Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Автоматизированная система контроля шероховатости поверхности Зиятдинов Рустем Раисович

Автоматизированная система контроля шероховатости поверхности
<
Автоматизированная система контроля шероховатости поверхности Автоматизированная система контроля шероховатости поверхности Автоматизированная система контроля шероховатости поверхности Автоматизированная система контроля шероховатости поверхности Автоматизированная система контроля шероховатости поверхности Автоматизированная система контроля шероховатости поверхности Автоматизированная система контроля шероховатости поверхности Автоматизированная система контроля шероховатости поверхности Автоматизированная система контроля шероховатости поверхности Автоматизированная система контроля шероховатости поверхности Автоматизированная система контроля шероховатости поверхности Автоматизированная система контроля шероховатости поверхности
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Зиятдинов Рустем Раисович. Автоматизированная система контроля шероховатости поверхности : диссертация ... кандидата технических наук : 05.13.06.- Набережные Челны, 2003.- 158 с.: ил. РГБ ОД, 61 03-5/3187-5

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Автоматизация контроля шероховатости поверхности в машиностроении 10

1.1. Активный контроль в машиностроении 10

1.2. Анализ методов измерения и пути автоматизации процесса контроля шероховатости поверхности 15

1.3. Поляризация излучения, отраженного шероховатой поверхностью 25

1.4. Выводы по первой главе 33

1.5. Задачи автоматизации контроля шероховатости 34

ГЛАВА 2. Теоретические основы автоматизации контроля шероховатости поверхности 35

2.1. Теоретико-вероятностный подход к исследованию шероховатой поверхности 35

2.2. Взаимодействие электромагнитного излучения с шероховатой поверхностью 42

2.3. Исследование поляризационных характеристик отраженного излучения 50

2.4. Разработка функциональной схемы измерителя степени поляризации 58

2.5. Выводы по второй главе 59

ГЛАВА 3. Создание опытного образца системы активного контроля 61

3.1. Экспериментальное исследование отраженного отшероховатой поверхности излучения 61

3.2. Влияние мощности излучения на степень поляризации 65

3.3. Выбор оптимального угла падения излучения 67

3.4. Определение оптимальной структуры и состава системы активного контроля 70

3.5. Разработка математических моделей автоматизированной системы контроля шероховатости поверхности 78

3.6. Оценка точности измерительного канала системы активного контроля 88

3.7. Выводы по третьей главе 92

ГЛАВА 4. Применение автоматизированной системы контроля шероховатости поверхности 94

4.1. Система автоматизированного контроля шероховатости поверхности 94

4.2. Диагностика состояния обрабатывающего инструмента 96

4.3. Управление процессом шлифования на основе текущего значения шероховатости поверхности с учетом наложенных ограничений 98

4.4. Пути повышения точности измерений 113

4.5. Выводы по четвертой главе 118

Заключение 119

Список литературы 121

Приложения 129

Введение к работе

Актуальность темы. Современное развитие производства предопределяется доминирующим значением автоматизированных производственных систем, обеспечивающих высокое качество выпускаемой продукции. Повышение качественных показателей информационно-измерительных систем является насущной проблемой развития гибких автоматизированных производств. Одной из важных задач в машиностроении является использование контроля не как средства разделения уже готовой продукции на годную и брак, а как средства управления с целью получения требуемых параметров качества, предупреждения и исключения брака, а также для установления оптимальных режимов обработки, обеспечивающих высокую производительность при требуемом качестве обработки. Для этих целей применяют системы активного контроля (САК) [1].

Главной задачей САК можно считать устранение влияния на обрабатываемый параметр различных факторов, действующих систематически и случайным образом: износ режущего инструмента, температурные и силовые деформации и т.п.

Основной областью применения систем активного контроля является финишная абразивная обработка деталей, в первую очередь, шлифование и хонингование. Эта проблема особенно актуальна для шлифовальных операций, формирующих в большинстве случаев выходные показатели качества всего технологического процесса изготовления деталей.

Существующие на сегодняшний день системы активного контроля для шлифовальных станков применяются для контроля линейных размеров обрабатываемой детали. Однако немаловажным в операции шлифования является контроль качества поверхности. Отсутствие подобных систем объясняется сложностью контроля шероховатости поверхности в реальном масштабе времени.

