автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Прогнозирование и диагностика качества изготовления изделий на токарных станках по динамическим характеристикам

•6 од

»суверственпыЯ комитет по »ысяеиу образованно Российской Федерации Донской государстпекнкЯ тэхимческйК згимперсятет (ЛГТ>')

На правах рукописи УДК 621. 941.015. 004.

СУБРА1Ш1ИАН Кунар Смвараиакряшнам

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ Н ДИАГНОСТИКА КАЧЕСТВА ЙЭГО' А ИЗДЕЛИЙ

С!Л ТОКАРНЫХ СШПСАХ ПО ЕИНАЯИЧВСККМ У .ГИСТИКАН

.03.01 - Процессы механическое и фиэако- обработке,

стаикя я вкетрукоит.

АВТОРЕФЕРАТ Диссертация иа сонсканло учь. ... с\ к&идмпата технических !и;х

Ростов-иа-Доиу 1593

t

Работе выполнена в Донской государственном тохначсс! уьаиорситвте (ДГТУ) (г. Гостов-па-Дону) на кафедре «Аитонатааы

производственных процессов» (АПН).

Научный руководитель t

Официальные оппоненты >

Ъедуцес предпринято i

- доктор технических наук, профессор ЗАКО&ОРОТШЙ В.8,

- доктор технических наук, Профессор НИНАКОВ B.C.

- кандидат технических наук, доцзит ЧУКАРЯЯ А.Н.

- инин «градиент», г. Ростов-нй-пону.

Защита состоятся 30 ноября ЮОЭ г. в 10 чаерв не заседая спеиааяизароаанного совет« д. 063,27.03 в Донском государствен!! тахначесхом уииаарситотс : 344708, г.Ростов-иа-Лону. ГСП-!1л. Гагарина 1, ДГТУ, ауд 252.

С дяссиртаиса!>0*110 огиахоиятьед в баблнотеке ДГТУ.

Отзыв в 2-х экземплярах, ааверашшй печатью, просит вдея&ть енвцквлиэкров&ншй совет по указанному адресу.

Автореферат разослан октября 1В93 г.

Учiut'w егкрегарь специалагмровашгого совете, и. т. и., доцент

h

X

ЪГС.Дихтрке»

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Повышение точности, производительности, надежности я качества металлорежущих станков всегда актуально для станкостроения. Проблема обеспечения заданного качества изготовления изделий является одной из основных в станкостроения, тан как ев решение определяется функциональным назначением металлорежущего стенка (ИРС). При ев решении опираются на обеспеченно заданных формообразующих движения инструмента относительно детали я на преобразование этих дяижвниИ в характеристик* качества. При оценивании же формообриаующин движений урвбходиио принимать во внимание динамику взаимодействия подсистем Hf'C через проиесс реэянкя с учетом шума ( киночатичоского и скЪового). генерируемого элементами MPC и проноссон резания.

Таким образом, особенности динамического взаимодействия подсистем НРС через процесс резания, а также преобразования этих донжвниЯ а характеристики качества, определяет ту логическую схему, раскрытие которой позволяет прогнозировать показатолп качества (в этом случае используется априорная информация о шумих я динамических характеристиках) и диагностировать текуэтио характеристики качества ( в этой случае дополнительно измеряется текущая информация о доступных измерению коордянптах преобразующей системы НРС).

Решение этой проблемы, опирающееся на иэаостньш представления о динамике НРС, открывает ironwtt этап научных разработок, имеющих двоякое прикладное значение - в системах аятоматизнрованного проектирования и в системах диагностики текущего качества изготовления изделий. В этой заключается актуальность предлагаемой работы.

Цель работы. Повышение качества и эффоктквности функционирования ИРС токарной группы иа основе прогнозирования я диагностики качоства изготовления изделий по динамическим характеристикам преойралутацай систены НРС.

Методы исследования. В работе применялись нвтоды динамики машин. прежде всего динамики моталлорежуш < станков. теории колебаний, теории автоматического управления, теории случайных процессов и корреляционно-спектрального анализа. Для пелучония и обработки экспериментальных данных, а такжо при расчетах, спязаннмх с моделированием* преобразующих систем станков, широко применились

ирыгнмальние компютврные программы, разработанные с учётом принципов сруктурмого программирования, a также специально соиланныо интерфейсные элементы.

