Стабилизация шероховатости и повышение производительности токарно-копировальной обработки
ХХУ1 съезд КПСС указал на необходимость повышения производительности обработки и качества промышленной продукции. Как отмечалось на съезде, в настоящий период решающая роль принадлежит машиностроению, которое должно развиваться гармонично, как в количественном, так и в качественном отношении. Одним из основных направлений повышения эффективности металлорежущего оборудования является автоматизация… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И КРАТКИЙ ОБЗОР РАБОТ ПО ВОПРОСАМ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ТОКАРНО-КОПИРОВАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
- ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПУТЕЙ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТИ ПРИ ТОКАРНО-КОПИРОВАЛЬНОЙ ОБРАБОТКЕ
- 2. 1. Задача и методика исследования
- 2. 2. Механизм формирования шероховатости поверхности
- 2. 3. Влияние конфигурации обрабатываемого изделия на величину шероховатости
- 2. 4. Выводы
- ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПУТЕЙ ПОВЫШЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ПРИ ТОКАРНО-КОПИРОВАЛЬНОЙ ОБРАБОТКЕ
- 3. 1. Задача и методика исследований
- 3. 2. Основы анализа различных вариантов технологических процессов
- 3. 3. Анализ показателей производительности технологического процесса токарно-копи-ровальной обработки
- 3. 4. Исследование баланса затрат времени и стоимостных показателей токарно-копи-ровальной обработки
- 3. 5. Исследование влияния конфигурации деталей на технико-экономические показатели процесса обработки
- 3. 6. Определение области рационального применения токарно-копировальной обработки
- 3. 7. Выводы
- ГЛАВА. 4. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ТОКАРНО-КОПИРОВАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ
- 4. 1. Постановка технологической задачи
- 4. 2. Выбор способа управления. jqq
- 4. 3. Разработка блок-схемы АС управления. J
- 4. 4. Исследование характеристик регулирования и технологических характеристик АС управления
- 4. 5. Выводы
- ГЛАВА 5. ВШЭДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ
- 5. 1. Создание и исследование высокопроизводительного токарно-копировального станка с многоконтурной АС управления
- 5. 2. Методика определения целесообразности применения токарно-копировальной обработки
- 5. 3. Выводы
Стабилизация шероховатости и повышение производительности токарно-копировальной обработки (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
ХХУ1 съезд КПСС указал на необходимость повышения производительности обработки и качества промышленной продукции. Как отмечалось на съезде, в настоящий период решающая роль принадлежит машиностроению, которое должно развиваться гармонично, как в количественном, так и в качественном отношении. Одним из основных направлений повышения эффективности металлорежущего оборудования является автоматизация процессов обработки, широкое внедрение различных систем управления, создание гибких производственных систем. В станкостроении для автоматизации процессов обработки нашли широкое применение самые разнообразные системы управления, такие как копировальные, числового, циклового и адаптивного управления и многие другие. Копировальные системы управления отличаются от прочих сравнительно низкой стоимостью, простотой, удобством наладки и эксплуатации. Наметившееся в последние годы интенсивное развитие систем ЧПУ не приводит к вытеснению копировальных систем, а лишь уточняет области рационального применения для тех или иных систем. Повышению эффективности копировальных систем будут способствовать работы, направленные на повышение производительности и качества обработки^.
Одной из наиболее актуальных задач, стоящих перед современным станкостроением, является создание эффективных станков для мелкосерийного единичного производства, которое охватывает 75*80 $ всего промышленного производства. Около 80 $ всего машиностроительного производства имеет выпуск машин не более 50 штук в год. В настоящее время именно малые производственные серии и сложные детали имеют все больший удельный вес в промышленно развитых странах. Этим объясняется некоторое снижение популярности дорогостоящих станков с ЧПУ в мелкосерийном производстве. Современное мелкосерийное производство испытывает острую потребность в дешевых и эффективных станках, простых в наладке и удобных в эксплуатации.