5 В современном производстве физические свойства и характеристики

микрогеометрии шероховатых поверхностей имеют первостепенное значение для качественных показателей изготавливаемой продукции. Шероховатость поверхности является важной эксплуатационной характеристикой, от которой зависят коэффициент трения, износостойкость, коррозионная стойкость и ряд других механических характеристик.

Для измерения параметров шероховатости разработаны различные методы, которые можно разделить на две группы - контактную и бесконтактную.

В настоящее время все чаще применяются оптико-физические методы исследования свойств поверхности. Это объясняется тем, что они являются неконтактными, неразрушающими и легче подаются автоматизации. Развитие эллипсометрического метода измерений характеристик поверхности, сущность которого состоит в исследовании изменения параметров вектора Стокса отраженного излучения, привело к созданию качественно нового подхода к изучению ее свойств.

Основным препятствием для развития оптических методов измерения, в частности эллипсометрического, служит сложность математической обработки ее результатов. Применение вычислительной техники устраняет практически все трудности, связанные с интерпретацией результатов и создает предпосылки для превращения автоматизированных измерительных систем в весьма эффективный инструмент, находящий применение в самых разнообразных исследованиях [2].

Применение лазерных информационно-измерительных комплексов (ЛИИК) для измерения шероховатости поверхности позволит производить автоматизированный контроль качества как в процессе изготовления детали, так и после окончания ее обработки. Это обусловлено широкими возможностями ЛИИК, позволяющих неконтактным способом измерять различные параметры поверхности на основе измерения оптических характеристик отраженного лазерного излучения. Высокая точность измерений обеспечивается

спецификой лазерного излучения, такими как монохроматичность, когерентность, малая расходимость, линейная поляризация излучения и т.д.

Целью работы является разработка автоматизированной системы контроля шероховатости поверхности для уменьшения времени обработки и повышения качества обрабатываемых деталей.

Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи:

экспериментальные исследования влияния шероховатости поверхности, угла падения и мощности излучения на поляризационные характеристики отраженного излучения;

получение математических моделей, устанавливающих взаимосвязь между степенью поляризации отраженного излучения и шероховатостью поверхности;

разработка способа автоматизированного измерения шероховатости поверхности на основе определения поляризационных характеристик отраженного излучения от исследуемой поверхности непосредственно в ходе технологического процесса обработки детали;

разработка способа измерения степени поляризации электромагнитного излучения системой трех неподвижных фотоприемников, позволяющего производить измерения в реальном масштабе времени;

создание технического решения системы активного контроля для измерения шероховатости поверхности в процессе обработки деталей;

разработка способа управления шлифованием на основе измерения текущей шероховатости обрабатываемой детали и расчета оптимальных режимов обработки в реальном масштабе времени.

Содержание работы по главам. Во введении обосновывается актуальность разработки и исследования систем активного контроля.

В первой главе приведен патентно-информационный обзор по системам активного контроля и способам измерения шероховатости.

7 На основании проведенных исследований и информационного обзора

определены основные решаемые задачи.

Во второй главе приводятся результаты теоретических исследований шероховатости поверхности с применением эллипсометрического метода. Показано, что параметры вектора Стокса, отраженного от изучаемой поверхности излучения, несут информацию об её шероховатости.

Для исключения влияния вращения поляризационного эллипса излучения на точность и быстродействие разрабатывается новый способ измерения его параметров и устройство для его осуществления.

В третьей главе исследуется отраженное от поверхности излучение и разрабатывается система активного контроля шероховатости поверхности.

Показано, что отраженный пучок является поляризованным. На основании результатов теоретических и экспериментальных исследований в качестве информативного параметра, измеряемого в реальном масштабе времени, принята степень поляризации отраженного от поверхности излучения, связанная с её шероховатостью. Проводятся экспериментальные исследования зависимости степени поляризации излучения от угла падения и мощности источника излучения. На основании проведенных исследований разрабатывается опытный образец системы активного контроля. Исследуется зависимость между степенью поляризации отраженного излучения и высотой микронеровностей для образцов шероховатости с плоской и цилиндрической поверхностями по ГОСТ 9378-75, обработанных шлифованием. На основе экспериментальных исследований строятся математические модели, устанавливающие взаимосвязь степени поляризации отраженного пучка и шероховатости поверхности.

В четвертой главе рассматриваются области применения автоматизированной системы контроля качества поверхности. Основной областью применения можно назвать послеоперационный контроль качества поверхности, измерение шероховатости во время обработки детали с целью получения оптимальных режимов шлифования и диагностику состояния инструмента.