Научна« мовмзна. В диссертационной рабо/о ; а) разработаны математические алгоритмы «дантификакки параметров пространственной модели преобразующий системы станка N алгоритмы пересчета отик характеристик, обусловленных илашием детали; Ö) создан программно - аппаратный комплекс для анализа ядеитыфмкаикм динамнчвснчх характеристик станка a tipouucca резании; в) создана методика анализа я моделирования неопределенности, вносимой процессом розан*я,

4) выполмано исследование м предложены математический модели, расирыаакшиь преобразование отклонений формообразующие движений от заданных, например, по программ« ЧПУ. а .¡арактвристиик качис» ьь ¡цатним ;

à) созд&од математические алгоритмы к программы дли определении отклонений форнообразумих движений от заданных при наличии статистик туна процесса реэанкм и шума станка;

е) создана алгоритмическая и программная би:»а для построения системы диагностики кнчастяа как сопроцессора управляющее ЭНН стыша С ЧПУ;

Практическая ценность. Разработанные методы исслооованн», математически® алгоритмы, программы и аппаратный комплекс являются базой длй микропроцессорной системы диагностики качества кик сопроцессора управляющей SSM ckctumu чау станка. Создании программы и кнторфайс дли решении задач автоматизированного проикгирооини* станков и процессов обработки с учйтом динамики процессов точоня*.

Реализация работы. Создана система диагностика качества на базе однокристальной микроэвм J8l6DE!>i как сопроцессор упралнющеЁ ЭВМ металлорежущим станком. Разработаны алгоритмы а программно -аппаратный комплекс Диагностики MPC, инидрОнши! на Новочеркасском станкостроительной эыеодй. Экономический аффект от внмдрвими составил 73 тыс. рублей на один станок

Алробацня работы. Освоение результаты работы докладовалвсь нь научно - технпчве- их конференции* : «Типовые Кйявнмаьы к технологическая оснастка сгалков-ввзоиатои, ci&iiKaa с ЧП1' в ГПС», Кыьи. 1Ы31 г. ; -¿Динамика станочных систем гибких иягомаи'чзмровашшх производств». Нижний Новгород, 1692г.. и ниу ' •<<> - твхмичеекйж

конференциях профоссорско - преподавательского состава ДГ'ТУ d 1Э<К) i 1993 г. г.

Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 4 работы и 2 работы приняты к опубликованию и находятся о печати.

Структура и объём работы. Диссертационная работа изложена "а 210 страницах наши полисного текста, включающего введение, четыре главы основной частя, заключение и общие выводы. Диссертация содержит список литературах источников из 141 наименований, 3» таблицы, 1S рисунков н приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе рассмотрены результата известных работ в области динамического моделирования преобразующих снстон ноталпорежущкх станкоп (КРС), идентификации паранегров, а также диагностики состолнип станков и процессов обработки.

Согласно соврененкым представлениям преобразующая система металлорежущего станка представляет собоЯ елолную физическую систему, d которой отдельные процессы являются »заимосвяэанными я они в совокупности влияют на состояние стайка, процесса обработки и показатели качества изготовления изделий. Само назначение станка определяется его основной функцией - изготовление деталей, обладающих заданными характеристиками качества при обеспечении заданной пронзводктельности технологического процесса. Поэтому с позиций целевого назначения станка ого преобразующие системы необходимо рассматривать, прежде всего, по отношению к процессу резания и под углок зрения обеспечения заданного качества изделий. Одной из наиболее важных подсистем является упругая система (УС), включающая а себя станок, приспособление, инструмент и деталь, взаимодействующие с процессак резания. Именно в результате этого взаимодействия анализируются основные свойства системы. Вопросан «следования динамических систем станков посвящены работы В. А. Кудинова, В. Л. Вайца, В.С.Хомякова, 10. И. Городецкого.

В.В.Каминской, С.С.Кедрова, А. И.Ловина, Л, г. Нураюкинз. В этих работах рассмотрены различные модели преобразующих систем и предложены методы их динамического анализа. Наиболее целесообразной, отражающей такие свойства преобразующей системы, как ей пространствонность, несовпадение направлений движении <•

направлением приложения силы, мзнвнение динамических характеристик при варьировании частоты возбуждения, следует признать модель, предложенную п. д. Куликовым, и использовать об для описании динамической упругой системы.

