автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.18, диссертация на тему:Динамика машин с программным управлением при упругом или самотормозящемся передаточном механизме
Автореферат диссертации по теме "Динамика машин с программным управлением при упругом или самотормозящемся передаточном механизме"
,.. ■ Hi - ? - '.» к
СШ-СГ-ПБГЕ?5УРГСКйЛ ГОСУДАРСТВЕННЫ;. ТЕДВНЗСШ mZiZPCUIZ!
На правах рукописи
КИЕС Аднал
ДИНАЖКА МАКЗ<Н С ПРСГРА'ГШМ УПРАВЛЕНИИ ПРИ УПРУГОМ ИЛИ САЖТ0Р:.ЮЗЯ1ЦЕ?ЛСЯ ПЕРЧАТОЧНОМ МЕХАЖЗ'.К
Спешат,кость 05.02.13 - Теория мехатяшв и яаимн
Автореферат плссертации на соискзиис ученой степени кандидата техничгскчх наук
С.Петербург - 1992
Работа выполнена на кафедре теории механизмов и машин Санкт-Петербургского государственного технического университета.
Научный руководитель - доктор технических наук, профессор М.З.Колозский
Официальныз оппоненты: 'доктор технических наук, профессор И.А.Гидаспов •
кандидат технических наук, доцент В.А.ймакэв
Водуиая организация - СКБ "Станкостроение" (Санкт-Петербург)
?Е.-ц:;та состоится " ^ " марта 1992 г. б часов на заседании специализированного совета Д 063.38.07 при Государственном техническом университете г, Санкт-Петербурга по адресу: 19Ь251, Санкт-Потгрбург, Политехническая ул., 29, корп. I, ауд.^З^
С дассэртаципЯ гдечю ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан 1992 г.
Ученая секретарь . специализированного совета . доцент, кандидат технических
. наук В.И.Лебедев
| СНЦАЯ ХАРАКГЕРИСТт РАБОТЫ
г • . ; Актуальность •работы. В современном машиностроении все оояее
(развитие получают управляемые машины. Особенно большое р&с-—--->
фострансике получили таете машина, как станки с числовым программы« управлением (ЧПУ) и промышленные роботы, снабженные системами "правления с обратными связями.
Известно, что характер динамческих процессов, происходящих э иравляемой малине, в значительной степени зависит от свойств пере-¡аточных механизмов. Упругость передаточного механизма приводит в адшне с замкнутой системой управления не только к возможности упру-•кх резонансов, вызванных периодическими воздействиями, но и и воэ-ютаоЯ потери устойчивости и 2озбу~',",ениго автоколебаний. Большое влияние на динамику машин сказывают самотормоэят/еся кинематические па-)Ы, часто используемые а станках с ЧПУ и промышленных роботах. Сныо-•ормочение приводит к возникновению фазозьс: переходов, которые при !пределенньк условиях могут нарушать технологический процесс, эипол-¡яемьй машиной, а в отдельных случаях приводить к ударам и закликм-¡акию в механической системе.
Влияние упругости передаточных механизмов и самоторможения на даамику машин рассматривалось многими исследователями. Однако ряд (опросов еще не получил достаточного рассмотрения в имеющейся лкте-!атуре. В частности, слабо исследовш-то влияние упругости на вочмо--|уи эффективность системы управления, влияние диссипативных свойств • :ередаточнсго механизма на дина\етку зачккутоЯ системы. Не рассмагри-1ались самотормозящиеся передаточные механизмы в машинах с обраткы -и СВЯЗЯ«!.
Настоящая диссертационная работа посвящена теоретическому и ксперимантальному исследовали» перечисленных проблем. Поэтому она редставляется нам актуальней, а полученные в ней результаты - име-щими большое практическое значение.
Целью работы является: • исследование влияния упругости передаточного механизма на эффек-изность и устойчивость системы управления с обратными связями при ведении обратных связей по знхеду механической систещ»;
исследование влияния диссипативных свойств упругого передаточгага.
на устойчивость заданутой скотемы;
- анализ условий возккхнэвзнг.я фазовых переходов в системе с самотор-мэзяцейся передаче" при наличии обратных свлзсГ; к получение рекомендации по выбору программных законов дЭ1кекия, обеспечивавших отсутствие танис переходов во время выполнения технологического процесса;
- акспериментальная проверка влияния фазовых переходов на качество обработки детали на фрезерном станке с ЧДУ.
