Введение к работе
Актуальность. В настоянеє время уровень автоматизации машиностроительного производства предполагает широкое внедрение станков с ЧПУ. Новые концепции в области конструирования металлообрабатывающего оборудования неизбежно приводят к ужесточению требований, предъявляемых к электроприводам (ЭП) станков, в частности - к электроприводам подачи (ЭПП). Требования к ЗПП определяются, главным образом, технологией обработки, конструктивными особенностями станка, режущим инструментом и функциональными возможностями системы ЧПУ. Основные технологические требования выражаются в обеспечении: необходимых технологических режимов обработки с использованием современного режущего инструмента; максимальной производительности; высоких точности и чистоты обработки; повторяемости размеров деталей в обрабатываемой партии.
Серийно выпускаемые ЭПП металлорежущих станков (МС) обладают такими статическими и динамическими характеристиками, которые уже не позволяют обеспечивать дальнейшее повышение эффективности металлообработки. Поэтому разработка САР угловой скорости ЭПП МС, удовлетворяющей представленным выше требованиям, является актуальной.
Цель» работы является улучшение характеристик САР угловсй скорости ЭПП МС для повьшения производительности, точности и чистоты обработки деталей.
Для достижения поставленной цели требуется решение следующих задач.
-
Разработать и исследовать математическую .модель силовой части ЭПП МС.
-
Разработать методику настройки и исследовать САР угловой скорости ЭПП'МС.
-
Разработать и исследовать САР угловой скорости ЭПП МС о улучшенными характеристиками.
-
Экспериментально проверить полученные закономерности и работоспособность САР угловой скорости ЭПП МС с улучшенными характеристиками.
ЕЗгтоды к средства выполнения исследований. Для решения
поставленных в диссертационной работе задач используются общепринятые методы теорий автоматизированного электропривода, автоматического управления, дифференциальных уравнений, методы численного решения систем нелинейных дифференциальных уравнений. В основу экспериментальных исследований в работе положены методика исследования ЗИП МС с имитацией процесса резания и методика определения параметров его силовой части.
В соответствии с поставленной целью- в диссертации получены новкэ научиш результаты.
-
Эталонные передаточные функции, которым соответствуют максимально плоские амплитудно-частотные характеристики (АЧХ).
-
Математическая модель силовой части ЭШ МС.
- 3. Условия улучшения динамических характеристик силовой части ЭШ МС.
-
Усовершенствованная методика настройки типовых САР угловой скорости ЭШ МС как с идеальным, так и с упругим валопроводами.
-
САР угловой скорости ЗИП МС как с идеальным, так и с упругим валопроводами и улучшенными характеристиками.
Практическая ценность работы определяется тем, что использование полученных результатов теоретических и экспериментальных исследований позволяет улучшить характеристики типовых и разрабатываемых САР угловой скорости ЭШ МС и, как следствие, качество металлообработки.
Результаты диссертационной работы: методика синтеза САР угловой скорости ЭШ МС как с идеальным, так и с упругим валопроводами и улучшенными характеристиками; методика настройки типовых САР угловой скорости ЭШ МС как с идеальным, так и с упругим валопроводами; методика исследования САР угловой скорости ЭШ МС с имитацией процесса резания; методика определения параметров силовой части ЭШ МС, приняты к использованию при наладке ЭШ МС на ДАООТ Краснодарский завод "Нефтемая".
На обе САР угловой скорости ЭШ МС получены положительные репения о выдаче патентов.
Стенд для экспериментального исследования САР угловой скорости ЭШ станка, внедренный в лаборатории ЗП кафедры электроснабжения промышленных предприятий Кубанского государе-
твенного технологического университета (КуОГТУ). использован при Еьтолнении хоздоговорной темы N 2.41.02.12-94.
На основе методик формирования переходных и амплитудно-частотных характеристик силовой части ЭП Добробабой Ю.П., Мурлиным А.Г., Мурлиной В.А. поставлены четыре лабораторные работы: N 05.4 "Исследование переходных процессов электропривода с двигателем постоянного тока независимого возбуждения при ступенчатых внешних воздействиях"; N 05.5 "Исследование амплитудно-частотных характеристик электропривода с двигателем постоянного тока независимого возбуждения"; N 05.6 "Исследование переходных процессов электропривода с двигателем постоянного тока независимого возбуждения и упругим валопроводом при ступенчатых внешних воздействиях"; N 05.7 "Исследование амплитудно-частотных характеристик электропривода с двигателем постоянного тока независимого возбуждения и упругим валопроводом" по предмету "Электропривод" для студентов всех форм обучения специальности 10.04, которые внедрены в учебный процесс на кафедре электроснабжения промышленных предприятий КубГТУ.
К защггге представляются следуидао основные положения.
-
Эталонные передаточные функции, которым соответствуют максимально плоские АЧХ.
-
Математическая модель силовой части ЗИП МС.
-
Условия улучшения динамических характеристик силовой части ЭПП МС.
-
Усовершенствованная методика настройки типовых САР угловой скорости ЭПП МС как с идеальным, так и с упругим валопроводами.
-
САР угловой скорости ЭПП МС как с идеатьным, так и с упругим валопроводами и улучшенными характеристиками.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены: на научных семинарах кафедры электроснабжения промышленных предприятий КубГТУ (1994-1995 гг.); на научно-практической конференции "Повышение эффективности работы систем электроснабжения и электрооборудования Кубани", состоявшейся 18-20 апреля 1995 года на кафедре электроснабжения промышленных предприятий КубГТУ.
Публикация. По результатам выполненных исследований опуб-
- 4 -ликовано 14 печатных работ и получено 2 положительных решения по заявкам на выдачу патентов на изобретение.
Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы. Работа изложена на 144 страницах, включая 28 рисунков, 14 таблиц. Список литературы содержит 73 наименования.