Большие значение в работах 3. М. Лаванов. Э. Ф. Кушннра, В. С. Хомнкава, н.коч&нева уделяется вопросам исследования динамических характеристик н идентификации параметров упругих систем станков. Однако катоды определения динамических характеристик. используемые в унананшзс работах. холмотсм достаточно трудоёмкими и практическое использование их в производственник условник сталкииьетси с определенными сложностями. Кроме этого, до настоящего времени отсутствуют данные пи динанмчосьим »оделим процесса резания, полученным а процессе естестииннсго функционирования станка.

При этом, если прогнозировать отклонение прогнозируемый траекторий форкообразувцих дишиишЦ от за илнных, необходика дополнительно моделировать неопределённость преобразования координат в MPC. Задача диагностики дополнительно требует оииняипть «нфорнативиыа свойства измериных координат преобразующей системы ИР С.

В связи с зтин в настоящей работе поставлены следующие задачи, решение которых и выносится на защиту :

1. Ргпработка математических нодолоВ а илгоритмсй идентификации динамических характеристик прьобрпзушаИ системы станка с учетом хорактеристик обрабатываемой детали.

2. Создание методики идентификации динамических характеристик процесса резанил {ИР) с учетом двух аспектов отой характеристики t

а) Динамическая характеристика ПР как динамическое связи, объединяющей подсистемы инстукента х обрабатываемой детали через flPi

б) Динамическая характеристика ПР как спучаНного воздвветоая на режущий инстумант.

3. Изучение дшшинчнеких свойств процесса обработки под углом зрения обоснования негодяи прогнозирования и »aariioi нкя формообразующих движений инструмента относительна детали.

4. Изучение взаимосвязи варьирования формообразующих движений с характеристиками качества обрабатываемых легален.

5. определение математических зависимостей, моделирующих

упругие састокы станков, дякаивчоекао зарактерветако процесс* обработка a преобразование фориообразутазв йваявнвЯ вмструяеата относительно доталп в показателя иачвстаа.

в. Создание мат«к*твчвсио( иоааяк иагюстикв к&чосточ. ваделяО.

7. Разработка а амвйрвнвв вэкоторыя нвтоазк дяпгноствкз качества изготовления вэделяЯ в свезя с создаивэм нвкропроиоссоркоЭ свстакы двагностякв качестве, как сопроцессор свстоко ЧПУ. a такко квтодвня оцвмяв&мая качества э производственным усяоаивя.

Пса многообразие эатрокути» вопросов оЛъвавкаатсв оявмйЭ

логвчоскои cstohoq :

- маобходвко научаться пропкмаровать отадоивляп реальгз^г форкаобраэувавк траекторий от прагрсшквруекьшс

изобходяно оценивать првобр&ювэкао откловамай отвх траекторий о показатели качества.

О вторе3 raano i «Лямзявчвскаа прообразуемая спстокь опт», дается на гоматаческая Соркулвровна резавпоЗ гробл«1сц в екнлптЕЧссик вссг.э&уатса пакоторыэ особвкноста /»капами пронпел рззз.г:яв. дяa рваонзя вопроса откяонвмая форисобрззугаях досзеивО ot ааmtst&xt попользуется сдадуетзо урооизиао.

ä(c) * [U(D.l)l (y'(t) * iup(i)]-x(tj] « ¡ие(о,1))-7(о. (t)

ras t (t1(0.1)! ~ катрена отиосэтаяьно лаиайного ßü^tspsiiiennbunro оператора D. опрвййя«гааа ynpyryn систему ;:?c no отнеяенэо к процессу резанвя; (ttf(t)I - иатряца яаяэврязованкоЗ янкаикчаскоЗ

нброкторзстинв процесса резанея как дзигмзчдеиск связа подсвств.ч вкструионтв а детали !

[ü[(it.l)J - натрвца прровдекяя возмуаоивИ <кииакатсчосьа^ к еялооих! со сторон»! «PC к процессу резаном i 5(C) и (jrt(t ), jTjfe ), «dt)) - ввктор-функцая отклакьнаВ форкообразуеяяя домена2 ппструмонта относительна летала I Р*(С) » |r*ft>, С), rjftj) - пун процесса peaaiiüit i - координату точка контакта асраяш инструмент* с детальв.

