LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Технологія металів. Машинобуд. → Автоматична система управління процесом плоского шліфування

24


СЕВАСТОПОЛЬСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ




Сидоров Денис Євгенович

УДК 621.923: 621.90.47



АВТОМАТИЧНА СИСТЕМА УПРАВЛІННЯ

ПРОЦЕСОМ ПЛОСКОГО ШЛІФУВАННЯ





Спеціальність 05.13.07 – Автоматизація технологічних процесів




Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук






Севастополь – 2007

Дисертація є рукопис


Робота виконана в Севастопольському національному технічному університеті Міністерства освіти і науки України.



Науковий керівник: доктор технічних наук, професор

Новосьолов Юрій Костянтинович

Севастопольський національний технічний університет, завідувач кафедри "Технологія машинобудування"


Офіційні опоненти:


доктор технічних наук, професор,

Тонконогий Володимир Михайлович

Одеський національний політехнічний університет, завідувач кафедри "Інформаційні технології проектування в машинобудуванні та металургії";


кандидат технічних наук, доцент

Чуб Оксана Петрівна

Севастопольський національний технічний університет, доцент кафедри "Автоматизовані приладові системи"






Захист відбудеться "_14_" _вересня_ 2007 р. о 14.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д50.052.02 в Севастопольському національному технічному університеті за адресою: 99053, м. Севастополь, вул. Університетська 33.


З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Севастопольського національного технічного університету, за адресою: 99053, м. Севастополь, вул. Університетська 33.

Автореферат розісланий 13 _серпня_ 2007 р.


Вчений секретар спеціалізованої

вченої ради Д 50.052.02

кандидат технічних наук, доцент В.О. Крамарь

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ


Актуальність теми. Основною задачею сучасного машинобудування в галузі обробки матеріалів різанням є забезпечення максимальної продуктивності обробки виробів з гарантованою якістю в умовах дії на хід процесу виробництва непостійних чинників, що обурюють.

Ця задача є особливо актуальною для технологічних процесів шліфування, на яких остаточно формується якість виробу. На машинобудівних підприємствах США, Китаю, Німеччини, Італії, Франції, Японії більше 40 % трудомісткості механічної обробки припадає на частку шліфувальних операцій, серед яких особливе місце за використанням належить плоскому шліфуванню. За техніко-економічними прогнозами очікується подальше зростання цього показника. Рішення такої задачі може бути знайдено лише за рахунок створення автоматизованих систем управління, діагностики і оцінки параметрів протікання технологічними виробничими системами, що є особливо актуальним при обробці прецизійних деталей машин, при виготовленні яких широко використовуються зносостійкі матеріали і покриття, що володіють високими физико-механічними властивостями, а, отже, низькою оброблюваністю. Аналіз існуючих досліджень показує, що зносостійкі матеріали і покриття значно гірше шліфуються в порівнянні з традиційними матеріалами, які вживаються для виготовлення деталей машин. Принциповою особливістю процесу різання при шліфуванні є його стохастичний характер. Він здійснюється сукупністю випадково розташованих ріжучих зерен, закріплених в зв'язці інструмента, одно- і що різночасно взаємодіють із заготовкою в зоні обробки. Така зона є областю проникнення елементів тіла шліфувального круга в матеріал заготовки і частка її важливих параметрів недоступна безпосередньому спостереженню і може лише оцінюватися. При форсованих технологічних режимах зростає чутливість технологічної системи (ТС) до чинників, що обурюють, і спостерігається втрата стабільності ТС і технологічного процесу (ТП) в загалом. Оскільки параметри ТС можуть змінюватися з часом передбаченим і не передбачуваним чином під дією різних чинників, важливим показником якості ТС обробки деталей і особливо ТС фінішних операцій є їх стабільність. Відсутність стабільності при традиційних технологіях неминуче призводить до розкиду показників якості продукції, що випускається. При проектуванні автоматичної системи управління (АСУ) ТП абразивно-алмазної обробки за основу беруться детерміновані моделі, по яких розраховуються традиційні або традиційно-граничні цикли шліфування, здійснюється обробка партії заготовок, після чого систему перебудовують на обробку іншого типорозміру або виду. Внаслідок цього ТП здійснюється із застосуванням традиційних режимів різання, способів діагностики і управління. ТС і ТП, що існують, не дозволяють зменшити розкид параметрів виробів. Для стабілізації результатів процесу обробки в умовах дії збурень на ТС доцільно використовувати замкнуті системи з приладами активного контролю. Однак, внаслідок відсутності адекватних моделей процесів, що протікають, збурень ТС, комплексу засобів діагностики, недоступності ряду параметрів безпосередньому виміру і контролю, вони не набули широкого поширення. Відсутність адекватних моделей процесів, що протікають, і збурень ТС, не дозволяє створювати АСУ процесами плоского шліфування, які забезпечували б високопродуктивну обробку деталей із гарантованою якістю.

При побудові АСУ ТП, що стабілізує якісні параметри виробів при плоскому шліфуванні, необхідне комплексне рішення всіх вищезгаданих задач, які не знайшли свого вирішення до теперішнього часу.

Зв'язок з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана на кафедрі "Технології машинобудування" Севастопольського національного технічного університету і являється складовою частиною наукових досліджень, проведених кафедрою в рамках комплексного плану досліджень Міністерства освіти і науки України з проблеми підвищення якості деталей при механічній обробці. Тема дисертаційної роботи відповідає науковій тематиці факультету "Технології і автоматизації машино-приладобудування і транспорту" Севастопольського національного технічного університету в області розробки прецизійних методів обробки. Результати, які отримані автором дисертації, використані при виконанні держбюджетної роботи "Основи управління якістю при чистовому і тонкому шліфуванні" (2006-2008гг., номер реєстрації 0105V009118).

Метою роботи є синтез АСУ ТП плоского шліфування, що забезпечує стабільність якості виробів.

Для досягнення мети у роботі необхідно вирішити наступні задачі:

  • Вивчити поведінку технологічного процесу плоского шліфування як динамічної системи при дії на неї вхідних дій, що змінюються, управляють і обурюють.

  • Здійснити формалізацію задач опису ТС і управління технологією обробки заготовок при плоскому шліфуванні. Виявити і формалізувати взаємозв'язки між технологічними параметрами і якістю виготовлення деталей при обробці заготовок на плоскошліфувальних верстатах.

  • Побудувати математичні моделі динаміки технологічного процесу плоского шліфування з враховуванням його стохастичних властивостей як об'єкту управління і здійснити


  •