8 Разрабатывается способ управления процессом шлифования на основе

измерения текущей шероховатости обрабатываемой поверхности и расчета

оптимальных режимов резания на основе минимизации времени обработки

при наложении ограничений, предъявляемых к качеству поверхности.

Для повышения точности измерительного канала предлагается способ редукции измерительного сигнала к виду, учитывающему систематические погрешности измерения.

Методы исследования. В работе использованы основные положения элементарной геометрии и теории матриц, методы статистического анализа для обработки экспериментальных данных, теоретические основы оптико-физических исследований, методы редукции измерений и планирования эксперимента.

Научная новизна положений, выносимых на защиту:

новые математические модели, устанавливающие взаимосвязь между степенью поляризации отраженного излучения и высотой микронеровностей обрабатываемой поверхности, позволяющие автоматизировать управление процессом шлифования деталей;

способ измерения степени поляризации электромагнитных волн системой трех неподвижных фотоприемников по патенту №2193168, позволяющий проведение измерений шероховатости поверхности в реальном масштабе времени;

способ управления режимами шлифования на основе измерения шероховатости обрабатываемой детали и реализующая его автоматизированная система контроля шероховатости поверхности, работающая в режиме реального времени и обеспечивающая оптимальные режимы обработки.

Практическая ценность работы:

исследованы поляризационные характеристики отраженного от шерохова
той поверхности излучения. Определены зависимости степени поляриза
ции отраженного излучения от микрогеометрии шероховатой поверхно
сти, угла падения и мощности излучения;

разработан измеритель степени поляризации электромагнитного излучения;

разработан и испытан опытный образец системы активного контроля шероховатости, показана перспективность использования автоматизированной системы контроля шероховатости поверхности;

создано программное обеспечение, реализующее расчет оптимальных режимов шлифования на основе текущей шероховатости поверхности с учетом наложенных ограничений;

предложен способ повышения точности измерений путем компенсации систематических погрешностей измерительного канала программным способом.

Реализация результатов. На основе проведенных в работе исследований разработана система активного контроля шероховатости, реализованная в экспериментальной установке для измерения шероховатости. Установка испытана в Департаменте главного метролога ОАО «Камский автомобильный завод», результаты испытаний положительные.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на международной научно-технической конференции «Технико-экономические проблемы промышленного производства» (Набережные Челны, 2000), международной молодежной научной конференции «Молодежь - науке будущего» (Набережные Челны, 2000), международной научно-практической конференции «Наука и практика. Диалоги нового века» (Набережные Челны, 2003), на заседании кафедры «Автоматизация и информационные технологии» Камского государственного политехнического института, в результате выполнения работы предложено новое решение, подтвержденное патентом №2193168.

Анализ методов измерения и пути автоматизации процесса контроля шероховатости поверхности

Недостатком таких систем является износ измерительных наконечников, инерционность измерительного прибора, чувствительность к вибрациям.

В электроконтактных преобразователях линейные перемещения преобразователя в дискретный электрический сигнал за счет замыкания или размыкания электрических контактов. Такие преобразователи подразделяют на предельные и амплитудные. Первые предназначены для выдачи сигналов при достижении контролируемого размера заданной предельной величины, вторые - когда величина отклонений от правильной геометрической формы достигла заданной, независимо от величины контролируемого размера. На рис. 1.3 изображен электроконтактный преобразователь мод.233.

Недостатками измерительных средств с электроконтактными преобразователями является громоздкость и относительная сложность контролирующей измерительной оснастки, чувствительность к вибрациям, в следствие чего возникает необходимость использования демпфирующих устройств.

В пневматических приборах использована зависимость между площадью проходного сечения канала истечения и расходом воздуха через него. Площадь канала истечения изменяется за счет измерительного линейного перемещения.

Пневматические приборы обладают высокой точностью, позволяют производить дистанционные измерения, дают возможность контролировать легкодеформируемые детали, детали с высокой чистотой поверхности, которые могут быть повреждены механическими контактами, а также исключают износ измерительных поверхностей контролирующих устройств, что повышает точность и надежность контроля. К недостаткам следует отнести необходимость особого контроля качества сжатого воздуха, а также значительную инерционность, снижающую их производительность.

Индуктивные приборы используют свойство катушки изменять индуктивность при изменении некоторых ее параметров. Индуктивные преобразователи отличаются высокой точностью, позволяют вести дистанционные измерения. Наличие единого источника энергии (электрического тока) является существенным преимуществом перед пневматическими приборами. Недостатком индуктивных приборов можно считать наличие зоны нечувствительности (петля гистерезиса).

