Моделирование ограничений по точности обработки при проектировании оптимальных циклов внутреннего шлифования
Аннотация
вручную экспериментальным путем подбора режимов резания при существенном занижении
их уровня. Для решения данной проблемы разработана методика расчета оптимальных циклов внутреннего шлифования, которая включает в себя модель процесса шлифования, математический метод оптимизации, целевую функцию и модели ограничений. Требование по
обеспечению точности обрабатываемой поверхности является обязательным для любой операции шлифования. Поэтому ограничение по точности обработки относится к числу важнейших и обязательных в системе оптимизации режимных параметров цикла. В связи с тем, что внутреннее шлифование используется для обработки точных отверстий 6–7 квалитета, допуски на операционных картах задаются не только для диаметральных размеров, но и для отклонений формы и расположения, выполнение которых требует существенной корректировки цикла. Поэтому разработанная модель ограничений по точности для операций внутреннего шлифования позволяет рассчитать все основные виды погрешностей, возникающих в процессе внутреннего шлифования: погрешность диаметральных размеров, отклонение от круглости и цилиндричности, отклонение профиля продольного сечения, радиальное и полное радиальное биение. Все виды погрешностей в модели ограничений по точности определяются через фактические значения радиусов обрабатываемой поверхности, рассчитываемые путем моделирования процесса съема металла с каждого радиуса. Причем расчет фактических радиусов ведется с учетом исходного биения обрабатываемого отверстия и особенностей упругих деформаций технологической системы. Разработанная модель ограничений по точности обработки предназначена для использования в системе оптимизации автоматических циклов внутреннего шлифования с целью оптимального распределения по ступеням цикла значений программных подач и снимаемой части припуска, обеспечивающих заданную точность обрабатываемой поверхности.
Ключевые слова
Полный текст:
PDFЛитература
Oliveira J.F.G., Silva E.J., Guo C., Hashimoto F. Industrial Challenges in Grinding. CIRP Annals – Manufacturing Technology. 2009, vol. 58, pp. 633–680. DOI: 10.1016/j.cirp.2009.09.006
Rowe, W.B. Principles of Modern Grinding Technology: Second Edition.Elsevier Inc, 2013. 437 p.
Yashcheritsyn P.I. [Influence of Structure of a Working Cycle of Intra Grinders on Quality of Processed Surfaces]. Stanki i instrument, 1965, no. 10, pp. 13–15. (in Russ.)
Kazakov N.V., Avtonomov V.A. [Analysis of Working Cycles of Intra Grinding Automated Machines]. Stanki i instrument, 1974, no. 6, pp. 9–11. (in Russ.)
Inasaki, I. Monitoring and Optimization of Internal Grinding Process. CIRP Annals – Manufacturing Technology, 1991, vol. 400, pp. 359–363. DOI: 10.1016/S0007-8506(07)62006-X
Nishimura T., Inasaki I., Yamamoto N. Study on Optimization of Internal Grinding Cycle. Nippon Kikai Gakkai Ronbunshu, C Hen/Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers, Part C, 1989, vol. 55, pp. 1808–1813.
D’yakonov A.A. Capabilities of Internal-Grinding Wheels. Russian Engineering Research, 2015, vol. 34, pp. 781–784. DOI: 10.3103/S1068798X14120107
Ardashev D.V. Standardization of Grinding Wheels. Russian Engineering Research, 2011, vol. 31, pp. 910–912. DOI: 10.3103/S1068798X11090048
Ardashev D.V. Physicochemical Wear of Abrasive Grains During Grinding Processes. Journal of Friction and Wear, 2014, no. 4, pp. 284–289. DOI: 10.3103/S1068366614040023
Ardashev D.V. [The Technique of Group Technology Operations Abrasion Conditions for Modern Multiproduct Manufacturing]. STIN, 2014, no. 10. pp. 31–33. (in Russ.)
Mikhel'kevich V.N. Avtomaticheskoe upravlenie shlifovaniem [Automatic Control of Grinding]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1975. 304 p.
