Підвищення ефективності контурного шліфування на верстатах з чисельно-програмним управлінням

Размещено на http://www.allbest.ru/

Національний технічний університет України

“київський політехнічний інститут”

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Спеціальність 05.02. 08 - Технологія машинобудування

Підвищення ефективності контурного шліфування на верстатах з чисельно-програмним управлінням

Халід Абдель-Рахман Талаб Абдрабу Абу Ел Хусейн (Єгипет)

Київ 2000

Дисертацією є рукопис

Робота виконана на кафедрі “Технологія машинобудування” Національного технічного університету України “Київський політехнічний інститут” Міністерства освіти України.

Науковий керівник: доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри технології машинобудування НТУУ “КПІ” Петраков Юрій Володимирович.

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Зенкін Анатолій Семенович, професор кафедри метрології, стандартизації і сертифікації Київського державного університету технології та дизайну.

кандидат технічних наук, доцент Кукарін Олександр Борисович, заступник начальника управління Мінпромполітики України.

Провідна установа: Український науково-дослідний інститут авіаційних технологій Мінпромполітики України (м. Київ).

Захист відбудеться “21“ лютого 2000 р. о 15 годині на засіданні спеціалізованої ради Д 26.002.11 у Національному технічному університеті України “Київський політехнічний інститут” за адресою: 256056, Київ, проспект Перемоги, 37, навчальний корпус №1, аудиторія 214.

Просимо прийняти участь в засіданні ради або вислати відзив у двох примірниках з підписами, завіреними печатками Вашої організації, за адресою: 256056, Київ, проспект Перемоги, 37, Вченому секретарю.

З дисертацією можна ознайомитися в науково-технічній бібліотеці НТУУ “КПІ”.

Автореферат розіслано “ 19 “січня 2000 р.

Вчений секретар спеціалізованої ради, доктор технічних наук, професор Кузнєцов Ю.М.

1. Загальна характеристика роботи

шліфування контурний верстат абразивний

Актуальність проблеми. В сучасному машинобудуванні все більше застосування знаходять деталі, що виконують своє функціональне призначення за рахунок складної форми робочих поверхонь. До таких деталей відносяться різноманітні матриці і пуансони, деталі вирубних та згинаючих штампів, пресформи тощо. Потрібна точність та якість поверхні контуру деталі, як правило, вимагають операції шліфування, проте, не зважаючи на застосування для їх обробки контурно-шліфувальних верстатів з ЧПУ, ці операції залишаються найбільш трудомісткими та висококоштовними і характерізуються низькою продуктивністю.

Організація технологічного процесу контурного шліфування на верстаті з ЧПУ вимагає вирішення двох проблем: технологічної підготовки виробництва (програмування) і безпосередньо реалізації операції шліфування контуру. Підготовка програм для контурно-шліфувальних верстатів з ЧПУ надзвичайно ускладнена і в більшості випадків не автоматизована із-за відсутності відповідних систем автоматизованого програмування. Процес контурного шліфування значно відрізняється від шліфування поверхонь постійної кривизни, що суттєво ускладнює досягнення необхідних вихідних техніко-економічних характеристик при традиційному підході до його проектування.

Мета роботи. Метою роботи є підвищення ефективності процесу контурного шліфування на верстатах з ЧПУ шляхом розробки методу управління процесом на базі його математичної моделі і реалізацією цього методу через систему автоматизованого програмування.

Для досягнення поставленої мета в роботі сформульовані і вирішені такі задачі:

Розроблена узагальнююча стуктурно-параметрична модель процесу, що зв`язує вхідні керовані впливи з вихідними параметрами якості обробки з урахуванням замкненості пружної технологічної системи, зносу інструменту і багатопрохідності процесу шліфування.

Розроблені найбільш ефективні методи управління контурним шліфуванням на верстатах з ЧПУ з урахуванням динамічних явищ, що відбуваються в процесі формоутворення.

Створені математичні основи САП для контурно-шліфувальних верстатів з ЧПУ, які дозволяють в інтерактивному режимі моделювати процес і проектувати скоректований файл CLDATA.

