Введение к работе
Актуальность .проблемы. В современном машиностроении находят іирокое применение детали, обладающие повышенными свойствами еформации. К таким деталям относятся тонкостенные корпусные етали оболочечного и коробчатого типов, гребные винты постоянного регулируемого шага, лопасти гидравлических турбин и насосов, опатки паровых y газовых энергетических стационарных машин, ізотурбинньїх двигателей летательных аппаратов и пр.
Свойства деформации изготавливаемой детали следует учитывать
зи механической обработке заготовки, чтобы обеспечить высокие
іебования к качеству изделия. Однако, свойства деформации заготовки
появляются в технологической системе иначе, чем в конструкция
плин. Поэтому следует выделить класс маложестких заготовок, отнеся
нему заготовки, свойства деформации которых являются
(минирующими при формировании обобщенных статических и
шамических характеристик технологической системы, определяющих
качество и регламентирующих режимы механической обработки.
Уникальность указанных изделий, изготовляемых, как правило, в
иничных экземплярах или весьма малой серией, их значительная стоимость,
ключительные высокие требования к надежности делают методы
(сокопроизводительной механической обработки и обеспечение качества
делий актуальной проблемой машиностроения. Важность решения указанной
юблемы привела к необходимости выполнения работ в рамках ряда
раслевых научно-технических программ: "Гибкие и автоматизированные
оизводства", МНТК "Надежность машин" и др.
Цель работы. Разработка вопросов теории и практических методов вышения производительности и точности при механической обработке упногабаритных маложестких заготовок на основе имитационного намического моделирования в технологической системе именительно к станкам с ЧПУ.
Научная новизна. Научная новизна полученных в работе іультатов заключается в следующем:
- выделен класс маложестких крупногабаритных заготовок,
;бующих достаточно полного учета свойств их деформации в
шамических моделях технологических систем механической обработки
;МО) с учетом специфических особенностей их проявления в системе;
- разработан научно обоснованный метод построения и исследования
пений систем нелинейных дифференциальных уравнений, описывающих
іамические процессы в технологических системах механической обработки
южестких заготовок, определяющих качество обработки;
- получены на основе -исследования нелинейной динамической модели
^>езут>таті^позволивпшеоценитьобластьлсшусіи^
моделей,-а также область допустимого управления режимами резания в - - <сяаоаагичссявй'і!иі.ісис тстюлольчоннииси иилижений іеирии ісшичесизй устойчивости;
- развит применительно к современным станкам с ЧПУ метод
программной модификации, дозволяющий на статистическом уровне
компенсировать погрешности, обусловленные деформациями
технологической системы при механической обработке заготовок и
перераспределением в процессе обработки внутренних напряжений.
Практически ценность. Практичсскаядснность выполненных разработок заключается в следующем:
исследованы на базе обоснованных динамических моделей ТСМО
основные свойства маложесткнх сложнопрофильных заготовок, что
позволило предложить эффективные методы решения задач обработки
на станках с ЧПУ; <
разработаны эффективные в практической реализации
итеративные алгоритмы решения нелинейных задач динамики ТСМО с
учетом контактного взаимодействия инструмента и заготовки в
процессе резания, позволяющие построить области допустимых режимов
обработки в пространстве варьируемых параметров;
" - решены задачи повышения эффективности обработки,
стабильности и качества готовых изделий и реализованы новые методы
управления динамическими характеристиками технологической
системы с целью расширения технологических возможностей станков с
ЧПУ.
Реализация я промышленности. Метод программной модификации при обработке сложнопрофильных маложестких заготовок получил практическое применение в энергетическом машиностроении. Предложенные методы оптимизационного проектирования процессов механической обработки сложнопрофильных маложестких заготовок апробированы в условиях индивидуального и мелкосерийного производства на предприятиях Санкт-Петербурга (АО "Ленинградский металлический завод", АО "Свердлов", ВНИТИ Энергоыаш и.др.). Выполненные разработки приняты для внедрения на промышленных предприятиях России Ассоциацией: центров инжиниринга и автоматизации Российской Федерации. Работа выполнялась в соответствии с указанными выше отраслевыми программами.
Апробания работы. Результаты, представленные в диссертации, фратентарнодсктщывалксьюВоеаиаэясйвв^
"Динамика станков", Куйбышев (1984); на ряде научно-технических конференций: Ленинград, ЛДНТП (1982-1991); Санкт-Петербург, ДНТП,
(1991-1996); представлялись на выставке программных продуктов, СПбГУ (1992); на научно-технических семинарах СПбИМАШ (1993-1997).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 17 печатных работ.