Novoselov Yu.K. Dinamika formoobrazovaniya poverkhnostey pri abrazivnoy obrabotke [Dynamics of a Shaping of Surfaces in Case of Abrasive Processing]. Sevastopol', SevNTU Publ., 2012. 304 p.
D'yakonov A.A., Shipulin L.V. [Complex Process Modeling of Plane Grinding by the Periphery of a Circle]. Science Intensive Technologies in Mechanical Engineering, 2013, no. 6 (24), pp. 14–18. (in Russ.)
Nathan R.D., Vijayaraghavan L., Krishnamurthy R. Intelligent Estimation of Burning Limits to Aid in Cylindrical Grinding Cycle Planning. Heavy Vehicle Systems, 2001, vol. 80, pp. 48–59.
Horiuchi O., Shibata T. Computer simulations of cylindrical plunge grinding – Influence of work stiffness on grinding accuracy. Key Engineering Materials, 2007, vol. 329, pp. 51–56. DOI: 10.4028/0-87849-416-2.51
Pereverzev P.P., Popov A.V., Pimenov D.J. [Analytical Simulation of Correlation of Force of Cutting in Case of Internal Grinding with Elastic Deformations of Technological System]. STIN, 2014, iss. 9, pp. 23–27. (in Russ.)
Pereverzev P.P., Popov A.V. [Analytical Modeling of Interrelation of Force of Cutting at Internal Grinding with the Key Technological Parameters]. Metalloobrabotka, 2013, iss. 3, pp. 24–30. (in Russ.)
Bellman R. Dinamicheskoe programmirovanie [Dynamic Programming]. Moscow, Foreign Literature Publishing House Publ., 1960. 400 p.
Pereverzev P. P. [Simulation and Optimization of the Controlling Programs in Automated Machine-Building Production]. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Mechanical Engineering Industry, 2012, iss. 12, no. 271, pp. 152–157. (in Russ.)
Lee C.W. Dynamic optimization of the grinding process in batch production. Journal of Manufacturing Science and Engineering, Transactions of the ASME, 2009, vol. 131, pp. 61–66. DOI: 10.1115/1.3090880
Krajinik P., Drazumeric R., Badger J., Hashimito F. Cycle Optimization in Cam-Lobe Grinding for High Productivity. CIRP Annals – Manufacturing Technology, 2014, vol. 630, pp. 333–336. DOI: 10.1016/j.cirp.2014.03.036
Alvarez J., Barrenetxea D., Marquinez J.I., Begiaga I., Gallego I. Continuous Variable Feed Rate: A Novel Method for Improving Infeed Grinding Processes. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2014, vol. 73, pp. 53–61. DOI: 10.1007/s00170-014-5771-1
Dong S., Danai K., Malkin S., Deshmukh A. Continuousvoptimal Infeed Control for Cylindrical Plunge Grinding. Part 1: Methodology. Journal of Manufacturing Science and Engineering, Transactions of the ASME, 2004, vol. 126, pp. 327–333. DOI: 10.1115/1.1751423
Naerman M.S., Naerman Ya.M., Isakov. A.E Spravochnik molodogo shlifovshchika [Reference Manual of the Young Grinder: Reference Manual]. Moscow, Vysshaya shkola, 1991. 232 p.
GOST R 53442-2009. Osnovnye normy vzaimozamenyaemosti. Kharakteristiki izdeliy geometricheskie. Dopuski formy, orientatsii, mestoraspolozheniya i bieniya [Main Norms of Interchangeability.
Characteristics of Products the Geometrical. Tolerances of the Form, Orientation, Site and Beat]. Moscow, Standartionform Publ., 2010. 45 p.
Dunin-Barkovskiy I.V., Kartasheva A.N. Izmerenie i analiz sherokhovatosti, volnistosti i nekruglosti poverkhnosti [Measurement and Analysis of a Roughness, Sinuosity and not Roundness of a Surface]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1978. 232 p.
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.