Проведено імітаційне моделювання на ЕОМ і апробація розроблених модулів САП для контурно-шліфувальних верстатів з ЧПУ на прикладах реальних контурів деталей.

Наукова новизна роботи полягає в уперше розробленій функціонально-параметричній моделі процесу контурного шліфування, яка відображає його суттєву нестаціонарність, багатопрохідність і враховує замкненість пружної технологічної системи і знос шліфувального круга.

На захист виносяться:

запропонований новий метод управління процесом контурного шліфування, який полягає в одночасному управлінні задаючею подачею за критерієм стабілізації умов різання вздовж контуру, поперечною подачею за модифікованим граничним алгоритмом та корекції еквідистанти інструмента на останньому проході;

розроблена динамічна модель процеса контурного шліфування та результати моделювання на ЕОМ, які довели, що основною причиною хвилястості контуру є динамічні явища, що породжуються перехідними процесами в пружній технологічній системі, а також те, що істинна форма поверхні контакту шліфувального круга і деталі суттєво змінюється не лише в напрямку задаючої координати (вздовж контуру), але й в напрямку його ширини;

розроблене програмно-математичне забезпечення САП для контурно-шліфувального верстату з ЧПУ, яке дає можливість моделювати процеси контурного шліфування та проектувати керуючи програми, а також результати імітаційного моделювання за допомогою розробленої САП

розроблений метод управління та система для його реалізації, що дозволяють суттєво зменшити вплив випадкових похибок на процес контурного шліфування.

Методика досліджень. Вирішення поставленої проблеми базувалося на використанні фундаментальних положень теорії шліфування металів, методах теорії автоматичного управління, сучасних чисельних методах, об`єктно-орієнтованому програмуванні.

Практична цінність результатів роботи полягає в тому, що:

створені модулі системи автоматизованого програмування контурного шліфування на верстаті з ЧПУ, що дозволяють не лише проектувати програми для обробки, але й проводити дослідження процесу шліфування в режимі імітаційного експерименту;

розроблене програмно-математичне забезпечення може застосовуватися для вирішення окремих завдань з вибору динамічних параметрів пружної технологічної системи, розрахунку і проектуванню алгоритмів управління поперечною подачею;

розроблена методика і система автоматичного управління для компенсації дії випадкових похибок базування на процес контурного шліфування підвищує ефективність управління продуктивність і точність обробки в реальних умовах.

Реалізація результатів роботи. Практичні результати роботи пройшли апробацію на Київському авіаційному заводі “Авіант" та використовуються у вигляді прикладного пакету САП у навчальному процесі на кафедрі “Технології машинобудування” НТУУ “КПІ”.

Апробація результатів. Основні результати роботи доповідалися і були схвалені на міжнародній науково-технічній конференції “Прогресивна техніка і технологія машинобудування, приладобудування і зварювального виробництва”, присвяченої 100 річчю механіко-машинобудівного і 50 річчю зварювального факультетів НТУУ “КПІ”, (Київ, 1998 г.), на міжнародній науково-технічній конференції “MECHANICS`98” (Rzeszow, Poland, 1998), на міжнародній науково-технічній конференції “Машиностроение и техносфера на рубеже XXI столетия” (Донецк, 1999), на науково-технічних конференціях молодих вчених НТУУ “КПІ” (Київ, 1998, 1999г.).

Публікації. По темі дисертації опубліковано 8 наукових робіт, в тому числі один патент України на винахід.

Структура і обсяг дисертації. Дисертація складається з вступу, п'яті розділів, висновків, списку літератури і додатків, містить 173 сторінки, в тому числі 63 рисунка і 12 таблиць, список літератури з 76 найменувань.

2. Основний зміст роботи

Для аналізу технологічних схем шліфування контурів в першому розділі була запропонована їхня класифікація, за допомогою якої був зроблений висновок про те, що найбільш складним в технологічному плані є обробка зовнішніх і внутрішніх контурів, коли формоутворення здійснюється за рахунок відносного руху інструменту і деталі. В цьому випадку застосовується простий інструмент, а якщо образуюча відрізняється від прямої, таку поверхню формують спеціально спрофільованим кругом. Найбільш доцільно виконувати такі операції на контурно-шліфувальних верстатах з ЧПУ.