О главе приводятся натоиатечоскве алгармтки идонтвфвизцяз а пересчета к вершине висгрунанга эденантоз матрицы [Ы(0,!)}• Ира этой □ качестве всходной используется анформацмд от

?

влентч$янярованных вянаначвеках характеристик в трех точках ИРС : в точи« закряиломяя деталв я спидол*. с заднем центре в на вершине рвяутедего HHcipjfKSHTS- Пересчет характеристик к точке контакта п»1пля l инструментом осуществляется в предположения, что деталь есть ябсопэтно твордо« твпо. Для яаентвфвкаияя элементов ¡&f(t)] пр«Алпгя9<тся елгорятяи я методика. основанная на обработке пифорнпияя о »ромонныя реакциях í(C> на в - образные возмущения при резимнн в без резаняя. Алгоритмы позволяет рассчитать AÍ4I, coo»p«rrтвуеияя l&r(t)h чо вспи девяти компонентам.

Крон« этого, на основе цифрового кодэлкроавмак, определены ппккые особенное!» данамвия процесса реэанвя, в частности, определены усиова* спрчэыдлмвостп гвлотеэы неизменной оркентацян еял резвнхл в пространств». Эта особвнност"»; основаны на совиестнон аналитическом сшллязе статистическая »арактерветик сил (в совокупности кргоспвктров. ваевшшх спектров в функцвй ко1«рэнгносгк) а лвияэииЭ «нструиента относительно летели.

Трет» я глава поевдиеиа опасаняю методики и программно -аппаратного комплекса для исследования данамак* процесса резания в совокупности имализа спемтрвлыых иатрш сап резакяя. движений янструмента огносяте.чьно детали я преобразования этих движений в функияк профчля. Вод послолнеК помвнеется изменение текушего рзсстояная ut оса врааэнвя летвля до точка контакта с вершиной инструмента. Приводятся нэтрологячискяе характеристике

язмарктрлыздх преобразователей. вмпулгеного дянакоиотрического нелотка, даётся описание автоматвэяроганного непитательного стенда на базе станка ЗТ16-ФЗ-01, датчики сии, колебаний к перенесений, которые через Л ЦП L-202 связываются с ЭВМ типа IBM ГС/АТ/38В с пряным доступе» в <паиять и быстродействие» 50 КГц па один канал.

Важное паучков зиаченве разработанных методик и выполненных экспериментальных исследований заключается в ток, что выполнены экспериментальны«? яссладея&мя собственно динамически»

характеристик процесса резаиия в виде элементов матрицы [VT(t)J в частотной области. Эти эксперименты дополнили известные представления о лакамигесксй карактеристике процесса резьнин как динамической связи пожду колебаниями вершины инструмента относительно детали, сушаство этих дополнений в слояувщем :

показано, что процесс резания дополнительно оказывает диссипативное влияние на колебания инструмента относительно детали,

Алгоритм - дисперсия микрорельефа -

№

и,

гно ы, выбирается исходя из периоде, опредоляомого ллнной опорноЧ пооархмости, на которой происходит мморонно георонояатоста поверхности.

Алгоритм - диагностика ноопредалйнкостл, вносимой лронессом резпняя. Оценка ноопределйнности осуществляется по анализу ушироня:< спектральной линии осцилляторов, обусловленных периодическим измененной припуска, и на основе анализа функции' когерентности между колобатшзмсыни смощвниямм инструмента относительно детали х функцией профиля.

Приведенные алгсрягчы ногу г бать дополнены по моря развития наших представлений о качество поверхности, однако обща« структур« снстокы диагностики остаётся неизменней. В зтон преимущество предлагаемой структуры построения системы диагностики.

Эти алгоритмы положены в основу постоеикл многофункциональной системы диагностики качества изготовления детали.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.

