ПОСТРОЕНИЕ МОДЕЛИ АЛГОРИТМА УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ РЕЗАНЬЯ ОБРАБОТКИ НА СТАНКАХ С ЧПУ

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассматривается характеристики влияющие на процесс резанья. Важность данного анализа и построение модели для станка с ЧПУ высока так как при не корректной работе модели может пострадать инструмент и заготовка.

Для повышения эффективности этого процесса проанализируем зависимость точности обработки при изменении усилия резанья для моделирования токарной обработки заготовок на многоцелевом станке с ЧПУ.

ABSTRACT

This article discusses the characteristics that affect the cutting process. The importance of this analysis and the construction of a model for a CNC machine is high because if the model does not work correctly, the tool and the workpiece may suffer. To increase the efficiency of this process, we will analyze the dependence of the machining accuracy when the cutting force changes to simulate the turning of workpieces on a multi-purpose CNC machine.Ключевые слова: станков с ЧПУ, моделирование

Ключевые слова: станки с ЧПУ, моделирование.

Keywords: CNC machines, modeling.

На производстве при токарной обработке материалов, качество и эффективность этой работы во многом зависит от правильности настроек режущих инструментов. Поэтому особую важность имеет расчёт режимов резанья для станков с ЧПУ, таких режимов может быть масса. При некорректной модели процесса может произойти инструментов, лезвий, а так же самой установки. Но в основном страдает материал, что приводит к браку заготовки. Любые ошибки так же неминуемо приводят к уменьшению срока службы оборудования.

В принципе, для анализа понадобится исследовать воздействие многих факторов. Такими факторами является температура, габариты, глубина срезаемой части и жёсткость материала.

Основными параметрами, которые определяют работу всего процесса. Одни из важнейших характеристик являются скорость вращения шпинделя и подача резца, на этих двух характеристиках держится весь процесс резанья. Но они могут сильно подвергаться изменениям при сильном воздействии на материал. К ним можно так же отнести температура инструмента (из за высокой скорости вращения заготовки температура инструмента повышается, что приводит к быстрому износу), глубина срезаемого слоя (из-за глубины срезаемого слоя увеличивается нагрузка на инструмент), стратегия работы, жёсткость и размер заготовки.

Соответственно, нормативы режимов резания для станков с ЧПУ могут разниться, если учитывать весь комплекс озвученных параметров. Операция по фрезе при работе со сталью или пластмассой занимает разное количество времени. Это логично. Но при некорректном выборе параметром эта цифра по временному диапазону возрастает еще сильнее. Что ставит под угрозу темпы выполнения плана на производстве.

Для моделирования процесса обработки заготовки на токарном станке, надо воспользоваться двумя похожими моделями. Первая из моделей которая на базе заданных параметров занимается управлением процесса резанья. Вторая модель на базе погрешности обработки или выходного сигнала формируется возмущающее воздействие. Во время обработки сигнал со второй модели (являющейся вспомогательной) попадает в канал управления раньше, чем сигнал обратной связи. Благодаря этому корректировка положения режущего полотна происходит раньше. Это даёт возможность инструменту обработку по скорректированной траектории.

Основная задача проведения имитационных экспериментов являлось получение траектории движения инструмента при изменении упругих перемещений, она вызывается за счёт изменения усилия резанья и недостатком жёсткости обрабатываемых деталей. Изменение усилий резанья в модели можно произвести за счёт редактирование нескольких характеристик, Таких как изменение продольной подачи, скорости и глубины резанья, условия обработки и коэффициента твердости материала заготовки.

Упругая деформация заготовки менялись от изменения усилий резанья, для её нахождения в модели бралась формула сопротивления материалов в зависимости от текущей длина и диаметра.

На изменение усилия резанья может повлиять некоторые причины исходящие из изменения параметров срезаемого слоя, формой инструмента, твёрдостью материала, применение смазывающе-охлаждающей жидкости, скорости перемещения инструмента по заготовке.

В токарной обработке резанье занимает особое место среди режимов, так как от толщины и ширины срезаемого слоя сильно меняется усилие резанья. Подача инструмента относительно продольной оси заготовки влияет на ширину срезаемого припуска и площадь поперечного сечения стружки. Возрастание усилия резанья напрямую зависит от увеличения площади поперечного сечения срезаемой стружки. Из-за чего возрастают упругие деформации инструмента и заготовки. Влияние скорости резанья в меньшей степени влияет при использовании параллельной модели. Геометрические параметры инструмента при их оптимальном использовании помогают снизить усилия резанья тем самым снизить упругие деформации таким образом повысить точность обработки.

Эти факторы достаточно изучены, и при помощи таблиц точности мы можем установить зависимость между режимом обработки и погрешностью.

Формула для нахождения величины подачи в зависимости от

Наличие угла уменьшает трение между деталью и инструментом, но чрезмерное увеличение угла может негативно повлиять на инструмент, приемлемой величиной угла будет примерно 5-10^О в зависимости от материалов. Величина угла оказывает большое влияние на процесс резания. С увеличением угла уменьшаются деформации срезаемого слоя, улучшаются условия схода стружки, уменьшаются силы резания, повышается качество обработки.

Список литературы:

1. В. П. Легаев, А. А. Кобзев, Л. К. Генералов ; Федеральное агентство по образованию, Гос. образовательное учреждение высш. проф. образования Владимирский гос. ун-т. - Владимир : Изд-во Владимирского гос. ун-та, 2010. - 165, с.
2. Кобзев А.А., Генералов Л.К. Модельное управление точностью обработки резанием. // Вестник машиностроения № 12, 2009, с.
3. Базров Б.М. Методы повышения точности обработки деталей типа тел вращения посредством адаптивного управления.//Станки и инструменты, 1973, №3, с.