Прогностика технических характеристик металлообрабатывающего оборудования - Статья

Прогностика технических характеристик металлообрабатывающего оборудования Кандидат технических наук, доцентПредставленный подход, основанный на использовании математического аппарата теории вероятности и математической статистики, закладывает возможность использования систем автоматического проектирования на начальной стадии разработки общей концепции нового технологического оборудования. Изложенный подход обладает достаточно широкой универсальностью, так как он позволяет, кроме основной, решать и ряд других задач: исследовать динамику трансформации основных ТХ оборудования при совершенствовании процессов механической обработки; определять эквивалентные нагрузки при расчете элементов приводов на усталостную прочность; оценивать теплостойкость конструкций; оптимизировать параметрические ряды технологических машин. The problems of theoretical grounds of machine tools specifications based on mathematic operational simulation are discussed in the paper.Основными ТХ, по мнению многих исследователей, в станкостроении являются: предельные значения частоты вращения исполнительного органа (nmin и nmax), номинальный крутящий момент МН и мощность привода главного движения (электродвигателя) NД. В процесс функционирования станочного оборудования параметры технологических операций (диаметр d детали (инструмента), скорость резания Vp, скорость перемещения источника энергии высокой концентрации Vист, сила резания Р и т.д.) имеют стохастический характер. При определении его типа необходимо учитывать то обстоятельство, что такие элементы режима обработки как скорость и сила резания, в свою очередь, являются по существу производными от мультипликативного действия многих независимых и слабо зависимых случайных факторов (глубины резания, подачи, стойкости инструмента и т.д.). Это подтверждается результатами многочисленных статистических исследований размеров обрабатываемых поверхностей деталей и используемого инструмента: кривые их распределений имеют скошенный характер с ярко выраженной положительной асимметрией и хорошо аппроксимируются логнормальной зависимостью. Более того, использование при численном моделировании только лишь величин математического ожидания ELNU ? и дисперсии , позволяет значительно повысить надежность прогноза, а благодаря устойчивости закона (при формировании нормально распределенных величин обеспечивается и результирующее нормальное распределение их производной величины), становится возможным моделировать распределения эксплуатационных характеристик (ЭХ) станка: частоту вращения n и крутящий момент М на шпинделе, эффективную мощность N (как текущие значения, не выходящие за пределы ТХ) через параметры технологических операций при условии, что они с ней связаны, но легче поддаются прогнозу.К достоинствам предлагаемой методологии обоснования технических характеристик станков следует отнести минимальный объем первичной информации, возможность замены трудно прогнозируемых параметров на более доступные, малую чувствительность к ошибкам прогноза исходных факторов.