Проблеми вимірювання малих швидкостей подачі металорізальних верстатів
DOI:
https://doi.org/10.15276/opu.1.67.2023.11Ключові слова:
точність обробки лезовим інструментом, нерівномірність швидкості подач, джерела нерівномірності швидкості, невизначеність непрямого вимірювання швидкості, магнітні датчики швидкостіАнотація
Стаття присвячена постановці задачі вдосконалення методу вимірювання малих швидкостей подачі металорізальних верстатів при обробці фінішною обробкою шляхом застосування датчиків прямого вимірювання швидкості. Метою роботи є огляд проблеми вимірювання малих швидкостей подачі при лезовій обробці з метою оцінки та мінімізації невизначеностей вимірювань швидкостей подачі. Показана необхідність вимірювань та подальшого аналізу нестабільності швидкостей подачі металорізальних верстатів у діапазоні від 0 до 20 м м/хв. Показано, що нерівномірність руху елементів верстата може бути наслідком вибирання зазорів у рухомих з'єднаннях та подолання сил тертя в цих зазорах. Також наведено вплив системи адаптивного керування приводом верстата на нерівномірність швидкості подачі. Описано вплив на нерівномірність швидкості різних типів приводів, зокрема: крокових двигунів, гідравлічних і пневматичних приводів, асинхронних двигунів з частотними перетворювачами, серводвигунів. Описано основні складові невизначеності, що виникають при непрямому методі вимірювання швидкості, пов'язані з невизначеностями вимірювання часу та пройденого шляху, похибками при апроксимації, що виникають при розрахунку миттєвої швидкості, а також похибками, пов'язаними з дискретністю відліків часу та відстані. Розглянуті методи прямого вимірювання швидкості подачі. Показано неможливість використання датчиків, що використовують ефект Допплера для вимірювання малих швидкостей подач. Зазначено, що існуючі конструкції магнітних датчиків вимірювання миттєвої швидкості мають значну нелінійність, яка не може бути усунена шляхом корегування результатів вимірювань. Наведено обмеження відомих датчиків щодо довжини шляху на якому може бути виміряна швидкість подачі. Визначено перспективний напрямок досліджень щодо вдосконалення методу прямих вимірювань малих швидкостей подачі металорізальних верстатів.
Завантаження
Посилання
Тіхенко В.М., Волков О.А. Шляхи підвищення стабільності руху подачі в гідроприводах верстатів. Новые и нетрадиционные технологии в ресурсо- и энергосбережении: Материалы международной научно-технической конференции, 16–18 мая 2019 г., г. Одесса. 2019. С. 175–176.
Matthias Eifler, Benjamin Kirsch, Jörg Seewig. Correlation between different cutting conditions, surface roughness and dimensional accuracy when ball end micro milling material measures with freeform surfaces. Machining Science and Technology. 2019. 24(3). 446–464. DOI:10.1080/10910344.2019.1698611.
Jadeilson, S.A.; Santos, L.P.; Silva, S.C.; Santos, S.C. Analysis of Performance of Cutting Tools in the Processes of Thinning and Finishing by Coating Milling of Alloy Mn-Si in Steel Sae 1020. J. Mech. Eng. Autom. 2018. 8. 69–77.
Доля В.Н., Доля. О.В. Основы теории резания материалов : консп. лекцій. Харьков : Изд-во «Підручник НТУ «ХПІ», 2016. 160 с.
Булига Ю.В., Веселовська Н.Р., Міськов В.П. Теорія різання. Розрахунок режимів різання : практикум. Вінниця : ВНТУ, 2019. 67 с.
Hernández-González L.W., Pérez-Rodríguez R., Quesada-Estrada A.M. and Dumitrescu L., Effects of cutting parameters on surface roughness and hardness in milling of AISI 304 steel. DYNA. 2018. 85(205). P. 57–63.
Отаманський В.В. Математичні моделі впливу нерівномірності подачі на шорсткість поверхонь деталей, оброблених лезовим інструментом. Всеукраїнська науково-практичної on-line конференції аспірантів, молодих учених та студентів, присвяченої дню науки : тези допов. Житомир ЖДТУ, 2016. С. 26–27.
Лоєв В.Ю. Отаманський В. В. Вплив нерівномірності подач та обертів шпинделя на процеси лезової обробки деталі. Всеукраїнська науково-практична on-line конференції аспірантів, молодих учених та студентів : тези допов. Житомир, ЖДТУ. 2014. С. 157–158.
Тихенко В.Н., Волков А.А. Исследование равномерности движения гидропривода стола отделочно-расточного станка.. Промислова гідравліка і пневматика. 2012. №1(35). С. 55–58.
Диха К.О., Колоднюк М.Я., Франко В.М. Аналіз режимів тертя та характеристик зносу напрямних ковзання технологічного устаткування : Підвищення надійності машин і обладнання. збірник тез доповідей ХІ Всеукраїнської науково-практичної конференції студентів, аспірантів та молодих науковців. Кропивницький: ЦНТУ, 2017. 128 с.
Підгаєцький М.М., Скібінський О.І., Дробік О.В., Пономаренко А.В. Адаптивне керування процесом алмазного розвірчування. Загальнодержавний міжвідомчий науково-технічний збірник. Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин. 2010. вип. 40, част. II. 281 с.
Wojciechowski J., Wyglądacz P. Some problems of designing the main drives of universal machine tools. Archiv.Civ.Mech.Eng. 2006. 6. P. 5–14. DOI: https://doi.org/10.1016/S1644-9665(12)60271-4.
Acarnley Paul. Stepping Motors: a guide to theory and practice. 2002. 172 p. DOI: 10.1049/PBCE063E.
Balaji S., Muthukumaran V., Senthilkumar K.M., Vidyalakshmi R. An overview of stepper motors. The opportunities of uncertainties: flexibility and adaptation needed in current climate Volume II (ICT and Engineering), 2021. 265 p.
Аналіз гідродинамічних процесів, що відбуваються у відсіченій порожнині шестеренного насоса / Кулєшков Ю.В., Магонець Є.В., Кулєшкова К.Ю., Руденко Т.В., Красота М.В. Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин. 2016. 46. 224–233.
Вовк О.Ю., Квітка С.О. Пристрій вимірювання ковзання асинхронного електродвигуна. Праці Таврійського державного агротехнологічного університету. 2013. 13, т. 2. 136–140.
Кулінченко Г., Мозок Є., Павленко Є. Керування позиціонуванням пристрою сканування. Матеріали Ⅲ Всеукраїнської науково-технічної конференції : Теоретичні та прикладні аспекти радіотехніки і приладобудування. 2017. 217–219.
Nechyporenko O., Korpan Y. Research of methods and technologies for determining the position of the mobile object in space. Технологический аудит и резервы производств. 2018. 6(2(44)), 4–10.
Мамонтова Л.С. Пристрій для вимірювання швидкості та напрямку течії водного потоку. Вестник Черниговского государственного технологического университета. Серия: Технические науки. 2010. 42. 136–143.
Дубосарский Г.П., Кац А.Я., Захваткин Д.П. Отчет по теме 25-69. Разработка, изготовление исследование и отладка специального прибора для измерения и регистрации малых подач столов алмазно-расточных станков. УкрНИИСИП, Одесса. 1970. 28 c.