Аналіз виконаних досліджень показав, що, в зв'язку з реалізацією процесу в замкненій пружній технологічній системі, його багатопрохідністю і нестаціонарністю, найкращим інтегральним показником є інтенсивність зняття припуску в напрямку задаючої координати контуру, що обробляється. Універсальність такого показника визначається тим, що він об'єднує в собі відразу дві характеристики - контурну подачу і глибину різання і здатний відображати еволюції в процесі шліфування від проходу до проходу і в напрямку задаючої координати.

Серед задач управління процесом контурного шліфування можна виділити дві основні задачі. Це управління траєкторією формоутворюючого відносного руху шліфувального круга і деталі і управління режимами різання, в тому числі і циклом обробки. Для операцій контурного шліфування ці дві задачі взаємозв`язані, бо геометрична форма траєкторії відносного руху і швидкість цього руху водночас визначають і умови формоутворення і умови різання.

Не зважаючи на значні досягнення в ідентифікації цих процесів, контурне шліфування на верстатах з ЧПУ залишається всі ще не достатньо вивченим. Практичний рівень автоматизації технологічної підготовки цих операцій не відповідає сучасним досягненням в області САП і не реалізує потенційні можливості контурно-шліфувального верстату з ЧПУ. Відсутнє програмно-математичне забезпечення САП, що враховує всі особливості процесу і здійснює раціональний спосіб управління на верстаті з ЧПУ.

В першому розділі сформульовані наступні основні задачі, що вирішуються в роботі: 1) розробити узагальнюючу математичну модель процесу, що зв'язує вхідні управляючі впливи з вихідними параметрами якості обробки з урахуванням замкненості технологічної системи і багатопрохідності процесу шліфування; 2) встановити найбільш ефективні засоби управління контурним шліфуванням на верстатах з ЧПУ з урахуванням динамічних явищ, що відбуваються в процесі формоутворення; 3) розробити математичні основи САП для контурно-шліфувальних верстатів з ЧПУ, що дозволять в інтерактивному режимі моделювати процес і розраховувати скоректований файл CLDATA; 4) провести імітаційне моделювання на ЕОМ і апробацію розроблених модулів САП для контурно-шліфувальних верстатів з ЧПУ.

В другому розділі розроблена функціонально-параметрична модель процесу контурного шліфування на верстаті з ЧПУ, де в якості вхідних управляючих впливів розглядаються координати центру інструменту xиз і yиз у відносному русі, що виконуються приводами формоутворюючого руху, швидкість центру інструменту (подача Sе), частота обертання шліфувального круга к і його початковий радіус Rи0, а головними збуреннями є контур заготовки, що визначає припуск (координати xзаг і yзаг) і її матеріал. Вихідними параметрами процесу є геометричні параметри контуру деталі (координати xд і yд), а також мікрогеометрія обробленої поверхні і глибина дефектного шару, а функцією мети - продуктивність.

Як вже відзначалося, головним показником, по якому оцінюється процес шліфування, є інтенсивність зняття припуску Q. Розрахунок цього параметру визначається передаточною функцією процесу формоутворення Wф, що відображає фактичну взаємодію вихідної інструментальної поверхні з поверхнею заготовки. Тому на вхід цього блоку надходять не задані приводами ЧПУ координати центру інструменту, а його фактичні координати xиф, yиф, що відповідає принципу замкненості пружної технологічної системи.