Наиболее простым и дешевым путем повышения эффективности универсальных станков в мелкосерийном производстве является применение АС управления процессом обработки, которые позволяют оптимизировать технологические процессы, повысить их эффективность и снизить капитальные затраты. Гибкость и простота АС управления делает эффективным их применение в условиях роботизированного производства в гибких производственных системах.
Интенсивное развитие систем ЧПУ за последние годы не исключает эффективного применения станков с иными системами автоматического управления, а лишь уточняет области рационального применения тех или иных систем. Применение АС управления, повышающих эффективность простых и дешевых универсальных станков, смещает область эффективного применения станков с ЧПУ в направлении крупносерийного производства.
Традиционно область крупносерийного производства считалась областью эффективного применения станков-автоматов и специальных станков, однако современный уровень развития станкостроения заставляет пересмотреть сложившиеся позиции.
В связи с усложнением циклов обработки и обрабатываемых деталей-становится все труднее и труднее решать задачи обработки традиционными конструктивными средствами. Разработка специального станка, предназначенного дня обработки конкретной детали или гаммы деталей, ставит весьма сложные и трудоемкие задачи проектирования и освоения новой модели. Дорогостоящим является также и материально-техническое снабжение такого разнокалиберного станкостроения. Таким образом, развитие специальных станков, станков ограниченного применения — процесс дорогостоящий и трудоемкий^.
Решение этих проблем упрощается при применении в крупносерийном производстве станков с ЧПУ, которые легко и успешно решают задачи сложных циклов и обработки сложных деталей, являясь при этом освоенной и серийной продукцией. Немаловажно и то, что применение станков с ЧПУ позволяет сделать более короткими кинематические цепи, что повышает точность обработки и надежность станка.
Проникновение станков с ЧПУ в область крупносерийного производства естественно, поскольку станки-автоматы по природе своей являются также станками с программным управлением, в которых программа обработки детали задается конструктивными средствами цикловой автоматики, что отличает их от станков с ЧПУ лишь с конструктивных позиций. С технологических же позиций станки-автоматы отличаются от станков с ЧПУ только тем, что станки-автоматы работают по жесткой программе, которая является неизменной (или почти неизменной).
Таким образом, применение станков с ЧПУ в крупносерийном производстве не является даже качественно новым этапом, а представляет собой естественный и закономерный процесс замены морально устаревших станков более современными.
Применение АС управления весьма эффективно и в станках с ЧПУ. Станки с ЧПУ, оснащенные АС управления, имеют дополнительные преимущества, заключающиеся в снижении расходов на программирование, так как требуются лишь геометрические параметры обрабатываемой детали, уменьшается и время разработки технологии, так как технологические параметры определяются автоматически адаптивной системой. Повышается коэффициент использования станков, упрощается их переналадка, расхода на материал сокращаются благодаря более низким требованиям к его однородности. Упрощается подготовка кадров, так как задачи one ратора по наблюдению за процессом упрощаются, а расходы на заработную плату, приходящиеся на одну деталь, снижаются, так как уменьшается машинное время обработки. Затраты на контроль становятся меньше, а выход в брак практически исключается благодаря изменению износа инструмента и соответствующим подна-ладкам, выполняемым адаптивной системой [вв].
Мелкосерийное производство деталей нуждается в создании высокоэффективных, но вместе с тем дешевых и простых станков, оснащенных системами управления, позволяющими свести к минимуму задачи оператора по управлению процессом обработки.
Одним из эффективных средств обеспечения мелкосерийного производства являются токарно-копировальные станки, позволяющие обрабатывать широкую номенклатуру деталей, в том числе и сложных конфигураций. Повышение эффективности этих станков является актуальной задачей станкостроения.
основные вывода.
1. На основании результатов исследований решена задача стабилизации шероховатости и повышения производительности токарно-копировальной обработки.
