а) всесторонне прогнозирование граничных условий для установившейся[ЗВА32] обработки;[КДВ33]
б) точное прогнозирование влияние непрерывности стружкообразования и погрешности перемещений;
с) минимизация погрешностей перемещений.
Из вышеуказанного становится ясным, что теми двумя факторами, которые доставляют наибольшие неприятности, являются прерывистый процесс стружкообразования и перемещения, вызывающие погрешности. Можно пытаться разрабатывать модели для обоих этих явлений. Однако следующим шагом должна быть разработка моделей, способных прогнозировать влияние обоих этих явлений на стойкость инструмента, точность и шероховатость обработанной поверхности. В этом направлении можно было бы разработать модели, которые бы способствовали выбору параметров любого процесса механической обработки. Однако это длинный и неопределенный путь. Поэтому подход (б) не кажется многообещающим.
В действительности процессы механической обработки обладают наилучшими показателями, когда удается избежать динамического стружкообразования и перемещений, вызывающих погрешности. Следовательно, кажется, что проще всего сконцентрировать разработки на моделях или других способах, способных предсказывать ту совокупность параметров и их значений, которая может привести к нежелательным результатам процесса резания и которую необходимо избегать. В принципе, значительно проще разработать модели для определения граничных условий в случае вероятного возникновения вне определенной области изменения параметров не квазистационарного [ЗВА34] процесса стружкообразования и перемещений, вызывающих погрешности[ЗВА35] . В пределах этих граничных условий, механическая обработка может быть осуществлена с относительно высокой степенью успеха, особенно тогда, когда режим резания выбран в середине области допустимого изменения параметров (process window) возможно дальше от граничных условий. Это означает, что для такого прогнозирования нет необходимости в точных моделях. Отсюда вытекают два следствия:
1) указанные модели могут быть достаточно простыми, в которых должны учитываться только самые важные явления;
2) не требуется большой точности данных в этих моделях.
Таким образом разработка подхода (а) кажется [ЗВА36] желательной.[КДВ37]
В прошлом уже было сделано много попыток минимизации перемещений, вызывающих погрешности. Для этого обрабатывающие системы проектируются и изготавливаются с большим вниманием к статической геометрической точности. При этом всегда стараются максимально уменьшить влияние сил и температур резания на геометрию[ЗВА38] . Подобные решения применяются для оправок (tool holder) и приспособлений (fixture). Мы близки к пределам, которые могут быть достигнуты механическими способами.
Большего можно ожидать от программной компенсации геометрической неточности, которая требует включения в себя подходящих моделей. Но и эта задача не кажется сложной для решения [[18], [19]].
Всеобъемлющие и надежные модели процессов механической обработки сложны для реализации в связи с наличием множества вопросов, требующих дальнейшего решения.
Существует огромное множество процессов механической обработки, каждый из которых требует разработки индивидуальной модели. Точение является непрерывным процессом и, поэтому, для него достаточно квазистационарной[ЗВА39] модели. С другой стороны, фрезерование является прерывистым процессом, где стационарность никогда не достигается благодаря непрерывному изменению толщины среза. В отличие от точения и фрезерования при сверлении геометрия режущего клина постоянно изменяется вдоль каждой режущей кромки, что требует необходимости дополнительного учета, возникающих вдоль нее явлений. Даже в одной группе процессов существуют заметные различия. Например, существует множество конструкций сверл различного назначения, отличающихся количеством режущих кромок, геометрией режущей кромки, режимом подачи (направления) сверла в отверстие (mode of guidance of the drill), отношением длины к диаметру и др. Такие различия в пределах одной группы требуют адаптируемых моделей.
Для каждого процесса механической обработки существует большое множество входных параметров. Они могут быть объединены в несколько категорий:
Задаваемые параметры - это те параметры, которые являются неизменными для определенного процесса, такие как обрабатывающая система, заготовка, режущий инструмент, приспособление, инструментальная оснастка и СОЖ.
Свободные (свободно выбираемые) параметры – это те параметры, значения которых могут быть свободно выбраны для определенного процесса; их также часто называют режимом обработки (setting conditions); такие кинематические величины как скорость резания, подача, глубина резания, толщина и ширина среза и др. определенно принадлежат к этой категории.
При моделировании процесса стружкообразования, например, с целью прогнозирования сил с использованием метода угла сдвига, необходимо знать средние сдвиговые напряжения в плоскости сдвига, которые зависят от комбинации (величин) сдвиговой деформации, скорости деформации и температуры в плоскости сдвига. Поэтому необходимы модели для этих интегральных параметров. Более того, это должна быть естественная последовательность параметров, поскольку каждый предыдущий параметр необходим для прогнозирования (расчета) последующего. Например:
размеры стружки -> силы -> температуры -> скорость износа -> стойкость инструмента -> экономические показатели [[20]].
Поэтому часто, необходимо совместное использование моделей отдельных внутренних параметров для прогнозирования желаемого(ых) выходного(ых) параметра(ов).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.