Повышение эффективности станков на основе их диагностирования и определения виброустойчивости в рабочем пространстве (05.10.2009)

Автор: Сабиров Фан Сагирович

Пятая глава посвящена анализу ограничений и разработке критериев для оптимизации производственных характеристик станков с учетом их распределения в рабочем пространстве.

Разработанные во второй главе модели для ограничений производительности используются для анализа характеристик станка и оценки его средней технологической производительности;

- среднее основное технологическое время выполнения черновых и чистовых переходов.

Граничные значения показателей производительности резания Q и формообразования Ф определяются вектором состояния динамической системы станка:

где i – номер зоны в ПР; j –номер вектора состояний РП станка.

Среднее зонное значение времени черновых проходов равно:

- граничное значение производительности резания для k-того ограничения при условии ?ij,

- объем снимаемой стружки,

- для тел вращения,

- для призматических тел,

- средний диаметр для зоны,

- размеры зон в плоскости, перпендикулярной нормали к обрабатываемой поверхности,

-припуск на заготовке в i-той зоне при условии ?ij,

- вероятность состояния ?ij в i-той зоне,

- число ограничений черновой обработки,

- число состояний динамической системы станка в i-той зоне.

Аналогично определяем среднее зонное значение времени выполнения чистовых проходов по формуле:

- граничное значение производительности формообразования для k-того ограничения при условии ?ij,

- площадь обрабатываемой поверхности в i-той зоне,

- для призматических тел,

- для тел вращения.

(14) является основным при сравнительной оценке производительности станков.

Изменения (вариации) граничных значений показателей производительности внутри зон связаны с различием в условиях эксплуатации (разные материалы заготовки, свойства режущего инструмента, режимы резания и т.п) и практически не связаны со свойствами испытуемого станка. При переходе же от зоны к зоне наряду с вариациями условий эксплуатации будут проявляться так же вариации свойств станка. Поэтому оценка вариации показателей производительности внутри зон позволяет учесть их как составную часть оценки вариации этих показателей между зонами, т.е. по всему РП.

Анализ зонных ограничений предполагает определение средних зонных граничных значений для показателей производительности, зонных дисперсий по ограничениям и по условиям эксплуатации и общей дисперсии, вероятностных характеристик для ограничений.

Средние зонные граничные значения и их дисперсии вычисляют по формулам:

где nC - общее число рассматриваемых условий.

Ограничение по мощности будем называть основным, так как именно это ограничение используется для расчетной оценки производительности станков на стадии проектирования. Относительный уровень различных ограничений внутри зоны оценивается по отношению к ограничению по мощности станка:

- среднее значение k-го ограничения;

- среднее значение ограничения по мощности

Вероятностные характеристики для граничных значений служат для оценки вероятности того, что рассматриваемое k-тое потенциальное ограничение станет действующим, т.е.

Вероятность для k-того ограничения определяется по формуле:

Одной из задач анализа ограничений является оценка способности станка выполнять обработку заготовок на режимах, соответствующих последним достижениям в области технологии и режущего инструмента. Для решения этой задачи введена группа технологических ограничений:

где Гт - ограничение по стойкости,

Г? - ограничение по прочности режущей пластины,

ГR -ограничение по шероховатости, связанной с процессом формообразования поверхности.

Действующее технологическое ограничение будет:

где индекс 1 соответствует ограничению по производительности, а индекс 2 – по точности.

Взаимный анализ, т.е. сопоставление статистических характеристик ограничений друг с другом выполняется с целью:

- оценить сбалансированность ограничений по динамической системе между собой (взаимосбалансированность);

- оценить сбалансированность ограничений по динамической системе с технологическими ограничениями.


загрузка...