Научная новизна и основные положения, внносимке на защиту. В диссертационной работе получены следующие новые научные результата:
- Найдчкы условия устойчивости аамкнутоГ: системы управления с обват-чо?. саяэьп с учетам упругости и диссипативных свойств передаточного
- '-.-Е-'-^енп лопоставление двух способов построения систем управления . -«р-т».^».« езяэяяа (по выходу двигателя и по заходу передаточного -----гчр-:а1 с точки зрегая о;йк:ггизнос?5< я устойчивости замкнутой си- получены критерии возникновения фазавис переходов з управляемой улс^не с сачотормозядейся кинематической парой.
К лгвците представляются следующие основные положения:
- Алгоритм расчета динамических ошбок управляемой машины с обратной связью при наличии упруго-диссипативного передаточного механизма с учетом динамической характеристики двигателя.
- Алгоритм'исследования устойчивости машинного агрегата, как . замкнутой системы автоматического регулирования, механическая часть когороГ. с:.-д<.р<ит упруго-днескпативш2 передаточный шосашзм.
- Исследования слияния дассипативн;£с свойств передаточного меха-к;:.т,;а м-и. .устойчивость замкнутей систим.
- Акал»!» условий аозшкковокия фазосис переходов из тягового ре. •■ка-. б р.»'"л« отто?мг.«бания в управляв,¡.¡й ¡жше с об' г«тнсй связью пг/ иым<в:и сэдотормоаяцегося порс-да'»-очного механизма.
- Алгоритм ¿.оптирования законен; программного дг.икения, обоспс-
стоутствис фазоы« переходов.
- Ре-ллилаан/Т разрайотакных алгоритмов в виде комплекса программ, -•"•сагассс кь яг;к»:о ^гХРлИ-
- Сценка технологических дефектов, всзникащкх в момент базовых переключений при различных интенсивностях переходных сеймов. (разгон и тормптение).
Практическая ценность. Разработанные е диссертанта алгоротми расчета могут вить и о по ль а а вата при проектировании систем программного управления с обратными связями для оценки допустимых значений коэффициентов усиления в цепи обратной связи и ожидаемого уровня ди-на;.жческкх опивок.
Полученные условия фазовых переходов в управляемых малинах с са-нотормозящидася передачами даст возможность выбирать законы программного движения, ксторкэ обеспечивают работу, самотормозящейся передачи в одном регаме, то есть без фазовых переключений.
Реализация в прсмименностя. Основные результаты работы реализованы в виде комплекса программ. Они бнли использоваш при анализе причин возникновения автоколебаний и технологических дефектов при обработке слсдаьк поверхностен на универсальном фрезерном станке с ЧПУ модели Д-5-320 и выдача рекомендагий по устранению этих дефектов.
Достоверность результатов исследования основызается на использовании известных методов теоретической механики, теории механизмов и машин и теория автоматического управления. Правомерность принятой модели самотормозящихся механизмов качественно подтверждается результатами испытания, проведенных на станке- с ЧШГ модели Д5-320.
Апробация работы. Результаты диссертации докладывались на заседании Ленинградского филиала Всесоюзного семинара по теории механизмов и магин ккгни проф. П.С.Казьмина в Доме ученых имени М.Горького 'АН СССР (декабрь 1591 г.), на научном семинаре кафедры Т1П СпбПТ (январь 1952 г.'.
Публика;;«!. По теме диссертации опубликовано 2 работы.
Структура и объем диссерталип. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, спис-ка литературы из 70 наименований и приложения, Основной материал изложен на 33 страницах моеинописного текста, в работу включает 30 рисунков и две круглогр&ммы.
При написании работы автор пользовался научныя! консультации к.т.н., доц. А.В.Слоуца, к.т.н., доп. З.А.Тереаина.
СО ДЕРЕдН'.Е РАБОТЫ
Во введении отражена актуальность работы, поставлена цолъ диссертации, изложено краткое содержание диссертационной работы.