Проблеяв совершенствования современного автоматизированного проязводства поставили перед сташоведеккек дно взаимосвязанные задача : прогнозяроэаняе н диагностику текущего качества изделий. Эхе задачи во многом продиктованы тем обстоятельством, что программируемые формообразующие движения инструмента относительно обрабатываемой детали отличаются от реальных я это отлкчяо, например, обусловленное особенностями динамики процесса резания, во иногом определяет погрешность изготовления деталей, В представленной диссертационной работе продлагпется один из путай решения этях задач на осноче моделирования я идентификации динамической преобраэуюдей системы станке и создания алгоритмов пэресчбта достижимых изморен» координат я координаты формообразующих допженяЯ. Наблюдение зп никоторыми доступными измерению координатами МРС позволяет определять реальны» траектория движения и на основе созданных алгоритмов пересчета омешковть характеристики качества изделий. Это - решение задачи диагностики. Решение этой же задачи, но на оснопо использонания априорной

информации об основных воэмущаникх s прообразующий системе станка -есть задача прогнозироьаиия. В диссертации приводятся алгоритмы ршаеник и цтой задачи.

В синаи с изложенным выше можно утверждать, что цель, поставленная ъ диссертации, решена. Создан математический аппарат, программно-аппаратный комплекс и припедокы примеры адекватности решения и адачк диагностики и прогнозировании начества изготовлении Азтапой на станках токарной группы. В связи с эгвн, представленную ци>:сертацик> можно квалифицировать как теоретическое обобщенно и решение ьа&ноИ для станкостроения задачи, заключающейся в изыскании ноиых возможностей улучшения качества и надобности фуикционировапия hfC на ос нова диагностики и прогнозировании качества изготовления изделий по динамическим характеристикам прообразующей системы MPC. (физодениые в диссертация кагориали, практически без болыаки доработок, могут быть распространены на решение других технические проблем, о которых наобходкно прогнозировать и оценивать точность обеспечения траекториях задач.

Приведенные в диссертации материалы позволяет сделать £г.едуод«и* общие сызоди по диссертации.

X. Характеристика качества обрабатываемой детали форинруится с результате сложного динамического взаикодоЁстввд обрабатываемо* дз!алк и режущего инструмента через процесс резания, при это* ццилаи.ы кг -труноита относительно обрабатываемой детали к к out принципиальное значение, так как чип определяют форнообр&эувщис движения, формирующие обрабатываемую деталь.

Решение проблемы диагностики качества обрабатываемой детале формулируется как дзконпозкция решения следующих проблем : каганагмческого моделирования и идентификации параметра! динамической преобразующей систоки станка, создание алгорктко1 пересчёта измеримых координат в координаты дояяонкя инструмент! относительно детали.

Решение проблемы прогнозирования опирается на апрворнуи информации об основных возмущениях к затем использование веш составляющих решения задача диагностирования качества.

2. Ликмениа иг грунекта относительно детали складывается и: суммы реакций преобразующей системы стопка на шум от процесс! резаных, шум коздейетлий от металлорежущего станка, в тон числе oi кинематических воздействий. Поэтому в формировали двнаенн!

инструмента относительно детвл* участвует динамические характеристики технического состояния MPC, процесса резания и прообразующей системы станка.

3. Аналитические исследования статистических неделей процесса резания позволяла выявить некоторые особенности динамического моделирования ■ процесса. Определены условия, при которых динамическая модель процесса резания может рассматриваться как зависимость сил резания от изменения площади срезаемого слоя или от смешений инструмента относительно детали, приводящих к изченениг» этой площади, а также условия, прл которых с ял у резания имеют г пространстве неизменную ориентацию.

4. Разработанная методика идентификации динамической ноделя процесса резания позволяет в процесса резания осуществлять определение элементов матрицы-оператора, связывающего еялы реэания со смещениями инструмента относительно детали в плоскости, вызывающей изменение площади срезаемого слоя, а также по координатам, не вызывающим изменение площади, В основе методики лсянт обработка информация о ррененных последовательностях колобаниЯ инструмента э трех ортогональных направлениях, а также об ударных воздействиях от внбромолотка на рожуинй инструмент в процессе обработки.

5. Определены условия, при которых возможна обработка экспериментально определенных временных последовательностях. В частности, условия совмвстностз при вычислении анплятудно фзэочастотивс характеристик процесса реэанкл. Полученные амплитудно

фазочастоткыв характеристики определяют экспериментальный материал, на основе которого решай вопрос об уравнениях, описывающих связь сил резания и движений инструмента относительно детали, в тон число и об определения параметров динамической подели.

