ПОЛНОФАКТОРНЫЕ МОДЕЛИ ТОЧНОСТИ ВЫПОЛНЯЕМЫХ РАЗМЕРОВ МНОГОИНСТРУМЕНТНОЙ ОБРАБОТКИ НА СТАНКАХ-АВТОМАТАХ ТОКАРНОЙ ГРУППЫ
Аннотация
В данной статье показано современное состояние разработки теории проектирования
многоинструментной обработки на станках-автоматах токарной группы. Отмечено, что
существующие модели погрешности обработки учитывают лишь плоско-параллельные
перемещения подсистем технологической системы вдоль координатных осей декартовой
системы координат X, Y, Z.
Такой подход к моделированию процесса образования погрешностей обработки до-пустим для деталей, имеющих габаритные размеры одного порядка по всем координатным
направлениям. Однако на практике нередки случаи, когда обрабатываются детали с габа-ритными размерами, существенно различающимися в разных направлениях. В этих случаях
существенный вклад в погрешность обработки могут вносить повороты обрабатываемой
заготовки, особенно по направлениям преобладающих габаритных размеров. Поэтому указана
необходимость учета угловых перемещений заготовки под действием сил резания в этих
моделях. С этой целью были разработаны полнофакторная матричная модель искажения и
поля рассеяния выполняемых размеров многоинструментной двухсуппортной обработки.
В этих моделях учитывается комплексная характеристика податливости технологической
системы, то есть, кроме собственных упругих свойств системы(плоско-параллельных пере-мещений технологических подсистем, их угловых перемещений вокруг базовых точек),
еще и параметры наладки, для которой эта податливость рассматривается. Поэтому для
формирования комплексной характеристики податливости подсистемы были проведены
эксперименты по определению податливостей подсистемы технологической системы.
Наличие фактических матричных характеристик податливости для реального станка
позволяет оценить практическую применимость разработанных полнофакторных матрич-ных моделей точности обработки. В результате появится возможность выявлять степень
влияния на точность обработки комплекса технологических факторов, включая структуру
многоинструментной наладки, деформационных свойств подсистем технологической сис-темы, режимов резания.
Ключевые слова
Полный текст:
PDFЛитература
Кошин А.А., Юсубов Н.Д. Элементы матричной теории точности многоинструментной обработки в пространственных наладках. Вестник машиностроения. 2013. №9. С. 13–17.
[Koshin A.A., Yusubov N.D. [Elements of matrix theory of multitool processing accuracy in threedimensional setups.]. Bulletin of Machine-Building, 2013, no. 9, pp. 13–17. (in Russ.)]
Yusubov N.D. Matrix Models of the Accuracy in Multitool Two-Support Setup. Russian Engineering Research, 2009, vol. 29, iss. 3, pp. 268–271. DOI: 10.3103/S1068798X09030125
Pimenov D.Y., Guzeev V.I., Koshin A.A. Elastic displacement of a technological system in face milling with tool wear. Russian Engineering Research, 2011, vol. 31, iss. 11, pp. 1105–1109. DOI:
3103/S1068798X11110219
Guzeev V.I., Pimenov D.Y. Cutting force in face milling with tool wear. Russian Engineering Research, 2011, vol. 31, iss. 10, pp. 989–993. DOI: 10.3103/S1068798X11090139
Pimenov D.Y., Guzeev V.I., Mikolajczyk T., Patra K. A study of the influence of processing parameters and tool wear on elastic displacements of the technological systemunder face milling. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2017, vol. 92, iss. 9–12, pp. 4473–4486. DOI: 10.1007/s00170-017-0516-6
Pimenov D.Yu., Guzeev V.I., Krolczyk G., Mia Mozammel, Wojciechowski S. Modeling flatness deviation in face milling considering angular movement of the machine tool system components and tool
flank wear. Precision Engineering, 2018, vol. 54, pp. 327–337. DOI: 10.1016/j.precisioneng.2018.07.001
Hirsch A. Werkzeugmaschinen: Anforderungen, Auslegung, Ausführungsbeispiele. Wiesbaden, Springer Vieweg, 2016. 441 p. DOI: 10.1007/978-3-658-14249-0_2
