Мостовой Владимир Дмитриевич Повышение точности и производительности токарной обработки нежестких валов путем автоматизированного управления

Краткое описание

Мостовой Владимир Дмитриевич Повышение точности и производительности токарной обработки нежестких валов путем автоматизированного управления

ОГЛАВЛЕНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

кандидат наук Мостовой Владимир Дмитриевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ТОКАРНОЙ

ОБРАБОТКИ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ РАБОТЫ

1. 1 Погрешности токарной обработки

1.2 Эффективность адаптивных систем управления процессами

резания

1.3 Классификация систем управления токарной обработкой по назначению

1.4 Обзор методов управления продольным профилем нежестких

валов

1.4.1 Системы управления с технологом в контуре управления

1.4.2 Методы обработки по траекториям предыскажения

1.5 Постановка задачи повышения точности и производительности токарной обработки нежестких валов путем ведения резца по траектории предыскажения

1.5.1 Актуальность повышения производительности обработки дорнов

1.5.2 Повышение производительности путем реализации

токарной обработки по траектории предыскажения

1.5.3 Построение классической модели деформации нежесткого

вала

1.5.4 Построение полиномиальной регрессионной модели деформации нежесткого вала

1.5.5 Экспериментальная проверка возможности обработки по профилю предыскажения

1.5.6 Анализ существующей системы управления продольным профилем валов

1.5.7 Анализ эффективности регулятора продольного профиля

1.6 Обзор систем управления промежуточными параметрами обработки

1.6.1 Система управления силой резания по продольной подаче

1.6.2 Система управления силой резания по поперечной подаче ... 43 1. 7 Многомерные системы управления

1.7.1 Многоконтурная система автоматического управления силой резания по продольной и поперечной подачам токарного гидрокопировального полуавтомата

1.7.2 Многомерная АСУ продольным профилем при токарной обработке нежестких валов

1.8 Оценка эффективности исходной системы управления силой резания методом математического моделирования

1.8.1 Определение степени влияния возмущения по силе резания на контур управления продольным профилем детали

1.9 Определение степени влияния взаимосвязности на качество обработки

1.10 Пути повышения быстродействия систем управления

1.10.1 Каскадная система управления положением суппорта

1.10.2 Система активного контроля вибраций «Cedrat Technologies»

1.10.3 Система с дополнительным быстродействующим исполнительным механизмом

1.11 Результаты анализа систем управления. Постановка задачи работы

1.11.1 Построение структурной схемы разрабатываемой системы управления

ГЛАВА 2. ПОСТРОЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ЭЛЕМЕНТОВ

СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ И НЕКОНТРОЛИРУЕМЫХ

ВОЗМУЩАЮЩИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ

2.1 Построение моделей объекта управления по управляющим воздействиям

2.2 Построение математических моделей элементов системы управления

2.2.1 Электропривод

2.2.2 Датчик положения режущей кромки инструмента по поперечной оси

2.2.3 Датчик тангенциальной составляющей силы резания

2.2.4 Датчик положения (удлинения) пьезоэлемента

2.3 Быстродействующий исполнительный механизм

2.3.1 Исследование возможности применения пьезоактюатора в качестве исполнительного механизма для процесса токарной обработки

2.3.2 Построение экспериментальной математической модели пьезоактюатора

2.4 Построение математических моделей взаимосвязей каналов управления через объект управления

2.5 Исследование статистических характеристик и определение параметров неконтролируемого возмущающего воздействия по силе резания

2.6 Выводы по главе

ГЛАВА 3. СИНТЕЗ КОНТУРА УПРАВЛЕНИЯ СИЛОЙ РЕЗАНИЯ С ПОВЫШЕННОЙ ЭФФЕКТИВНОСТЬЮ КОМПЕНСАЦИИ ВОЗМУЩЕНИЙ

3.1 Программа исследования

3.2 Синтез и исследование каскадной системы управления

3.3 Исследование системы управления силой резания с двумя исполнительными механизмами на одно управляющее воздействие

3.4 Исследование системы управления силой резания с двумя исполнительными механизмами на одно управляющее воздействие и фильтром высоких частот в виде системы управления с обратной связью

3.5 Выводы по главе

ГЛАВА 4. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ КОМПЕНСАЦИИ ВЗАИМОСВЯЗИ КОНТУРОВ УПРАВЛЕНИЯ ЧЕРЕЗ ОБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОДОЛЬНЫМ ПРОФИЛЕМ НЕЖЕСТКОГО ВАЛА

4.1 Устранение взаимного влияния контуров взаимосвязанной системы управления и построение математических моделей прямых каналов управления

4.2 Анализ работоспособности и параметров качества взаимосвязной системы управления с каналами компенсации

4.3 Анализ работоспособности многомерной взаимосвязной системы управления процессом токарной обработки нежестких деталей с расширенным частотным диапазоном

4.4 Исследование устойчивости и робастности разработанной системы управления

4.4.1 Анализ устойчивости системы управления по контурам управления силой резания и поперечным положением режущего инструмента

4.4.2 Исследование робастности системы

4.5 Варианты применения разработанной системы управления

4.5.1 Методы измерения профиля обрабатываемых деталей

4.5.2 Варианты реализации технологического процесса обработки

нежестких валов

4.6 Выводы по главе

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