6. Получено матенатнческое выражение, позволяющее осуществить пересчет динамических характеристик системы обрабатываемой детали со стороны шпинделя я заднего центра к точке контакта инструмента с деталью. При этой обрабатываемая деталь «сталируется (абсолютно твердым телом. На этой основе разработаны алгоритмы я математические модели, раскрывающие трансформацию динамической системы MPC э зависимости от текущей координаты движения суппорта вдоль обрабатываемой детали, а также в зависимости от динамической

характеристики процесса резанца.

7. Разработанный автоматизированный стенд для исслодованвя динамических характеристик процессов обработки на Сазе IBM PC/AT, программно - аппаратный комплекс ы интерфейс позволили проводить исследования динамических характеристик процесса резания и преобразующих систем MPC в части : анализа динамических характеристик процесса резания как динамической связи, обусловленной процессом обработки, элементов натрии корреляционных функций и спектральных плотностей колебаний инструмента, функций когерентности и характеристик профиля обрабатываемой детап« g прочих.

Созданный комплекс открывает новые возможности идентификации, иатематкчвского моделирования и позволяет получить принципиально гшзуи информацию о динамических особенностяк процессов обработки, которая может использоваться для целей прогнозирования показателей качества изготовления неталой н диагностики текущего состояния процесса обработки и качества изготовления изделий.

8. При проведении исследовании частотный диапазон определялся исходя из затухания автокорреляционной функции мккронеровностеС поверхности и частоты среза ей евгоспектра. Частотой среза определялась верхняя частота анализа, нижняя частота - необходимым цреканен наблюдения, задаваемые длиной опорной поверхности, которая, в свою очередь, определяется длкной на обработьнной поверхности, на которой' автокорреляционная функция затухает. Однако нижняя частота а исследованиях но ограничивалась, так как о исследованиях также анализировалось сношение положения равновесия динамической системы, определяющее лкнойну» погрешность обрабатываемой детали » погрешность форны.

9. Выполненные исследования особенностей колебаний инструмента в процессе рвэанкя, включающие анализ автоспектров нолебаннЁ по трём взаимно-перпендикулярным направлениям, п кх взаимных спектров, а также функций когерентности позволили выявить ряд особенностей динаикки процесса резаник, Сродм наиболее важных отнетнн существование некоторой частоты 0f, до которой функция когерентности близка к единице, а затем она периодически меняется, асснмптотически стремись к нулю, эта частота определяет тот частотный диапазон, в котором является справедливой гипотеза неизменной ориентации сил реэанил в пространстве. Отмечено, что эта

частота совпадает с частотой существования автоспектра поверхности обработанной детали. П связи с этин можно сделать вывод о свойствен неопределённости, вносимой процессом резания. Во всех случаях увеличения обусловленности формирования поверхности дотали формообразующими движениями инструмента относительно детали отвечает увеличение частоты Пг. Это обстоятельство позволяет ианеткть новые пути оптимизации режимов обработки по увеличению частоты Пг.

10. Неопределенность, вносимая процессом резания, может быть оценена функцией когерентности между составляющими колебаний. При этом энгропк). состояния процесса обработки всегда возраствот при уменьшении функции когерентности. Этот тезис согласуется с теорией оптимизации процессов обработки по критечию тепловой энтропия и показывает общность физических процессов чря резании, обусловленных сяловыни и термодинамическими процессами.

11. При проведении исследований динамической характеристики процесса резания, как динамической связи, возникают особенности, связанные с вычислением временных реализаций, их статистической обработке» и организацией проведения экспериментов. Лля получения адекватного результата необходино принимать во вникание следус.'це«

- во временных реализациях необходимо отсенать интервал, связанный с вынужденной п переходной составляющой реакции системы на дельтообразное силовое возмущение;

- если проводится интегрирование временных последовательностей, то после каждой операции интегрирования необходимо удалять постоянную составляющую и в полученных реализациях учитывать, что коэффициент затухания и частоты вычисленных колебаний не изменяются;

- в высокочастотной области динамические характеристики системы с резанием и без резания должны быть примерно одинаковыми. В противном случае идентифицированные характеристики динамических иоделой процессов обработки будут физически нереализуемым«.