Одним из перспективных направлений развития систем активного контроля является применение оптических методов контроля с использованием лазерных информационно-измерительных комплексов. Бесспорным преимуществом оптических методов является дистанционность, виброустойчивость, точность (такие системы позволяют контролировать линейные размеры с точностью до долей микрометра). К недостаткам можно отнести требования к чистоте поверхности, сложность обработки результатов [6].

Все перечисленные выше приборы предназначены для контроля линейных размеров и чаще всего для определения момента завершения обработки. Однако немаловажным, например, при операции шлифования, является контроль качества поверхности как после обработки детали, так и непосредственно в ходе технологического процесса. Это связано с тем, что при износе абразивного инструмента возникают различные силовые и тепловые деформации, приводящие к увеличению шероховатости. Поэтому на шлифовальных операциях используются заниженные режимы резания, что приводит к увеличению времени обработки. Измерение шероховатости в реальном масштабе времени позволяет сократить время обработки и повысить качество обрабатываемых поверхностей.

Одним из параметров, определяющих качество деталей машин, является шероховатость поверхности, от которой зависят коэффициент трения, износостойкость, коррозионная стойкость и ряд других механических показателей. Так, например, увеличение шероховатости поверхностей на один класс снижает долговечность шарикоподшипников на 70%. Величина шероховатости оказывает непосредственное влияние на качество неподвижных и подвижных соединений. Детали с большой шероховатостью не обеспечивают требуемой точности и надежности сборки, а в подвижных соединениях быстро изнашиваются и не обеспечивают первоначальных зазоров.

Шероховатость поверхности определяется как совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами на базовой длине. Качественно шероховатая поверхность может быть охарактеризована профилем. В качестве одного из параметров количественного описания шероховатости принято среднее арифметическое отклонение от средней линии профиля - Ra. Математически эта величина выражается в виде:

Теоретико-вероятностный подход к исследованию шероховатой поверхности

Одним из наиболее существенных факторов, затрудняющих математическое описание шероховатости, является ее не регулярность, проявляющаяся вследствие физических особенностей способов образования поверхностей. Именно нерегулярность шероховатости вызывает необходимость применять для ее описания и анализа теоретико-вероятностные подходы.

Часто при анализе шероховатости применяются формулы, полученные эмпирическим путем в исследовательских лабораториях. Недостатком этих формул является ограниченность их применения лишь в условиях, аналогичных условиям эксперимента. В производстве условия обработки, как правило, отличаются от условий проведения экспериментов за счет иной точности станка, жесткости технологической системы и т.п.

Шероховатость поверхности является трехмерной структурой. Полное описание шероховатости, необходимое для установления ее связей с эксплуатационными свойствами, может быть достигнуто только ее количественной оценкой в трех измерениях. Анизотропию шероховатости возможно характеризовать функцией угла ср между трассой съема профилограммы и от-счетным (нулевым) направлением профиля (рис.2.1). Объемная оценка шероховатости с помощью и-мерных функций распределения ординат возможна, однако при практической реализации сопряжена с большими трудностями. Поэтому с учетом того, что при большинстве технологических операций шлифования поверхность обрабатываемого металла представляет параллельные друг другу царапины, можно рассматривать шероховатость поверхности как двумерную.

Разделение причин образования неровностей на две группы приводит к композиционной модели шероховатости: детерминированная периодическая основа и налагающаяся на нее случайная компонента. В зависимости от соотношения технологических факторов, влияющих на образование детерминированной и случайной составляющих, может превалировать та или иная составляющая.

Выбор той или иной модели описания, прежде всего, зависит от процесса образования неровностей на поверхности. Практически при выборе типа модели следует, прежде всего, исходить из представления о существе физических процессов, определяющих образование шероховатости поверхности.

Рассмотрим поверхности, образованные абразивными инструментами. В процессе изготовления самого обрабатывающего инструмента абразивные зерна на его поверхности располагаются случайным образом, имеют различную форму и размеры. Поэтому в шероховатости поверхностей, обработанных доводкой, суперфинишированием, полированием и другими абразивными процессами отсутствует детерминированность в форме, размерах и расположении неровностей. Что касается процессов абразивной обработки, при реализации которых инструменты подвергаются правке (шлифование) то здесь, с одной стороны, правящий инструмент наносит на абразивную поверхность винтовую канавку, а с другой стороны, во время правки абразивные зерна настолько интенсивно скалываются, что от детерминированности почти ничего не остается. Это позволяет предположить, что профиль поверхности обработанный абразивными инструментами, представляет собой реализацию случайной стационарной нормальной функции.

