Удосконалення автоматизованих систем керування технологічними процесами металообробки - Автореферат

Одеський національний політехнічний університетНауковий керівник доктор технічних наук, професор Водічев Володимир Анатолійович Одеський національний політехнічний університет, завідувач кафедри електромеханічних систем з компютерним управлінням Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Кузнецов Борис Іванович Національний технічний університет „Харківський політехнічний інститут”, професор кафедри колісних та гусеничних машин доктор технічних наук, професор Хобін Віктор Андрійович Одеська національна академія харчових технологій, професор кафедри автоматизації виробничих процесів Захист дисертації відбудеться 6 березня 2008 р. о 13.30 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 41.052.01 в Одеському національному політехнічному університеті за адресою: 65044, м. З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Одеського національного політехнічного університету за адресою: 65044, м.Розроблені системи стабілізації силових параметрів процесів обробки фрезеруванням відрізняються структурою регуляторів, корегуючих пристроїв, кількістю керованих робочих рухів верстата. Відсутність достовірних відомостей про залежність сталої часу процесу фрезерування від параметрів режиму обробки утрудняє розробку систем керування, що підвищують ефективність металообробки. При оптимізації за критерієм мінімального питомого енергоспоживання в процесі пошуку екстремуму технологічний процес силового шліфування здійснюється не в якнайкращому з погляду енергоспоживання режимі. Тому актуальною є розробка методу керування процесом силового шліфування, на основі якого оптимізація процесу обробки здійснюватиметься безпошуковою системою з аналітичним визначенням значення швидкості подачі, відповідної в даних умовах екстремальному значенню показника енергетичної ефективності обробки. Мета даного дослідження полягає в удосконаленні автоматизованих систем керування робочими рухами металорізальних верстатів для обробки фрезеруванням і шліфуванням, що забезпечують збільшення продуктивності і зменшення енергоспоживання верстатів при виконанні технологічних процесів металообробки.Аналіз існуючих систем керування процесами обробки на фрезерних верстатах показав, що для підвищення ефективності обробки застосовуються системи стабілізації потужності різання з керуванням одній і двома швидкостями робочих рухів верстата. Запропоновано при керуванні процесом фрезерування в умовах зміни величини припуску, що знімається, стабілізувати потужність різання і подачу за рахунок взаємозвязаного керування швидкістю подачі і частоти обертання фрези з підтримкою максимально припустимого значення подачі. Виконано порівняння обробки з взаємозвязаним керуванням швидкостями робочих рухів з обробкою при стабілізації потужності за рахунок керування тільки швидкістю подачі і при обробці з постійними швидкостями робочих рухів. Результати розрахунків показали, що при стабілізації потужності фрезерування і подачі з взаємозвязаним керуванням швидкістю подачі і частоти обертання фрези при таких самих витратах енергії, як і при обробці з постійними швидкостями робочих рухів, забезпечується відносне скорочення тривалості обробки на 19%. При стабілізації потужності фрезерування з керуванням тільки швидкістю подачі відносне скорочення тривалості обробки порівняно з обробкою при постійних швидкостях робочих рухів складає 11,3%, а відносне збільшення споживаної енергії складає 8,9%.Експерименти проводилися на вертикально - фрезерному верстаті моделі 6Б75 при фрезеруванні заготівки з сірого чавуну кінцевою фрезою з швидкоріжучої сталі Р6М5. В процесі експериментів при врізуванні інструменту в заготівку проводився запис в память персонального компютера сигналу датчика активної потужності асинхронного двигуна головного руху, перетвореного за допомогою АЦП. За отриманими осцилограмами визначалися параметри обєкту керування з передавальною функцією, визначуваною послідовним зєднанням ланок з передавальними функціями процесу обробки Нпо(р), асинхронного двигуна Нд(р) і датчика потужності Ндм(р) (рис. Для визначення параметрів передавальної функції обєкту розвязана задача нелінійної регресії з задання виду функції і визначення чисельних значень її параметрів, що забезпечують найменшу погрішність наближення до множини значень. З урахуванням того, що для досліджуваного двигуна стала часу Тм більш ніж на порядок менша за інші сталі часу обєкта керування і нею можна нехтувати, в результаті розрахунку встановлено, що передавальна функція процесу фрезерування відповідає аперіодичній ланці другого порядку з однаковими сталими часуДля дослідження процесу обробки на верстаті з постійними швидкостями робочих рухів, для забезпечення найменшої можливої тривалості обробки вибрано найбільше допустиме значення подачі, а частота обертання шпинделя для найбільшого в процесі обробки значення глибини фрезерування.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