2. Установлено, что основной причиной нестабильной шероховатости при фасонной токарно-копировальной обработке, является нестабильность скорости контурной подачи инструмента.
3. Анализ баланса затрат времени при токарно-копировальной обработке показал, что основным резервом повышения производительности обработки является сокращение вспомогательного времени, затрачиваемого на нерабочие перемещения инструмента.
4. Разработана и исследована многоконтурная АС управления процессом токарно-копировальной обработки.
5. По результатам исследований создан высокопроизводительный токарно-копировальный станок с АС управления, обеспечивающий повышение производительности обработки в среднем на 30% при снижении себестоимости обработки в среднем на 20% по сравнению с базовой моделью.
6. Разработана методика определения целесообразности применения токарно-копировальной обработки.
Список литературы
- Материалы ХХУ1 съезда КПСС. М., Политиздат, 1981 г., с. 223.
- Абрамсон С.И. Повышение производительности металлорежущих станков. М., НИИМАШ, 1978, с. 86.
- Адлер Ю.П., Маркова Е. В., Грановский Ю. В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий.М., Наука, 1976, с. 280.
- Базров Б.М. Технологические основы создания адаптивных систем управления процессом обработки, М., 1973.
- Базров Б.М. Технологические основы проектирования самоуправляющихся станков. М., Машиностроение, 1978, 216 с.
- Базров Б.М. Повышение точности измерения погрешности формы поперечного сечения цилиндрических деталей типа тел вращения. -В кн.: «Самоуправляющиеся станки». М., Машиностроение, 1970, с. 60−100.
- Базров Б.М. Причины образования погрешностей обработки деталей" В кн.: «Адаптивное управление станками». Под редакцией Б. С. Балакшина. М., Машиностроение, 1973, с. 61−136.
- Базров Б.М., Горюшкин В. И. Устранение автоколебаний при токарной обработке с помощью систем адаптивного управления. «Станки и инструмент», № 4, 1977, с. 3−6.
- Базров Б.М. Повышение качества и эффективности механической обработки деталей химического и нефтяного оборудования с помощью систем адаптивного управления. М., 1979.
- Базров Б.М. Адаптивное управление обработкой деталей в приборостроении. М., Машиностроение, 1979.1. Балакшин Б. С. Основы технологии машиностроения. М., Машиностроение, 1969, 556 с.
- Балакшин Б.С. Самоподнастраивающиеся станки.М.^Машиностроение, 1970, с. 415.
- Барун В.А., Еудинский А. А. Станки с программным управлением и программирование обработки. М.-Л., Машиностроение, 1965, с. ЗГЛ
- Башарин А.В., Голубев Ф. Н., Кеннерман В. Г. Примеры расчетов автоматизированного электропривода. Л., Энергия, 1971, с. 440.
- Беляев Г. С., Табачников П. И. Технология производства валов. М.-Л., Машгиз, 1961.
- Бендат Дж., Пирсол А. Измерения и анализ случайных процессов. Пер. с англ. Под ред. Г. Л. Мирского, М., Мир, 1974, с. 464.
- Болыпев Л.Н., Смирнов Н. В. Таблицы математической статистики. М., Наука, 1975, с. 476.
- Бухаринов Н.Г., Шишов А. Н. Методы определения качества продукпии. Л., Лениздат, 1970, с. 143.
- Великанов К.М. Определение экономической эффективности вариантов механической обработки. М.-Л., Машиностроение, 1970.
- Вознесенкий В.А. Статистические метода планирования эксперимента в технико-экономичес№х исследованиях. М., «Финансы и статистика», 1981, с. 263.
- By. Эрмер Наибольшая прибыль как критерий определения оптимальных режимов резания. Труды Американского общества инженеров-механиков. Серия «Конструирование и технология машиностроения», 1966, № 4, с. 107−109.
- Гильман A.M., Брахман А. А., Батищев Д. И., Мятяева Л. К. Оптимизация режимов обработки на металлорежущих станках. М., Машиностроение, 1972, с. 188. ^ .