Распределение точек профиля z по уровням представляет собой случайную функцию p(z). Так как распределение ординат точек профиля подчиняется нормальному закону, запишем:

Экспериментальное исследование отраженного отшероховатой поверхности излучения

В схеме, показанной на рис.3.8, по сигналу с микропроцессорной системы происходит запоминание сигналов в схемах выборки и хранения {СВХ1-СВХЗ). Затем измеренная информация последовательно передается на аналогово-цифровой преобразователь посредством аналогового коммутатора. Недостатком схемы является использование дополнительных элементов -схем выборки и хранения. Хотя информация и считывается в один момент времени, тем не менее, из-за конечности времени преобразования АЦП система затрачивает дополнительное время на последовательное считывание информации и при быстрых режимах обработки возможно запаздывание информации и возникновение динамических искажений.

В схеме, изображенной на рис.3.9, происходит параллельное считывание и преобразование информации с фотоприемников. Эта схема имеет наименьшее время считывания информации с фотоприемников, которое определяется только временем преобразования АЦП. Применение дополнительных аналогово-цифровых преобразователей вполне оправдывается скоростью измерения. Замер интенсивностей происходит в один момент времени по сигналу начала преобразования с микропроцессорной системы.

К источнику излучения предъявляются следующие требования: - низкая стоимость; - высокая плотность энергии; - монохроматичность; - направленность излучения. В качестве источника излучения можно применить обычную лампу накаливания, светодиод или лазерный излучатель [50]. Лампа накаливания обладает низкой стоимостью, однако, для получения направленного монохроматического излучения необходимо применение фокусирующих оптических систем и светофильтров, что увеличивает стоимость системы в целом. Светодиод при низкой стоимости обладает достаточно высокой степенью монохроматичности. Тем не менее, ему присущи такие недостатки как высокая расходимость и низкая плотность излучения. Лазерный излучатель - уникальный источник излучения, обладающий удачным сочетанием таких свойств, как высокая монохроматичность, малая угловая расходимость, когерентность и большая спектральная плотность излучения. Однако лазеры обладают высокой стоимостью по сравнению с другими источниками оптического излучения. Тем не менее, появление в последнее время недорогих полупроводниковых диодов, делают их незаменимыми при проведении оптико-физических исследований. Существуют следующие способы освещения исследуемой поверхности: непрерывный и частотный. Первый способ можно осуществить более простой схемой питания источника излучения. Однако ему свойственен большой недостаток - влияние фонового освещения на точность измерений, и как следствие, необходимости применения оптических фильтров. Второй способ, хотя и требует более сложной схемы включения, обладает неоспоримыми преимуществами: - позволяет получать более высокое соотношение сигнал-шум; - обеспечивает частотное подавление фона внешней засветки без применения оптических фильтров; - обладает высокой помехозащищенностью; - позволяет осуществлять анализ выходного сигнала фотоприемника в частотном диапазоне выше области шумов фотоприемника и лазера [51,52]. Получение частотной модуляции можно получить как механическим путем, так и электронным способом. На рис.3.10 показан возможный способ реализации механического способа частотной модуляции [53]. Между источником излучения ИИ и фотоприемником ФП устанавливается вращающийся диск. В нем сделан паз для прохождения через него пучка света. При вращении диска излучение попадает на фотоприемник при совпадении пучка света и паза. Частота модуляции определяется частотой вращения диска.

Однако применение в качестве излучателя лазерного диода дает более простой способ частотной модуляции - питание диода импульсным током. На рис. 3.11 показана схема реализации частотной модуляции. Несущая частота задается генератором синусоидальных колебаний. Резистор предназначен для регулировки тока через диод.

Управление процессом шлифования на основе текущего значения шероховатости поверхности с учетом наложенных ограничений

Здесь следует отметить, что в основном шлифование производится с применением смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ). Покрытие обработанной поверхности эмульсионной пленкой может внести погрешность в результаты измерений. В этом случае необходимо производить сдув жидкости с поверхности обрабатываемой детали.