В первой главе приведен краткий обзор литературы, посвященной различным вопроса!,! динамики управляв шх. малин, взаимодействию их функциональных васгеЗ,адсагаггух я'.жуа«ч--.-ских моделей. Среди авторов в первую очередь следует указать В.Л.Вейца, И.У.Вул™*-сона, С.И.Кожевникова и М.З.Коло веко го. Исследованию динамики само-тоомозязрглся механизмов посвящены работы Н.И.Колчина, В.Л.Вейиа, й. А, Гидаспова и других. Далее следует по станс вяа задачи динамического вастета управляемой машина с упругим передаточным механизмом. Определяется основ.чне направления исследования: исслоаованио устойчи-2^077, оптеделение динамических ошибок, синтез закона программного утпаглйния. Лш постановке задачи динамического расчета машины с сада прпэяцеяоя передачей основное внимание уделано выбору программного управления, обеспечивающего отсутствие фазовьк переходов при выполнении рабочего процесса и анализу влияния цепи обратной связи.
Вторая глава посвящена исследованию динамики машин с програм-гткум управлением и обратными связям при упругом передаточном механизме.
На рис. I йоказана динамическая модель машинного агрегата с программным управлением и обратными связями, учитывающая упругость и диссилатиЕНые свойства передаточного механизма.
Механическая система двигателя, и исполнительный механизм рас -счатрива'отся как механизмы с жесткими звеньями, а передаточный меха-¡т'З'г (с передаточшм отношением (. ) считается безынерционным упру-го-аисггпзтуянц'ч элементом. Упругие характеристики звеньев пзредаточ к-.-и-о ч-.-згоиадма определяется приведенной уесткость» С. Предполагается. чхо т-юх'лнису обладает дисеилатквными г.воаСтв&;д1, характеризующиеся пряр.спокшм коз|(?»«яонгом сопротивления ^ .
Слег;" ейл&ааот дьу«я степенями свободы. Ь качестве обобщенных гэордкьат п^-брони угол попорота выходного вала двигателя, яриведен-шй ^ в-содно'/у галу исполнительного мехадазма » и угол поворота ' главного 'игла рабочей «гадким ц,, .Разность ® = " - пред -гтарляс? соСс1 праве в,«~ияу<о к входному звену исполнительного мехамиз-?<г. тк.-ТиГ'КШИР передаточного атаанкояа. При этом крутящий момент в
передаточном механизме определяется выражением
Предполагается, что приведенный момент инерции двигателя ^о является постоянным,' а приведенный момент инерции рабочей кашки ^„(с^} представляет собой периодическую функцию угла поворота' с периодом 2JT . Выделяем постоянную компоненту это« момента
На рис. I Д - двигатель.постоянного тока с независимым возбуждением, свойства гсоторого определяются его динамической характеристикой; здесь эта характеристика будет приниматься в формэ
ГЙХ , (2)
где м; - движущий момент; "С - собственная постоянная времени двигателя; S* - крутизна статической характеристик*, двигателя; К.* - коэффициент пропорциональности меэду напряжением и движущим моментом; Мс - приведенный момент сил сопротивления, который предполагается постоянным; U(t) - сигнал на входе двигателя; сн представляет собой сумму программного сигнала. Unit) и сигнала aU отрицательной обратной связи: . -
U{t) = LJ„(0 . (3)
В дальнейшем будет предполагаться, что программный сигнал Un}t) определяется в соответствии с идеальной характеристикой двигателя
UnW=-t--H» Ч . (4)
где - скорость заданного программного движения выходного звена двигателя, приведенная к входному валу рабочей малины. Здесь пара-мэтры двигателя Ь и Р. приведены к главному валу малины, т.е.. S* S*"-!1 , R- (программным мы будем: называть движение,
необходимое для выполнения рабочего процесса).
Рассматриваются два варианта построения системы ¿правления машинного агрегата с упругим передаточным механизмом. В первом варианте на вход регулятора подаются сигналы ошибок по координате и скорости выходного звена двигателя. Схема системы управления, соответствующая этому варианту, показана на рис."1,а. В этом случае сигнал имеет следующий вид:
ли*-к, 1Яв-Я-)~ ^»(Чо (5)
где к) , к- - коэффициенты обратно;! связи. Во втором варианте на вход регулятора подаются сигналы ошибок- рабочего органа машины (см. рис. 1,6), а ¿>11 - сигнал обратной связи, имеющий следущий вид:
Составим уравнения движения машины в форме уравнений Лагранча второго рода, учитывал, что момент МП кокет рассматриваться как движущий для исполнительного механизма, а момент-Мп - как момент сопротивления для двигателя. Составляя уравнения движения ротора двигателя и исполнительного механизма, получаем
Мо^-С^^-б^-^) , (7)
• -(8)
Здесь всэ параметры системы кинематически приведены к входному эвену исполнительного механизма.