12. Создана экспериментально-аналитическая методика определения динамической характеристики процесса резачхл кан динамической связи, обусловленной процессов резания. Методики позволяет на основе определения аннлитудно - фазочастотнмк характеристик прообразующей системы ИРС с процессом резания « бел него вычасллгь анплигудно-фазочастотння характеристики пронес::-» резания. Анализ полученных характеристик процесса реианин почиоли.ч

выявить наиболее важные особенности динамическое характеристика процесса резаная. При этом отмечается диссипатмвное влияние процесса резания на движения инструмента относительно детали. Одновременно в процесса резания проявляются и его динамические свойства, связанные с запаздыванием вариаций сил резания при соотеетствувдшх вариациях смещений инструмента относительно летала. Кроме этого огкечаегся связь сил резания с колебаниями, не вызывающими кзмононие площади срезаемого слоя. Предложена упрощённая динамическая модель процесса резания.

13. Созданные математические алгоритмы идентЕфикацви динанкчосков преобразующей системы MPC с учетом динамических характеристик процесса резания к шумов, действующих в преобразующей системе MPC, позволили создать методику вычисления отклонений реальной траектории формообразующих движений от заданное по программе ЧПУ. На основе выполненных исследований взаимосвязи смешений инструмента относительно детали с функцией профиля создана методика оценивания качества изготовления изделий на основе анализа отклонений траекторий формообразующих движений.

14. Анализ возмущений, действующих на прообразующую систему КРС, позволил определить основные из них н создать asi математические модели. Среди наиболее виш отметин следующие :

- кинематический шум, приведенный к двЕшенидм инструмента относительно детали. Приведены ого математические модела кан случайного стационарного процесса. При определении кинематического шума предложены математические алгоритмы подавления мультипликативных помех. Моделирование этой суперпозиции шума осуществляется по закону (4);

варьирование припуска и физнко-механических свойств материала представляется совокупностью осцилляторов (2), пвриодизированных. с частотой вращай/я обрабатываемой детали. По }лнранию спектральной линии эткх осцилляторов можно судить о неопределённости, вносимой процессом в формирование детали, то ость характеризующее качество изделий;

- шум собственно процесса резаная, модалкруищай многие фиэико механические процесса в зоне резания (периодичность формирования поверхностей скольжения, особенности колебаний длины контакта струкки с передней поверхностью) инструмента, особенности наростообразовамкв, упругое восстановление материала за зоной

рэаамяа, правом«»* к волновым «адуч*йми. процессы транш а внутреннего а прочее), npeicTaaaa«f<ra йътм »умом ta», преобразованный л я не Яши мффер*№авпы\1и оплраюкои.

Перечислен)»)} вовиуяеияй определяв* осюамов влраприыЭ иатараал, поэаоламэвВ реяать >а&ачу прегиаваровэняа а ясслфвовагь üüorao акфорнаиоонны« свойства преобрааугваа! ЮРС,

18. Выполненные иссяааованвя е»впмзсав»ч смсааняИ инструмента относительно летела с фуииивоЗ префаяя обрабатываемое немала, то ®е»ь с фуишэай otkaümüiísíi рчякуса обрабатмй&оиоа аотала в точна ал комтанта с янотруман*«»*. паиааел«. что формообраэукхнв .эввееииа медетермгняроавммо иашакы с ^утшавЭ профзл*. о аавасаиоста от чос»о»»ого agamsofco су»эсгву«г самостоятельные процессы. оАуслоааемшо зсоАвмност*мэ фа»а*о яакаиачвеках процессов о аома рвдемва. О сеяав в йтви а»е*вно « расенотрвна» понятое суавс?вбй«вга частат-иого авяиаэв««, лввлпвг« s низкочастотной oAnactn, гко Фу mían пигерэнткиста ивяву »южИениян» a 6yit глава профиля вляэна « ©дома««. 5to» чпстоткм* аяанаавп эваасат от твниологачвсмаи pesado» свровшаи u ''•опотраа ре»уя«го анструионта. Do иеея случавз он pactiepavuci] upa г.оярастпмаа сиоростн резаны» а уиеимаяниа оОьвча вефврьнгровкинпго натереал* S честниста. прв решат*» взноса ровунчга инструмента сувеста^мжв частотой ввапазон осегял умвмьааагс«.

