14

Gao, S Optimization for internal traverse grinding of valves based on wheel deflection / S. Gao, C. Yang, J. Xu, Y. Fu, H. Su, W. Ding //International Journal of Advanced Manufacturing Technology. – 2017. – Vol. 92. – P. 1105-1112. DOI: 10.1007/s00170-017-0210-8

Dong, S. Continuous optimal in feed control for cylindrical plunge grinding. Part 1. Meth-odology / S. Dong, K. Danai, S. Malkin, A. Deshunukh // Journal of Manufacturing Science and Engineering. – 2004. – Vol. 126(2). – P. 327–333. DOI: 10.1115/1.1751423

Alagumurthi, N. Optimization of grinding process through Design of Experiment (DOE) – a comparative study / N. Alagumurthi, K. Panairadja, V. Soundararajan // Materials and Manufac-turing Processes. – 2006. – 21(1). – рр. 19–21. DOI: 10.1080/AMP-200060605

Phan, A.M. Optimization device for grinding media performance parameters / A.M. Phan, M.P. Summers, J.P. Parmigiani // Int. Mechan. Eng. Congr. Expos (IMECE). – 2011. – Vol. 3. – P. 915–923. DOI: 10.1115/IMECE2011-64210

Barrenetxea, D. Stability analysis and optimization algorithms for the Set-Up of Infeed Centerless Grinding / D. Barrenetxea, J. Alvarez, J.I. Marquinez, I. Gallego, I.M. Perello, P. Krajnik // International Journal of Machine Tools and Manufacture. – 2014. – Vol. 84. – P. 17–32. DOI: 10.1016/j.ijmachtools.2014.04.005.

Choi, J. Development of the process model for plunge grinding and optimization of grind-ing process / J. Choi, C.W. Lee, J-H Park // J. Mechanical Engineering Science. – 2011. – Vol. 225. – P. 2628–2637. DOI: 10.1177/0954406211406201

Akintseva, A.V. Complex Оptimization of Parameters for Controlling the Cycle of Internal Grinding by the Method of Dynamic Programming / A.V. Akintseva, P.P. Pereverzev // MATEC Web of Conferences. – 2017. – Vol. 129, no. 01019. DOI: 10.1051/matecconf/201712901019

Салов, П.М. Совершенствование технологий шлифования за счет управления фор-мой кругов / П.М. Салов, А.Ф. Денисенко, Д.П. Салова и др. // Известия Самарского центра Российского академии наук. – 2018. – № 4(2). – С. 298–303.

Исаков, Д.В. Методика построения информационной базы для проектирования шлифовальных операций / Д.В. Исаков // Металлообработка. – 2009. – № 2 – С. 9–15.

Ardashev, D.V. Variative designing of grinding operations / D.V. Ardashev, V. I. Guzeev // Russian Engineering Research. – 2017. – Vol. 37. – P. 459–461. DOI: 10.3103/S1068798X17050045

Курдюков, В.И. Комплекс технологических ограничений целевой функции при про-ектировании оптимального режимно-инструментального оснащения шлифовальных опе-раций / В.И. Курдюков // Вестник Курганского государственного университета. – 2005. – № 2. – С. 111–114.

Akintsevaa, A.V. Influence of Instrument Position in Active Monitoring on the Accuracy and Productivity of CNC Plunge Grinding / Akintsevaa A.V., P.P. Pereverzeva, A.V. Prokhorova, S.N. Yudina // Russian Engineering Research. – 2021. – Vol. 41, no. 10. – P. 952–956. DOI: 10.3103/S1068798X21100038

Akintsevaa, A.V. Digital Twins and Multifactorial Visualization of Shaping in CNC Plunge-Cut Grinding / A.V. Akintsevaa, P.P. Pereverzeva, S.V. Omel’chenkoa, A.A. Kopyrkina // Russian Engineering Research. – 2021. – Vol. 41, no. 7. – P. 671–67. DOI: 10.3103/S1068798X21070030

Беллман, Р. Динамическое программирование / Р. Беллман. – М.: Из-во иностр. лит., 1960. – 400 с.

Кормен, Т. Алгоритмы: построение и анализ / Т. Кормен, Ч. Лейзерсон, Р. Ривест, К. Штайн. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2012. – 1296 с.

Book, R.V. Comparing complexity classes / R.V. Book // Journal of Computer and System Sciences. – 1974. – Vol. 9, iss. 2. – P. 213–229.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.