Чтобы получить полную систему уравнений движения машины, необходимо дополнить уравнения (7) и (8) характеристикой двигателя в форме (£), а также уравнениями система управления (З)-(б).
• .При решении уравнений движения системы воспользуемся уетодок последовательных приближений. Будем считать, что в установившемся ре-лике закон двичек?я системы остается близким к проградс.шо!^, т.е.
Ь
^оЧп^о
(9)
где % , V) - малые динагдаческие огшбки, подлежащие определени«.
Для первого варианта управления эти ошибки могут быть записаны в следующем виде
§^5 , (Ю)
, (II)
где передаточные 'функции "^mq, , , "U^ • U^ti > возмущение
L, [t) и оператор (р) получаятся при соответствующем преобразовании уравнений (2)-(9);
Для второго варианта управления выражения для динамических оиибок аналогичны (10), (II): ■
^П^Ич ; (12)
'Подробное изучение этих зависимостей показало, что с увеличением" коэсгф;цяектоэ обратной связи К, , величины динамических ошибок уменыиавтся. Однако это увеличение ограничено условиями устойчивости системы.
При исследовании устойчивости жесткой управляемой машины одно из необходимых условий устойчивости получено'в следущем виде
ti>< М- 5 ' (14)
где •
Это условие иллюстрируется гр3^1«0«» показанном на рис. 2. Оно выполняется ниже линии I. Влияние податливости механической системы на устойчивость программного движения машины характеризуется дополштель-ньп-з: условиями устойчивости.. Эти дополнительные условия значительно уменьшают область устойчивости, накладывают существенные ограничения на дсп>гскаемые-значения коэффициентов обратной связи. Таким образом, показана необходимость учета податливости передаточного механизма при выборе параметров системы управления.
При рассмотрении условия устойчивости•замкнутой системы с управлением по выходу двигателя (первый вариант) условие (14) остается достаточным условием устойчивости и для упругой малмны.
гпссмотрим условия устойчивости замкнутой системы при управлении по выходу передаточного механизма. Характеристическое уравнение име-?т зид;
где ¿п - ^о У'-а » 3» > 1 - £м ^Ч.
Использул критерия Гурвица, получим одно из необходимых условий устойчивости
■-с* . (16)
Отметим, что это условие не содержит жесткости С передаточного меха-низка; оно, в принципе, должно учитываться как бы ни была велика жесткость. Из выражения для одного из миноров определителя ГУрвица
ЛцА^О^-^-ЗпС^-^)1-93»1« >0 (17)
видно, что условие (14) остается необходимым. Услобия (14) к (16) по-хавгиш на рис. 2, соответственно, линия:® I и 2. Графиком 3 на рис.2 показана граница области устойчивости, построенная при переходе в условии (17) к равенству. Условие выполняется внутри ооласти ограниченной кривой 3. При построении графиков иа рис. 2 приняты следующие параметры системы: V = 0,035 кг-м2; = 9,15 кг-м2; Я* = 0,42 н-М/В ' Й* •= 0,102 и-м-с; Г = 0,05 с; I = 174; С = ЮСОО При выходе системы на левую часть границы 3 в ней возникают низко -частотные колебания, близкие к колебаниям жесткой калины. В реальной
С
системе пересечения левой части границы 3, возк: гмзцее при увеличении коэффлгдиента усиления ^ (обратная связь по координате) приводит к появлению низкочастотных автоколебаний. Яри выходе на лравув часть границы 3 в ней возникают колебания высокой частоты, близкой к частоте свободных колебаний упругой системы. Цифры на графике 3 это частоты колебаний, зознкк&'зпие в системе на границе области ус-то йчивости.
Отметим, что возникновение высокочастотных колебания происходит не при увеличении, а ¡три уменьшении коэсЬфивдента усиления ^ , о чем обычно в литературе не указывается.