Brecher C., Epple A., Neues S., Fey M. Optimal process parameters for parallel turning operations on shared cutting surfaces. International Journal of Machine Tools and Manufactur., 2015, vol. 95, pp. 13–19. DOI: 10.1016/j.ijmachtools.2015.05.003
Tyler T.C., Troutman J.R., Schmitz T.L. A coupled dynamics, multiple degree of freedom process damping model, Part 1: Turning. Precision Engineering, 2016, vol. 46, pp. 65–72. DOI:
1016/j.precisioneng.2016.03.017
Budak E., Ozturk E. Dynamics and stability of parallel turning operations. CIRP Ann. Manuf. Technol., 2011, vol. 60, iss.1, pp. 383–386. DOI: 10.1016/j.cirp.2011.03.028
Azvar M., Budak E. Multi-dimensional chatter stability for enhanced productivity in different parallel turning strategies. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 2017, vol. 123, рр. 116–128. DOI: 10.1016/j.ijmachtools.2017.08.005
Ozturk E., Comak A., Budak E. Tuning of tool dynamics for increased stability of parallel (simultaneous) turning processes. Journal of Sound and Vibration, 2016, vol. 360, pp. 17–30. DOI: 10.1016/j.jsv.2015.09.009
Ardashev, D.V. Diagnostics of grinding by modal analysis. Russian Engineering Research, 2015, vol. 35, iss. 3, pp. 218–220. DOI: 10.3103/S1068798X15030053
Ардашев Д.В. Динамическая характеристика шлифовального круга. Технология маши-ностроения. 2010. №5. С. 18–20. [Ardashev D.V. [Grinding wheel dynamic performance].Tekhnologiya Mashinostroeniya [Mechanical Engineering Technology], 2010, no. 5, pp. 18–20. (in Russ.)]
A.A. Dyakonov, A.Kh. Nurkenov, I.V. Shmidt, A.S. Degtyareva, A.S. Ovsienko, A.D. Kazanskii. Static rigidity of numerically controlled lathes. Russian Engineering Research, 2017, vol. 37, iss. 7, pp. 622–625. DOI: 10.3103/S1068798X17070103
Sopeltzev A.V., Dyakonov A.A., Patra K. Dynamic model of material deforming under microgrinding. Procedia Engineering, 2015, vol. 129, pp. 127–133. DOI: 10.1016/j.proeng.2015.12.020
Nguyen H.T., Wang H., Hu S.J. High-definition metrology enabled surface variation control by reducing cutter-spindle deflection. 9th ASME International Manufacturing Science and Engineering
Conference (MSEC2014), Univ. Detroit, Michigan: Amer SOC Mechanical Engineers, 2014, Article Number: V001T04A038. DOI: 10.1115/MSEC2014-4017
Takasugi K., Morimoto Y., Kaneko Y., SuzukiN., Asakawa N. Improvement of machining accuracy for 3D surface machining with CNC lathe. Journal of Advanced Mechanical Design Systems and Manufacturing, 2018, vol. 12, iss. 4. DOI: 10.1299/jamdsm.2018yamdsm0089
Yang J.X., Asian D., Altintas Y. A feedrate scheduling algorithm to constrain tool tip position and tool orientation errors of five-axis CNC machining under cutting load disturbances. CIRP journal of Manufacturing Science and Technology, 2018, vol. 23, pp. 78–90. DOI: 10.1016/j.cirpj.2018.08.005
Takasugi K., Morimoto Y., Nakagaki K., Kaneko Y. Development of CAM system for 3D surface machining with CNC lathe. Journal of Advanced Mechanical Design Systems and Manufacturing, 2014, vol. 8, iss. 4, SI, Article Number: 14-00098. DOI: 10.1299/jamdsm.2014jamdsm0059
Chang Z.Y., Chen Z.Z.C., Wan N., Sun H.B. A new mathematical method of modeling parts in virtual CNC lathing and its application on accurate tool path generation. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2018, vol. 95, iss. 1–4, pp. 243–256. DOI: 10.1007/s00170-017-1202-4
Yang J.X., Altintas Y. A generalized on-line estimation and control of five-axis contouring errors of CNC machine tools. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 2015, vol. 88, pp. 9–23. DOI: 10.1016/j.ijmachtools.2014.08.0034
Zeqiri F., Alkan M., Kaya B., Toros S. Experimental Research and Mathematical Modeling of Parameters Effecting on Cutting Force and SurfaceRoughness in CNC Turning Process.9th International
Conference on Tribology (Balkantrib’ 17). IOP Conference Series-MaterialsScience and Engineering. Turkey, IOP Publishing LTD., 2018, vol. 295, UNSP 012011. DOI: 10.1088/1757-899X/295/1/012011
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.