НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Файл статьи: SE-BMSTU...o046.pdf (1064.14Кб)

УДК 621.01

1 МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия

Наиболее важными показателями качества станков являются точность и производительность. Важнейшим фактором, влияющим на эти два показателя, служит жесткость несущей конструкции станка. Обработка на металлорежущих станках основана на относительном перемещении обрабатываемой заготовки и режущего инструмента. Цель данного исследования – повысить точность обработки за счет выравнивания давлений в направляющих.
В статье изложена методика оптимизации координат зоны резания в станках решение задач активной рабочей зоны и точности обработки. Эпюра давлений в направляющих ограничена прямой или плоскостью. Возможны три варианта:

   1) эпюра неравномерного давления распределена не по всей длине направляющих;

   2) эпюра неравномерного давления распределена по всей длине направляющих;

   3) эпюра равномерного давления распределена по всей длине направляющих.

Для оптимизации точности обработки системы позиционирования следует определить координаты зоны резания, при которых давление в направляющих должно быть по возможности равномерным.
Исследование выполнялось путём математического моделирования и оптимизации координат зоны резания. Найдем формулы для определения давления в направляющих. Парамерами оптимизации выбраны векторы силы, величины салазок в направляющих. Методика расчета выполнялась в matlab 12b. Из анализа результатов расчета видно, что функция η активной рабочей зоны и разности ∆р максимального и минимального давления изменяются, примерно, по линейной зависимости. Графики показывают влияние разных факторов на функции η и разности давления ∆р, и облегчают поиск наиболее оптимального решения.
В результате исследования установлено, что:

   1) разработана методика определение ак-тивной рабочей зоны, в которой давление распределено по всей длине поверхности направляющих;

   2) определена зависимость точности обработки от параметров активной рабочей зоны резания;

   3) показана возможность существующего увеличения точности обработки при целесообразном варьировании параметров системы позиционирования.

1. Чернянский П.М. Основы проектирования точных станков: теория и расчет. М.: КНОРУС, 2010. 240 с.
2. Врагов Ю.Д. Анализ компоновок металлорежущих станков. М.: Машиностроение, 1978. 208 с.
3. Ершов А.А. Влияние контактных характеристик соединений корпусных деталей на показатели статической точности станков: дис. ... канд. техн. наук. Нижний Новгород, 2001. 131 с.
4. Левина З.М., Решетов Д.Н. Контактная жесткость машин. М.: Машиностроение, 1971. 264 с.
5. Цзи Шоучэн, Чернянский П.М. Методика повышения точности системы позиционирования металлорежущих станков // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2014. № 12. С. 12-21. DOI :10.7463/1214.0750300
6. Проектирование автоматизированных станков и комплексов: в 2 т. Т. 1. / ред. П.М. Чернянского. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2012. 331 с.
7. Гуртяков А.М. Расчет и проектирование металлорежущих станков. Томск: Изд-во Томского политехнического ун-та, 2011. 136 с.
8. Иглин С.П. Математические расчеты на базе Matlab. СПб. : Изд-во БХВ-Петербург, 2005. 640 с.