Пии чнив метод Д-разбиекия для характеристического уравнения •логяо вьще;;:ть область устойчивости в пространстве коэффициентов усиления цепи обратно;! свяли V и ^ при наличии диссипации (кса£-Зиииькт 0 Ч Область устойчивости в атом случае показана на рис. £ (кривая 4). Видно, что днссипативкые свойства передаточного механизма могут повлиять на условия устойчивости системы. Они птиводлт и расширении области устойчивости в правой части (при уменьшении л к стеснив этой области в левой части (при увеличении V ). Таким образом, при проектировании системы управления с обратной связью, необходимо учитывать податливость передаточного механизма, которая всегда отлична от пуля, и выбирать яог-Афишенты усиления "V и , удовлетворяющие условиям устойчивости системы.
Исследование динамических ошибок С10)—(13) показало, что второй способ управления обеспечивает более высокую точность программного движения рабочего органа (примерно на порядок). Следует, однако, отметить, что в реальной системе измерение угла Чо и угловой скорости
производится на валу двигателя, где фактически измеряемые угол поворота Ц и угловая скорость в I раз превыгсапт ^ и % • Поогому их мочно измерить значительно точнее, чем угол ^ и угловуп скорость ^ . Больпие оаз!бки измерения моху? существенно уменьшить эффективность второго варианта управления.
3 третьей главе исследуются рд чимк торможения кжгна с программным управлением и обратной связью при наличии оамотормоэяз;--:1оя передачи (СП). Рассмотрена система, схема которой почаяака на рис. 3. Здесь Д - двигатель постоянного тока с независимым везбуизенуд м, I - червяк, 2 - червячное колссо, Ш - исполнительный ме:галяз:.:. Ка вход двигателя псдг.ется программное упр^вл.ж.^ , слочьнно^ с
сигналом отрицательней обратной связи по координате и сгоссотх
у у « ! с
.. -ivrH.tV
U _ W'l ,
S) y "A
I
ИМ
»—{]—'í I
t
«с
Рис. I
J
A
ir-b с
¿U
4J
ИМ
«с
ji—
Рис. 3
д1) =-к., -С^п') ; ^ - обобщен^.'- : координата систе-'
и; [[и - закон программного дви-кония выходного злена двигателя.
Дифференциальные урзлНоНия движения ОИСТОММ ИМвК>Т СЛ&ДуХ*ЦИЙ ЕИДС
ЗД = мл ч. МГ1,,
- )
де Зд - момент инерции ротора двигателя вместе с червяком; Зм -при веде к'ый момент инерции исполнительного механизма вместо с чвр-ячным колесом; Мд - дзи-^уций нсмскт, определяемый статическоЯ ха-актеристикой двигателя; Щ1-) ~ ^ЦЧ) - сигнал, подаваемый
а вход двигателя; 5а в. - параметры дзигателя; Мг - приведенном смснт сил сопротивления; Мщ , Ни - внутренние иоменть:, приложение к червяку и червячному колесу соответственно;. йуякпиа^Мш)
определяет нелинейною статическою характеристику СП,-она имеет сле-УВДКЙ вид
|М(() |-УтМ„, - для тягового ретама
[ Чл- М„, _ д^ ре^ц,^ отторма^тавания
де , \)от - механические коэффициента! учитывающие неидеальность вязи в тяговом ре-киме и в режиме оттормглмваггля соответственно.
Сигнал и|1) определяется как сумма программного управления Ц1) и сигнала обратной связи д ^ (Бее параметры си- ■
темы предполагаются приведенными к валу двигателе). Нгеледовггны зоз-с~Л1ьте ре-здмы торможения при условии, что исходны» невозмущенным яз-яется равновесное его движение.! а СП находится з тяговом ретгае. ри этом предполагается, что торможение происходит с постоянным ус-орением
де и)о - угловая скорость холостого хода двигателя; с г. нос ускорение.
• (2С) - грограч-
Система (18) с помощью (19) и (20) преобразована к виду
Га, саг-
где .Т = * Эпр/й,^ - постоянная времени привода -
- приведенный момент инерции системы; =
- безразмерный коэффициент диссипации.