- Гольдин Я.Г., Дронов В. В., Поляков Ю. А., Рубашкин И. Б. Адаптивная система оптимизации режима, фрезерования по критерию максимальной производительности. Теория и практика, алаптивных систем автоматического управления. Л., ЛДНТП, 1972 г.
- Гостев В.М. Методы управления качеством продукции Крупносерийное и массовое производство. М., Машиностроение, 1970, с. 292.
- Грановский Г. й. Кинематика резания. М., Машгиз, 1948.
- Гринчев Т.П. Планирование «жизненного цикла» промышленной продукции. На примере машиностроения. Л., изд-во ЛГУ, 1980, с. 142.
- Г^сейнзаде М.А., Калинина Э. В., Добкина М. Б. Методы математической статистики в нефтяной и газовой промышленности. М., Недра., 1979, с. 340.
- Дальская А.П. О расчете высоты микронеровностей приточении, выпуск 5, 1968 .
- Даниелян А.А. Высокопроизводительная обработка деталей на токарно-копировальных станках", Ереван,"Айастан", 1964.
- Джонсон Н., Лион Ф. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке, М., Мир, 1980, с. 610.
- Демьянюк Ф.С. Технологические основы поточного и автоматизированного производства. М., 1958.
- Диков А.А. Повышение эффективности применения систем адаптивного управления при обработке деталей на токарных станках. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук (05.02.08), М., 1976, с. 27.
- Дцанов А.И. Экономическая эффективность прогрессивных методов металлообработки. М., Экономиздат, 1962.
- Зеличенок Э.Л. Влияние формы обрабатываемой поверхности на выбор оптимального варианта технологического решения. Производственно-технический бголлютень № 2, 1964.
- Зорев Н.Н. Вопросы механики процесса резания металлов М., Машгиз, 1956, с. 368.
- Игумнов Б.Н. Расчет оптимальных режимов обработки для станков и автоматических линий. М., Машиностроение, 1974, с. 200.
- Капель И.А. Копировальное устройство, а/с № 740 478 БИ № 22 1980г. (в соавторстве).
- Капель И.А. Копировальное устройство, а/с № 887 127. БИ № 45 1981г. (в соавторстве).
- Капель И.А. Способ обработки деталей типа конусов или ступенчатых валиков, а/с № 85I85I, 1. в соавторстве).
- Капель И.А. Копировальное устройство, а/с № 794 930 БИ № 30 1983г. (в соавторстве).
- Капель И.А. Копировальное устройство для станков а/с 954 942, БИ № 32 1982г. (в соавторстве).
- Капель И.А. Оптимизация режима токарно-копировальнойобработки. Межвузовский сборник научных трудов, т. 15 «Системыiуправления станками и автоматическими линиями», М., ВЗМИ, 1982, с. 19−25.
- Капель И.А. Обучение программированию на токарно-вин-торезных станках с оперативным программным управлением на базе мини-ЭВМ «Электроника НЦ-31», М., Высшая школа, 1983.
- Капель И.А. Автоматизапия обработки на токарных станках. Сборник тезисов докладов научно-технической конференпии «Перспективы создания автоматизированных гибких производственных систем», М., НИИМАШ, 1984, с. 61−62.
- Капель И.А. Устройство для управления дроблением стружки на токарных станках, а/с № 793 722. БИ № 1 1981г.в соавторстве).
- Кисилев Г. А. Переналаживаемые технологические процессы в машиностроении. М., Изд-во стандартов, 1980, с. 272.
- Кобринский А.Е., Левковский Е. И., Серков Н. А. Классификация систем управления станками по информационным признакам. «Станки и инструмент», 1971, № I.
- Когут А.Е. Эффективность повышения качества продукции в машиностроении. Л., Машиностроение, 1979, с. 248.
- Колев К.С. Технология машиностроения, М., Высшая школа, 1977, с. 255.