Так же, возможно применение системы для контроля износа инструмента. При затуплении резца при токарной обработке изменяется шероховатость обрабатываемой поверхности, по которой можно судить о величине износа инструмента. В ходе обработки система активного контроля определяет шероховатость обрабатываемой детали и при достижении некоторого значения сообщает системе управления станком о затуплении инструмента.

Шлифование широко применяется в промышленности в качестве окончательной чистовой обработки, благодаря существенным достоинствам: дешевизне, относительной легкости обеспечения высокой точности обрабатываемых деталей и возможности обрабатывать закаленные стали.

Резание при шлифовании осуществляется большим числом режущих кромок различных размеров и геометрической формы, неодинаково ориентированных на рабочей поверхности инструмента и в разной мере участвующих в снятии материала. Все это в совокупности с периодическим тепловыми и ударными нагрузками, а также химическим взаимодействием обуславливает изнашивание шлифовального круга.

Засаливание и затупление рабочей поверхности круга снижают его шлифующие свойства. Одновременно изменяется исходная геометрическая форма рабочей поверхности круга. Для восстановления первоначального состояния рабочей поверхности используют правку круга. Время работы абразивного инструмента между двумя последовательными правками называют периодом стойкости. Стойкость характеризует свойство абразивного инструмента сохранять свою режущую способность при абразивной обработке. Она зависит от условий шлифования, размеров и характеристики круга, материала обрабатываемой заготовки, динамических характеристик шлифовального станка, режимов шлифования [68].

Для большинства случаев шлифования характерным является увеличение шероховатости шлифованной поверхности в ходе обработки. Критерием периода стойкости служат предельные значения параметров шероховатости. В условиях производства ухудшение шероховатости в процессе шлифования фиксируется визуально с помощью эталонов. В более ответственных случаях период стойкости определяется при шлифовании пробных заготовок измерением шероховатости с помощью профилометра.

В случае применения системы активного контроля качества поверхности в операциях шлифования можно определять износ абразивного круга и делать вывод о необходимости правки или его замены.

Высота неровностей шлифованной поверхности во многом определяется режимами шлифования. Уменьшению шероховатости способствуют: повышение скорости шлифования, уменьшение радиальной и касательной подач [69-73].

В идеальном случае высокие скорости обработки снижают время изготовления детали. Однако вследствие нагрева поверхностного слоя до температур 400 - 600 С может наблюдаться уменьшение микротвердости из-за изменения структуры (отпуска) металла в поверхностном слое. Такое снижение микротвердости отрицательно влияет на эксплуатационные свойства деталей.

Грубыми дефектами поверхностного слоя металла являются так называемые шлифовочные прижоги, т.е. участки с измененной структурой, а также микротрещины. Эти дефекты образуются, если шлифование выполняют при недопустимо высоких режимах резания, затупившимся кругом. Образование прижогов и микротрещин является технологическим браком.

Эффективным средством уменьшения шероховатости является введение в рабочий цикл шлифования заключительного этапа без радиальной подачи - выхаживания. С увеличением времени выхаживания ївьіх до некоторого предела шероховатость детали уменьшается, а затем остается постоянной (рис.4.4). Дальнейшая обработка не приносит уменьшения размера микронеровностей и является нецелесообразной. Обработка на основе измерения текущих параметров шероховатости может существенно сократить время выхаживания.

Определение оптимального режима шлифования необходимо для обеспечения высокой производительности, требуемой точности и качества шлифуемой поверхности при наименьшей себестоимости изготовления. При ин 100 тенсификации процесса шлифования необходимо учитывать следующие ограничения: ограничения, связанные с техническими требованиями к обрабатываемой детали (предельно допустимая высота шероховатости поверхности, требуемая точность формы и размеров поверхности, предельно допустимая температура поверхности, исключающая появление прижогов и остаточных напряжений); технологические ограничения, связанные с параметрами станка (мощность привода шлифовального круга, наибольшие и наименьшие значения частоты вращения шпинделей и подач); ограничения, связанные с характеристикой шлифовального круга (стойкость, прочность на разрыв, режущая способность). При выборе наиболее рационального алгоритма управления процессом шлифования необходимо учитывать ограничения, отражающие конструктивные особенности и технологические возможности станков, на которых обрабатываются детали. Поскольку режимы резания имеет тесную корреляционную связь с большинством показателей качества обработки, расчет режимов шлифования следует проводить с учетом условия получения шероховатости обработанной поверхности не более заданной.

Похожие диссертации на Автоматизированная система контроля шероховатости поверхности