Решением уравнения (21), с учетом безразмерных величин
, Л(Д=ТЛ,,2 ,Г=-Ь/т , Ет=Вл/£.с , где ,
¿у - , получено выражение для безразмерной скорости
!
-(д^л.е^]
где >.< 2 - корш характеристического уравнения.
Из второго уравнения системы (18), введя безразмерную величину , кмсеи ис
(23)
Из.третьего уравнения системы (18) можно получить выражение для ; введя. безразмерную величину имеем
НД- ИЛ^^^([(Гг^Е,_
(24)
П;ж анализе поведения привода в ретаиах торможения необходимо следить за 9» моментом двигателя к моментом МП. Знание поведения ■'•уинвди ЖК'с ) в качцый момент времени необходимо для того, чтойы следить за фазой работы СП.. При Ж1 "> О, СП находится в фазе тягового рггима, а при МП = 0 возможен переход в фазу оттермаживания.
лналиг показал, что изменение указанных функций б значительной ?.:грс зависит от интенсивности "процесса гормотенкя, определяемой ве-
»
личиной безразмерного программного ускорения • Необходимо
различать три варианта торможения, к&ждьй из коюунх соответствует определенному интервалу изменения программного ускорения £л При изменежи £п в первом интервале
0<£„ ^¡МсОг'/Зпр1, , (25)
имеет место наименее интенсивное торможение. Переходный процесс по моменту явкгатслс и угловой скорости ротора происходит за короткий промежуток вреч^нд, при этом скорость холостого хода остается больше (.•коросту оотооа. Время торможения с/стевд оказывается меньше времени управления. 5 момент остановки систо-лы момент двигателя положительный V отличен от нуля. Это значит, что пвижушиЯ момент остаемся по-лсе^тольным з течение веэго топможекия. Лш иомгнении £.п а интервале
¡Мс-ПМ , с !Мс_ | -
Ьг=-Н <■ ) > г251
имегк более интонеявное торможение. 3 этом случае $п бедьге ускорения ротора, и к концу переходного процесса спорость холсстего хода оказывается меньше скорости ротора.ЭДС якоря оказывается больше подводимого к нему напрягения. Поэтому двигатель оказывается в генераторном режиме торможения с отдачей энергии в сеть.
В обек-с рассмотреннкх случаях СП остается в тяговотл режиме, так как момент ня. червячном колесе остается положительны:;.-При наиболее интенсивном Торможении, когда
Ь. ' - (27)
происходит изченс ние режима работы СП; передача сказывается э режиме еттормаливания. Указанные интервалы изменения Ео (251-(27"> получены при условии отсутствия обратной связи. Но анализ показал, что учет обратной свяпи в области устоЯчнрости при сделалнаг '.тред-положениях выбывает пренебрежимо малое изменение этих интервалов-Характер процесса торможения в Лазе оттормачжванкя опкгквявтел еле— дущич дифЛ-Р^нциальикч уравнение«:
+ - МсЛ'ог ,
duc пелучагтся после преобразования система (18) с по мощь п (19). "-^райкекием (21) с (28) показано, что при фазовом переходе происходит схачх-)сбраэное изменение хооффициентов дагЬфере1шиалы:ого уравне-описызащего поведение системы, следовательно параметры систешы такхе изменяется скачкообразно, что может привести к нарушению нормального выполнения технологического процесса.
Далее в третьей главе рассмотрен режим программного торможения с учетом динамической характеристики двигателя. Здесь в системе (18) статическая характеристика двигателя (третье уравнение) дол?ла Сьгть заменена дккэмической характеристикой, представленной в виде
где С - собственная постоянная времени двигателя. Термосение как и ранее, начинается при равновесном движении в тяговом рет.ме СП. Анализ характера тормечения в это« случае' позволяет сделать следущне выводы:
- учет собственной постоянной времени двигателя приводит к колеба -
. гельнсуу процессу, особенно по моменту двигателя и моменту в передаче, которые в процессе торможения изменяют знак;
- нг.т»:тме обратной связи с учетом Тг двигателя приводит к колеба - . телъности пзреходчого процесса именно по моменту на червячном колесе;
- уменьшение коэффициентов обратной связи позволяет укеныптть амплитуду колебания момента в передаче и исключить фазовые переходы.
