Введение к работе
Актуальность темы исследования. Повышение производительности и тдежности функционирования машин, в том числе и автоматических Срабатывающих систем - сложная многофакторная проблема. Она связана с іальнейшим совершенствованием технологических процессов (ТП) и вопросов їх рациональной организации, средств технологического оснащения (СТО) и :истем ее окружения. Это в полной мере относится и к одному из эффективных лособов финишной обработки деталей в среде абразивных рабочих сред (PC) -шбрационной обработке (ВиО) и его СТО.
Именно поэтому усилия исследователей ТП ВиО и СТО направлены на тоиск таких условий обработки, которые обеспечивали бы качество юверхностного слоя (КПС) обрабатываемых деталей (ОД) при рациональной организации ТП и СТО, их максимальной производительности и высокой )ффективности.
Таким образом, поиск новых организационно-технологических решений хутем создания многоопераиионных ТП (МОТП) и СТО ВиО, способных работать в условиях ГАП, является в настоящее время актуальной проблемой. Ее решение позволит повысить надежность и производительность МОТП и СТО ВиО, качество обработки, а также эффективно управлять основными параметрами процесса, с целью получения требуемых эксплуатационных характеристик деталей машин и приборов. Решить эти задачи можно путем использования средств активного контроля (АК) и программных средств систем управления.
Работа выполнена в соответствии с Договором о творческом содружестве (тема: "Разработка и создание альтернативной концепции создания саморазвивающейся информационной системы "человек - машина - среда" на основе универсального информационного модуля") между: ИМАШ АН СССР, Минавтопромом СССР, Госкомитетом СССР по народному образованию, Заводом-ВТУЗ при ЗИЛе, ГПЗ-10 минавтопрома СССР, ДГТУ и ШТИБО.
Цель работы - разработка общих принципов создания автоматизированных МОТП ВиО с учетом специфики ГАП, их оптимизация и рациональная организация на основе создания оптимальных рабочих циклов (РЦ) и минимизации компоновочно-структурных решений СТО.
Методика выполнения исследований. При решении задач структурной и параметрической оптимизации МОТП ВиО использованы основные положения: технологии машиностроения, системно-структурного и комбинаторного анализа, теории шлифования, трения и абразивного износа, методы теории графов, направленного поиска; в экспериментальных исследованиях широко использовалась теория планирования регрессионного синтеза, методы профилографирования и виброметрии. Экспериментальные исследования проводились на современном оборудовании с помощью оригинальной методики и измерительно-регистрирующего комплекса по контролю основных параметров КПС, в том числе и с помощью средств АК.
Автор защищает:
-
Информационную модель, методику структурной организации и параметрической оптимизации ВиО деталей и.ее системного окружения с учетом специфики ГАП.
-
Методику оценки эффективности МОТП ВиО с использованием эффективных средств АНК при обработке деталей из ферромагнитных материалов.
3. Методику регулирования режимов МОТП ВиО в период рабочего цикла
работы станка и типовые структуры работы автоматических вибрационных
станков (ВиС) в зависимости от показателя обрабатываемости материалов ОД.
4. Концепцию создания и комплекс научно-технических решений по
типизации компонентов, входящих в состав ГПМ и ГАУ ВиО, в зависимости от
вида организации производства.
5. Результаты экспериментальных исследований МОТП ВиО с
использованием РЦ и средств АК основных параметров качества
поверхностного слоя обрабатываемых деталей.
Научная новизна работы. Предложена и разработана новая оригинальная методика системного исследования МОТП ВиО и СТО их реализации с учетом ;пецифики работы автоматизированной обрабатывающей системы; предложена эригинальная методика единой формализации ГПС машиностроительной іродукции, их системного окружения и-организации; определена оптимальная лратегия регулирования режимов многооперационных технологических іроцессов по заданным РЦ; разработана методика организации ГПМ ВиО как ;оставной части ГАП; предложены методические принципы и комплекс научно-технических решений по типизации.ГПМ ВиО и устройств СТО, их типовых <омпоновок; разработана инженерная методика расчета основных параметров МОТП ВиО с использованием средств АНК КПС для активного контроля эсновных технологических параметров КПС с учетом современных технических эешений и средств интенсификации ТП ВиО; приведена математическая модель упорядоченного выбора обрабатывающих абразивных PC применительно к тданным условиям обработки в виде ориентированного графа.
Практическая ценность работы. Предложена методика организации ГАП ВиО и его системного окружения; предложена классификация технологических процессов до уровня микроперехода, как основы организации МОТП ВиО; разработана инженерная методика расчета основных параметров МОТП ВиО; разработана методика экспериментальных исследований с использованием средств АНК основных параметров КПС деталей для МОТП ВиО; приведен состав, многокомпонентная структура организации PC и разработан порядок создания участка подготовки PC; разработаны новые решения основных компонентов ГПМ ВиО путем создания новых конструкций СТО ВиО; предложен и разработан способ оптимизации структурно-компоновочных схем агрегатно-модульных систем ГПМ ВиО.
Реализация результатов работы. В 1986-90 гг. были изготовлены и внедрены в производство автоматизированные ВиС с программным управлением, средства и приборы АНК на ряде предприятий г.г. Санкт-Петербурга, Ростова-на-Дону и др. с общим экономическим эффектом свыше 200 тыс. руб. (в ценах до 1990 г).
Апробация работы. Основные положения и результаты, полученные в ходе выполнения диссертационной работы, были доложены и обсуждены на: 1-ом Мировом конгрессе по экологии (24.09 - 26.09.90 года в г. Кельне, Германия); 12-ом Международном конгрессе "Применение математики в технических науках" (24.06 - 29.06.90 года в г. Веймаре, Германия); Международной конференции "Инженерный дизайн - ICED-90" (28.08 - 30.08.90 года в г. Дубровнике, Югославия); 2-м Болгаро - Советском семинаре "Закономерности техники и их применение" (26.09 - 28.09.89 года в г. Созополе, Болгария); 5-ом IFAC симпозиуме по применению дизайнерских решений в системах контроля
(4.09 - 6.09.91 года в г. Цюрихе, Швейцария); Международном семинаре по гибкому интегрированному производству (23.04 - 26.04.90 года в г. Люблине, Польша); Региональных научно-технических семинарах и конференциях "Применение низкочастотных колебаний в технологических целях" при СКНЦ ВІН (Ростов-па-Дону, 1986, 1988, 1991, 1997 і л.); 7-им Международном научно-техническом семинаре (Интерпартнер - 97) "Высокие технологии в машиностроении. Тенденции развития. Менеджмент. Маркетинг." (24.09 -28.09.97 года, Крым); Научно-технической конференции "Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы (Шлифабразив - 97)" (октябрь, 1997 год, в г. Волжский, Волжский ИСИ); 7-ой научно-технической конференции "Машиностроение: интеграция отраслевой и вузовской науки", РГАСХМ (20.04-22.04.98 года в г. Ростове-на-Дону).
Публикации. По результатам исследований опубликовано 14 работ (из них 2 авторских свидетельства на изобретения).
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, основных выводов и рекомендаций, списка литературы 170 наименований и приложений; изложена на 210 страницах.
