Перемещения, вызывающие погрешности[ЗВА27] , приобретают особо важное значение тогда, когда рассматривается точность и шероховатость обработанной поверхности. Это значит, что все элементы обрабатывающей системы, которые определяют механическое и тепловое состояние системы резания, должны быть тем или иным способом включены в модель процесса резания. На сегодняшний день предложены только частные решения определенных аспектов, но все еще не составлена их общая классификация.
К особой группе проблем относится вопрос о прогнозировании вибраций (особенно автоколебаний[5]) (chatter), поскольку это результат совместного взаимодействия динамических свойств механической системы и самовозбуждения процесса резания.
В большинстве случаев даже сегодня стойкость все еще является ограничивающим фактором, однако причины этого совершенно отличны от тех, что были ранее. Становятся доминирующими новые модели повреждаемости (damage) инструмента. Одной из них является модель разрушения (fracture) инструмента, относящаяся к наиболее часто используемым современным твердым и хрупким инструментальным материалам. В этом случае не применяется традиционная детерминированная эмпирическая модель износа, основанная, главным образом, на преобладающем влиянии температуры. Модели хрупкого разрушения (failure) имеют совершенно другую основу. В них должны быть приняты во внимание другие явления и отражена их стохастическая природа.
Тем не менее, до рассмотрения сложных стохастических моделей следует изучить причины хрупкого разрушения. После многих лет обсуждения этого вопроса исследователи из TU Delft пришли к выводу, что неблагоприятные условия при выходе режущей кромки из контакта с заготовкой являются основной причиной разрушения[КДВ28] инструмента и даже в большей степени, чем условия при входе инструмента в контакт с заготовкой. Этим можно объяснить частое разрушение твердосплавных лезвий при торцевом фрезеровании стальных заготовок и, следовательно, сформулировать правила предотвращения этого вида разрушения [[13], [14]].
Другим важным аспектом износа инструмента является влияние даже незначительных изменений в форме инструмента, возникающих в результате его износа, на размеры заготовки или шероховатость поверхности и работоспособность поверхностного слоя (integrity of subsurface layer). До настоящего времени не может быть выполнено моделирование различных форм совершенно разных по природе типов повреждаемости инструмента в виде, полезном для практического использования в реальном производстве.
Следствием этих аргументов является то, что следует уделять значительно большее внимание другим аспектам повреждаемости инструмента и его стойкости, чем только классическому износу по задней поверхности.
В 70-х годах стало понятно, что две традиционные школы моделирования процессов резания не могут решить проблем, поставленных промышленностью. Инженеры не могли объяснить многих волнующих явлений[ЗВА29] , возникающих при применении экспериментально полученных зависимостей в новых условиях, а ученые не могли разобраться, как сократить разрыв между теорией и практикой.
Поэтому третьим выходом из положения была попытка создания базы данных по механической обработке [[15]]. Обычно одна организация в стране пыталась собрать как можно больше данных, уже проверенных промышленностью, в компьютерную базу данных по механической обработке и давала право распоряжаться ей своим членам. Число накапливаемых данных очень быстро возрастало, но их применение в новых условиях оказалось сложным. Часто было совсем непонятно, почему определенное множество данных подходило для одной ситуации и было совсем не применимо в другой, но, казалось бы, подобной. Люди, занимающиеся сбором баз данных, пытались внимательно проверять правильность приходящих данных, перепроверяя их по разным источникам и работая над созданием более точных моделей, но не достигали большого успеха в совершенствовании качества данных, в результате чего интерес к созданию общих баз данных по механической обработке был утерян.
На рубеже 80-х и 90-х (на середине отрезка времени между 1998 и 70-ми) из-за повышенного использования обрабатывающих систем с ЧПУ, особенно в мелкосерийном производстве (при малой программе выпуска) большое внимание уделялось автоматизированной технологической подготовке производства с помощью ЭВМ (АСТПП[КДВ30] ). В научной литературе 80-х и 90-х годов появились сотни публикаций по этому вопросу [[16], [17]]. Университеты разработали много новых принципов в вопросах подготовки (планирования) производства (процессов) начиная от традиционных методов, основанных на опыте, и кончая значительно более систематизированными методами на научной основе. Внедрение АСТПП в промышленность оказалось значительно более сложной задачей. Главной причиной, но не только из-за нее, оказался недостаток и невысокая надежность имеющихся по механической обработке данных [КДВ31] .
Но промышленность не может работать без надежных данных по механической обработке и должна найти практический путь для как можно лучшего решения, по крайней мере хотя бы насущных проблем, доступными способами. Много металлообрабатывающих компаний начали составлять собственные базы данных по механической обработке. Часто они недооценивали проблему и не идентифицировали должным образом факторы, которые должны быть приняты во внимание при классификации данных.
Некоторые производители металлорежущего инструмента обеспечивали своих потребителей данными по механической обработке на CD дисках, которые позволяют предоставлять более подробную информацию, чем это возможно на бумаге. Однако они также не знают, как учесть влияние обрабатывающей системы и, следовательно, их информация по ожидаемой точности детали тоже является поверхностной и неточной.
Сейчас наилучшее время для рассмотрения вопроса о том, как наилучшим образом можно решить сложившиеся в промышленности проблемы. Но единственного решения не существует. Ни один из методов не имеет явного преимущества над другими. Должны быть использованы все возможные способы. Возможно несколько основных (+различных по характеру) подходов. Среди них:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.