Четвертая глава посвящена экспериментальной проверке влияния закона программного движения станка с ЧИУ с СП на качество технологического процесса. При обработке на фрезерном станке с программна: убавление?.-: 'слогньк профильных поверхностей, как правило, возникает необходимость реверсировать инструмент или заготовку, остановить перемещение *резы.и т.п. Г>о монет привести к фазовым переходам в СП к, следовательно, к технологическим дефектам.
Для оценки влияния фазовых переходов на качество обработки поверхности был проведен ряд экспериментов на универсальном фрезерном станке с ЧЛУ модели ДФ-320. Сущность экспериментов заключалась в Е.о^гтроизведенли переходных режимов (разгон и торможение) на приводе . педтот с оамотсрмозяцеЯся червячной передачей при калччик технологической нагрузки, т.е. при фре-зеровании. 14
го режима в реаим оттормаетвашя и обратно) в п:.""."?.сс? неустановившегося движения рабочего органа (разгон или тормслсенио). Если эти фазовые переходы происходят в процессе технологической обработки saro-тозкн на глталсоречущем станке, они вызывай? нарушение нормального технологического процесса и приводят к появлению дефэ:ггоз на поверхности детали.
б- Для тоге, чтобы разовые переходы не возникали, :т;сбходгз'о выбирать программные законы дзижения с таким расчетом, чтобы прзгра\: -мнос ускорение лежало в необходимых пределах, зависстих как от технологических нагрузок (силы резания), так и от инерциош:ых ларакте-ристик механической системы. '
Существенное влияние но. процессы, протекайте в ыапкне с па-'лоюрмозядп v;.i передаточным механизмом, скапывает инерцпгкность дк'-гат.мя. Она :.:ov'ct приводить « колебательны« явлениям при разгоне и ¡~>Р"?мния, что мотет сопровождаться фазовый! переходами.
Ло диссертации опубликовано две статьи: I. Колсооячй .'<1.3., Юнее A. .Cmvctica о программным упраБЛ"нчгм
при еамоторчозкцсыся п^родаточкгм механизме. & о'^елпогр.указателе В'2,'1?!' цг-иг,Ц|'р. научные работы, 1990, 'Р 12, 0.
К.ччзнгараоч С.Ж., Филиппов С.П., Енес ч. Влияние закона прогта;,-: -».я;ого др1г,;е;;лч привода подави ..йреэорчого станка с 'L1" с самотсрмоз.*:-ici пгрг,п;\ч':Л ня кзчойтво технологического процесса. 3 б\;.'л. .указ. ВШ'ИТИ догониров. наглые работы, i99f, Ф ,48
Подписано к печати £</ . / •-/■.>_ Тирз.-ч ICO гкз-.
Заказ /о Бесплатно
Отпечатано на ротапринте С.ПоГТУ
ICÓ25I, Санчт-Яет^рбург. '?0лнге::к5"!гс.сая ул., ¿9
-
Похожие работы
- Разработка и применение передаточных моделей при согласовании газотурбинных двигателей с летательным аппаратом
- Оптимизация по быстродействию микропозиционных программно-управляемых электроприводов с упругими валопроводами
- Математическое моделирование и выбор параметров механизмов в комплексе с приводными системами
- Разработка методики выбора передаточных чисел трансмиссии автомобиля на основе рационального сочетания тягово-скоростных свойств, топливной экономичности и токсичности выхлопных газов
- Исследование кинематических характеристик замкнутых дифференциаьных механизмов с большими передаточными отношениями
-
- Материаловедение (по отраслям)
- Машиноведение, системы приводов и детали машин
- Системы приводов
- Трение и износ в машинах
- Роботы, мехатроника и робототехнические системы
- Автоматы в машиностроении
- Автоматизация в машиностроении
- Технология машиностроения
- Технологии и машины обработки давлением
- Сварка, родственные процессы и технологии
- Методы контроля и диагностика в машиностроении
- Машины, агрегаты и процессы (по отраслям)
- Машины и агрегаты пищевой промышленности
- Машины, агрегаты и процессы полиграфического производства
- Машины и агрегаты производства стройматериалов
- Теория механизмов и машин
- Экспериментальная механика машин
- Эргономика (по отраслям)
- Безопасность особосложных объектов (по отраслям)
- Организация производства (по отраслям)
- Стандартизация и управление качеством продукции