На основа* асслввэаанаа вэаапсквапы аоиаватвяыл« спеяемвв виструмент* относительно латала с фуннивеА орвфил« предложена упромоина л яал»ль преобразована« мояебатипыыг: сймзамиЭ » фунмч*» профиля (в).

it. Ka основа г. кал а а» прогмозаруамоЯ ала «вагиостурувнсв функиап изменение фсрмообраауеаэх доапвиив првальаэш Алгоритмы оцвияваная качества вздела! i - nepouoeaiot.ts »ш ос ново рассмотрена» яиспврсив погрешности обработка ¡ » погрешности продольного и поперечного сечаияВ летала.

3«н аигорятии прядусимрмиаыт подавленна иуиоя о статастячасиуп обработку ам^ормаика. Они 4внлась основой создав«виов на кефвмре *ПП ЛГТ» * яирспронассорио» мнагофункцаоиальной смсгвны маапшстакм состоянии процессов обработка в качества взлелей на стан«ах с чп».

17. Предложена структурна* сяеиа саетэяы имогофуикг ома/гььоЛ диагностик» процессов обработка на ИРС мак сопроцессора уэйн

четк;>мэ:>«ауааи етвнкон Светика двагноствкв какдому навру /прл»п»«а»0 программы ставят е соответствие ещ® а показателе ивчествя. С1пр«д»Л4«)а1в na пршшвпак, аэлоаеннмк в работе. В насто«о»о «рейв таква система находятся на стадии лабораторного мг.иогЕфоианпэ. 0-Br.«î>iEaa ев алгоритмы с самостоятельным программным обвспочвчясм нзалв прам»н«иие в промышленности. В частности, на Ионпчпркссскок станкостроительном завода свстема двн&нвчоскоС даогност *кй качества еэготовлоиз« станков внедрена с экономвческвм эффектом 79,о тысеч рубясС с год на один станок.

OcHoüifaJ® поаовекия аксссрггипс опубликованы в следуваях работах :

1. SoüoaopoTiÉíS В. Л. . Игобкгорят Л. Г. , Шарапов О.И. , Субраманном К. С. Метод оцвнкБангл параметров дамамсчосной модели упругой сестекы станка // Нодэакссгь янерументальных в станочных систем : ИвЕоуз. cö. иауч. тр. - Росгов-иа-Яону. 1991. - с. 92 - 105.

2. Штсйнгардт Л. Г., Шарапов O.S.. Субраишшан к. С Лвг.анкческоо нодэлкронанве упругой системы станка в вдэнтвфякацвя во параметров Si TcnoBU'a меканязтд а -гсхнологачвсиаг оснастка стакиов-автоматоэ. станков с Чпу в ГПС -.Тез, докл. кокф.. 14-15 н&я. -Каоа. 1991. -с. 13-16. 3- Субрананвам К. С. Вгияняе двиаксческвх характериствк металлорежущего ствн;:а на точность взготозленап детали при точенгп // Лвагкосткка коталлорокущвя станков в процессов обработке : З'.освуз. сб. науч. тр. - Ростов-иа-Дону, 1S91. - с. 118-124.

4. ЗакоБоротны2 В.Л.. Еордачев Е.В.. Субраианкам К. С. Метод определения дшткпческоЗ карсктервствня процесса резания // ¿«макака станочных састок гг.Сккк автопатвзЕровшиилх производств: Научно-тохи. конф. ( : Тез. докл. / НвЕвгср. гос. ун-т. Нижний Новгород, 1992. - с. 3S.

5. Субраионцан К. С. Методика экспериментального определения динаннческоЗ характеристики процесса резания // Диагностика металлорежущях станков е процессов обработки : Межвуз. сб. науч. тр. - Ростов-ка-Доиу, 1992. (в печати).

6. Бордачов Е.В., Субрвмвняам К. С. , Афанасьев A.B., Зиновнов О.В. Информационно - измерительный комплекс для анализа динамических характеристик металлорежущих станков // Диагностика металлорежущих станков в процессов обработки : Межвуз. сб. науч. тр. - Ростов-на-Дону,