- Коробочкин Б.Л. Исследование гидравлического копировального устройства, обеспечивающего постоянство результирующей подачи. М., ЦБТИ, 1955.
- Корсаков B.C. Основы технологии машиностроения. М., Высшая школа, 1974.
- Корытин A.M., Шапарев Н. К. Оптимизация управления металлорежущими станками. М., Машиностроение, 1974, с. 200.
- Корытин A.M., ИЬпарев Н.К. Оптимизация управления токарной обработкой. «Станки и инструмент», 1969, № II.
- Коршунов Ю.М. Математические основы кибернетики. М., Энергия, 1980, с. 424.
- Кронеберг и др. Расчет по анализу стоимости и производительности операций механической обработки. «Конструирование и технология машиностроения», ч. I, № 4, 1968, ч. И, № 3, 1969.
- Лаке В.К., Тараненко В. А., Ляшольский Л. С. Повышениеточности и производительности токарной обработки нежестких валов посредством адаптивного управления. «Станки и инструмент», 1976, № I, с. 5−6.
- Ланге 0. Оптимальные решения. М., Прогресс, 1967.
- Лищинский Л.Ю. Структуры автоматических систем управления процессами обработки на станке. «Станки и инструмент», 5, 1972.
- Львов Д.С., Сосин Е. Е. Технологические основы и экономические расчеты механизации и автоматизншш мелкосерийного машиностроения., М., Машгиз, 1961.
- Львов Д.С. Основы экономического проектирования машин, 1. ГЛ., Экономика, 1966.
- Макаров А.Д. Оптимизация пропессов резания. М., Машиностроение, 1976, с. 278.
- МаталинА.А., Рысунова B.C. Точность, производительность и экономичность механической обработки. М.-Л., Машиностроение, 1963.
- Медведев Д.Д., Медведев М. Д. Режимы резания, обеспечивающие заданное качество обработки. В сб. «Технология машиностроения», Тула, 1977, с. 27−30.
- Митрофанов С.П. Научные основы групповой технологии. Л., 1959.
- Михайлов О.П., Цейтлин А. Н. Измерительные устройствав системах адаптивного управления станками. М., Машиностроение, 1978, с. 151.
- Налимов В.В. Теория эксперимента., М., Наука, 1971, с. 208.
- Налимов В.В., Голикова Т. И. Логические основания планирования эксперимента. М., Металлургия, 1980, с. 152.
- Налимов В.В., Чернова Н. А. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов. М., Наука, 1965, с. 340.
- Невельсон М.С. Адаптивное управление точностью металлообработки. Л., Машиностроение, 1973, с. 176.
- Прозоров Ю.П., Глушко В. В., Гегелов Г. Г. Адаптивные системы автоматического управления металлорежущими станками и их эффективность. М., ШМИНФОРМТЯЖАШ. 1974, с. 70.
- Пугачева B.C. Основы автоматического управления. М., Наука, 1974, с. 719.
- Расчеты экономической эффективности новой техники. Справочник. Под ред. Великанова К. М. М., Машиностроение, 1975, с. 432.
- Родин П.Р., Линкин Г. А., Та.таренко В. Н. Обработка фасонных поверхностей на станках с числовым программным управлением. Киев, Техника, 1976, с. 198.
- Румшинский Л.З. Элементы теории вероятностей. М., Наука., 1970, с. 254.
- Рыбкин И.М. Исследования токарных гидрокопировальных станков, оснащенных адаптивными системами управления. Автореферат двсс-ертапии на соискание ученой степени кандидата, технических наук (05.03.01). М., 1975, с. 24.
- Севастьянов Б.А. Курс теории вероятностей и математической статистики. М., Наука., 1982, с. 255.
- Силин С.С., Трусов В. В., Яхонтов В. В., Исотин А. С. Автоматическое управление пропессом резания. «Станки и инструмент, & I, 1971.
