SYNTHESIS OF AUTOMATIC CONTROL SYSTEM FOR DEPTH OF CUTTING OF THE ROUND GRINDING MACHINE
Keywords:
grinding, the treatment process, the dynamics of the process, automatic control system, synthesis.Abstract
It is shown that the introduction of CNC grinding machines requires a constant assessment of the state of the technological system taking into account the dynamics of the process based on automatic control of the machining process. In this regard, the analysis of the parameters of the technological process and its control, for example, by the depth of cutting, will ensure its stability and the desired quality of the products. For the proposed layout of the automatic control system for the machining process, has been developed a mathematical model, presented by a description of its links in operator form and taking into account the dynamics of the grinding process. For the formation feedback loop, it is proposed to use a difference recursive scheme. To simplify the description of the input effect, if necessary, calculate the response to an arbitrary waveform (for example, noise exposure), it is necessary to use numerical methods. In this case, there is no need to switch to images, which simplifies the algorithm for solving the problem. The introduction of feedback based on the obtained transfer function can be described in Laplace images, which are easily calculated as reactions to standard influence. Thus, by the transfer function of the system, you can immediately get a solution in the time domain for an input signal of arbitrary shape given in any form (analytically or tabular).
References
Zhong, Z.W. Recent developments in grinding of advanced materials/ Z.W. Zhong, V.C. Venkatesh // International Journal of Advanced Manufacturing Technology. – 2009. − Vol. 41 (5). − Р. 468-480. DOI: 10.1007/s00170-008-1496-3.
Hou, Y. Applications of high-efficiency abrasive process with CBN grinding wheel/ Y. Hou, Ch. Li, Y. Zhou // Engineering. − 2010. − Vol. 2. − Р. 184-189
Werner, P.G. Recent advances in grinding/ P.G. Werner // Advances in Metal Processing. Springer Publ.. − 1981. − Vol. 25. – Р. 229-255.
Advances in centerless grinding technology / F. Hashimoto, I. Gallego, João F.G. Oliveira, D. Barrenetxea //CIRP Annals - Manufacturing Technology. − 2012. − Vol. 61(2). − Р. 747-770.
Review on monolayer CBN superabrasive wheels for grinding metallic materials / W. B Ding, B. Linke, Y. Zhu et al. // Chinese Journal of Aeronautics. − 2017. − Vol. 30. − No. 1. − Р. 109-134.
Industrial challenges in grinding/ J.F.G. Oliveira, E.J. Silva, C. Guo, F. Hashimoto // CIRP Annals - Manufacturing Technology. ‒ 2009. ‒ Vol.58. ‒ Iss. 2. ‒ Р. 663-680.
Физико-математическая теория процессов обработки материалов и технологии машиностроения. в 10 т. Т. 4. Теория абразивной и алмазно-абразивной обработки материалов. / Под ред. Ф.В. Новикова, А.В. Якимова. − Одесса: Изд-во ОНПУ, 2002. − 802 с.
Marinescu, I.D. Tribology of abrasive machining processes/ I.D. Marinescu, W.B. Rowe, B. Dimitrov, I. Inasaki. – Publ. by Brent Beckley, Inc., Cover Art, 2004. – 764 р.
Malkin, S. Grinding technology. Theory and applications of machining with abrasives. Second edition/ S. Malkin, C. Guo. − Publ. by Industrial press, 2008. − 320 р.
Аскалонова, Т.А. Обеспечение качества при абразивной обработке: вопросы теории и практики: моногр./ Т.А. Аскалонова, А.М. Иконников, С.Л. Леонов, Ю.К. Новоселов и др. − Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2016. − 219 с.
Bogutsky, V. Evaluation of the effect of changing the geometry of the abrasive grains of the grinding wheel on the characteristics of the roughness of the grinded surface/ V. Bogutsky, L. Shron, E. Yagyaev // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. . ‒ 2020. ‒ Vol. 709. DOI:10.1088/1757-899X/709/4/044117.
Новоселов, Ю.К. Динамика формообразования поверхностей при абразивной обработке / Ю.К. Новоселов. – Севастополь: Из–во СевНТУ, 2012. – 304 с.
Медведев, А.С. Разработка САУ процессом тонкого шлифования на координатно-шлифовальном станке./ А.С. Медведев // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия «Технические науки». − 2007. − №2 (20). − С.147-152.
Penghui, L. Automatic control system of grinding process/ L. Penghui, W. Jianmin// Proceedings of the 6th International Forum on Strategic Technology, IFOST 2011. – 2011. DOI: 10.1109/IFOST.2011.6021045.
Богуцкий, В.Б. Структура системы адаптивного регулирования процесса врезного шлифования по нормальной силе/ В.Б. Богуцкий //Вестник науки и образования Северо-Запада России. − 2019. − Т. 5. − № 4. − С. 58-64.
Тверской, М.М. Автоматическое управление режимами обработки деталей на станках / М.М. Тверской. – М.: Машиностроение, 1982. – 208 с.
Петраков, Ю.В. Теория автоматического управления технологическими системами: учебн. пособие/ Ю.В. Петраков, О.И. Драчев. – М.: Машиностроение, 2008. – 336 с.
Долгин, В.П. Автоматическое управление техническими и технологическими системами и объектами. Численные методы анализа и синтеза систем и объектов / В.П. Долгин. – Севастополь: Изд-во СевНТУ, 2003. – 320с.
Designing optimal automatic cycles of round grinding based on the synthesis of digital twin technologies and dynamic programming method/ P.P. Pereverzev, A.V. Akintseva, M. K. Alsigar, D.V. Ardashev// Mechanical Sciences. ‒ 2019. ‒ Vol. 10. ‒ Р. 331-341. https://doi.org/10.5194/ms-10-331-2019.
Новоселов, Ю.К. Обеспечение стабильности точности деталей при шлифовании / Ю.К. Новоселов, Е.Ю. Татаркин. Под ред. А.В. Королева. – Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1988. – 128 с.
Leonesio, M. Design criteria for grinding machine dynamic stability/ M. Leonesio, G. Bianchi, N.L. Cau // Procedia CIRP. − 2018. ‒ Vol. 78. − Р. 382–387. DOI: 10.1016/j.procir.2018.09.070.
Comparative stability analysis of chatter in grinding process/ M. Stegić, N. Vranković, M. Rastija, Ž. Goja, D.Barjašić// Advances in Mechanism and Machine Science. Proceedings of the 15th IFToMM. − 2019. − Р. 4025-4032.
Самарский, А.А. Теория разностных схем: учебн. пособие /А.А. Самарский. − М.: Наука, 1989. − 616 с.
Зубов, И.В. Методы анализа динамики управляемых систем./ И.В. Зубов. − М.: Физматлит, 2003. – 224 с.