- Сильншший Т.А. Типизация технологических пронессов при обработке деталей с применением гидрокопировальных суппортов. В сб. „Передовой научно-технический и производственный опыт“. М., ВИНИТИ, 1959, с. 15.
- Современная теория систем управления. Пер. с англ. К. Т. Леондеса под ред. Я. З. Уникина. М., Наука, 1970, с. 512.
- Солод В.И., Глушко В. В., Гегелов Г. Г. Автоматическое управление режимами резания металлов. М., Машиностроение, 1979, с. 143.
- Соломенпев Ю.М., Митрофанов В. Г., Протопопов С.П.,
- Рыбкин И.М., Тимирязев В. А. Адаптивное управление технологическими пропессами. М., Машиностроение, 1980, с. 536.
- Соломеннев Ю.М., Васин A.M. Оптимизация технологических пропессов механической обработки и сборки в условиях серийного производства. М., НИИМАШ, 1977.
- Соломениев Ю.М. Технологические основы оптимизации пропесса обработки деталей на станках. М., 1974.
- Соломеннев Ю.М., Басин A.M. Оптимизация пропесса обработки с помощью адаптивного управления износом инструмента.
- Станки и инструмент», 1974, № 8, с.21−23.
- СОЛОШШ И. С. Математическая статистика в технологии машиностроения. М., МАШГИЗ, I960, с. 175.
- Сообщение о МСРМ. Материалы Международного симпозиума по резанию металлов. Швеция, 1978 г., с. 10.
- Спиридонов А.А., Федоров В. Б. Металлорежущие станкис программным управлением. М., Машиностроение, 1972, с. 35.
- Тиллес С.А. Экономика технологических пропессов механической обработки. М., Машгиз, 1961.
- Федоров В.В. Теория оптимального эксперимента (планирование регрессионных экспериментов). М., Наука, 1971, с. 312.
- Фельдман Л.С. Об оптимизации шероховатостиповерхности «Стандарты и качество», 1978, № 9, с. 47−48.
- Хусу А.П. Шероховатость поверхностей: теоретико-вероятностный подход. М., Наука, 1975, с. .-343,
- Цыпкин Л.З. Адаптация и обучение в автоматических системах. М., Наука, 1968.
- Шейнин Г. М. Возможность уменьшения времени обтачивания. Известия ВУЗов, Машиностроение, 1975, Л 6, с. 145−150.
- Шенк X. Теория инженерного эксперимента. М., Мир, 1972, с. 381. #
- Шнейдер Ю.Г. Управление качеством поверхности. В сб. «Управление точностью механической обработки и качеством поверхности. Материалы краткосрочного семинара. Под ред. Скрагана
- В.А., Исукова Э. Л., Л. 1978, с. 52.
- Шухгальтер А.Л. Управление качеством машин. М., Машиностроение, 1977, с. 97.
- Экслер Л.И. Классификация параметров шероховатости. В сб. «Технологические методы повышения качества поверхности деталей машин», Л., изд-во ЛГУ, 1978, с. 136−144.
- Электрические измерения неэлектрических величин. Л., Энергия, 1975, с. 576.
- Этин А.О., Городецкий М. С., Шумяпкий Б. Л., Скляревс-кая Е.И. Регулирование режимов резанияна^металлорежущих станках. «Вестник машиностроения», 1972, № 7.
- Этин А.О. Схемы обработки тел вращения и их теоретический анализ. М., ЭНИМС, 1951.
- Этин А.О. Сравнительный анализ методов обработки поверхностей вращения. Сборник «Динамика процесса резания металлов». М., Машгиз, 1953. о*. PetJe^. Sufvsn^te A 0.//.08.. ^ сSuuttu**^ U. Уfin^^e^ л/sD/pf
- M&ceAchjz frf-ecceutictL. «a/9 33−90/
- S. it/cfau, О,. £СЛ/ftvcess1. A/3 Г ?" — te /о.г"176 ' утбер2щаю