Аналіз геометричних співвідношень процесу формоутворення довільного контуру показує, що взаємодія інструменту і деталі в загальному випадку, коли контур деталі може бути заданий будь-якою функцією, не може бути визначена аналітичним методом. Тому для визначення передаточної функції Wф використовується підхід, оснований на чисельному методі розрахунку. Розроблений алгоритм визначає координати точок, що знаходяться на вихідній інструментальній поверхні і відповідають початку врізання інструменту в заготовку (точка A) і виходу з зони різання (точка В). Визначення координат цих точок проводиться ітераційним методом (j - номер ітерації) шляхом порівняння довжини R променя, що з'єднує точку контуру заготовки з центром інструменту на поточному (i-ому) кроці розрахунку:

Крім того, алгоритм виконує функції розрахунку масивів координат поточної ділянки (НА), ділянки різання (АВ) і ділянки власно контуру заготовки (ВС), що формується на i-ому кроці. Цей останній масив є вихідним для роботи алгоритму на (i+1)-ому кроці моделювання. Так забезпечується безперервність обчислень в процесі моделювання, а масив координат, розрахований для останнього проходу, представляє контур деталі.

Обчислення аналогу швидкості зняття припуску по контуру проводиться за фіксованими в процесі розрахунку координатами дуги контакту:

(1)

В подальшому всі основні характеристики процесу контурного шліфування були зв`язані з аналогом швидкості зняття припуску.

Для урахування динамічних явищ при контурному шліфуванні на верстаті з ЧПУ по кожній формоутворюючій координаті, обмежилися чотирма масами: нижній і верхній супорти, деталь (пристосування) і інструмент. По координаті X маси mв верхнього супорта і mд деталі знаходяться під дією як кінематичного, так і силового збудження, а маси mн нижнього супорта і mи інструменту - під дією тільки силового збудження. По координаті Y маси mв верхнього, mн нижнього супортів і mд деталі знаходяться під дією кінематичного і силового збудження, а маса mи інструменту - під дією силового збудження.

Тому математичні моделі пружної технологічної системи, складені в напрямках формоутворюючих координат, декілька відрізняються одна від другої.

По координаті Y модель подається в стандартній формі у вигляді матриці

В математичній моделі був врахований також вплив пружних деформацій (в поєднанні з розмірним зношенням круга і його затупленням в процесі циклу обробки) на формоутворення в напрямку образуючої контуру. Деформація інструментальної оправки під дією складової Py сили різання викликає поворот шліфувального круга на кут, що перерозподіляє припуск, що зрізається, по ширині B (висоті) шліфування. Форма заготовки на кожному проході розраховується по залежності, що враховує як поточну, так і попередню (накопичену на попередніх проходах) деформації і модифікацію форми круга в наслідок його зношення:

Встановлено, що при обробці з затупленням круга кут нахила обробленої на кожному наступному проході поверхні збільшується, а при обробці зі зношенням круга - зменшується. Розроблений метод розрахунку і складений алгоритм дозволяють прогнозувати умови обробки на кожному проході по ширині (висоті) контуру, що дає можливість вибрати необхідний алгоритм управління поперечною (врізною) подачею, який забезпечує необхідні точність і якість обробки контуру по його ширині.

Проведений в третьому розділі аналіз дозволяє рекомендувати для управління процесом контурного шліфування на верстаті з ЧПУ метод комбінованого управління, який поєднує в собі принципи управління режимами різання і корекції еквідистанти за апріорною інформацією. Переваги такого методу полягають в тому, що він дозволяє не тільки стабілізувати умови різання по контуру, для забезпечення якості обробки, але і скоректувати еквідистанту, що приводить до підвищення точності. Крім того, він легко реалізується на верстаті з ЧПУ програмними засобами.

Метою управління по каналу задаючої подачі є максимально можливе вирівнювання умов обробки на різних ділянках контуру. Критерієм є аналог Q швидкості зняття припуску в напрямку задаючої координати (Qн - нормативна швидкість зняття припуску), а алгоритм управління здійснюється за залежністю:

Оскільки закон управління (5) не враховує динамічні явища, що відбуваються в пружній технологічній системі при контурному шліфуванні, виникла потреба в перевірці впливу такого управління на динаміку процесу формоутворення. Для цієї мети були використані отримані динамічні моделі пружної технологічної системи верстату (2), (3) за координатними вісями X і Y в спеціальних програмах імітаційного моделювання при обробці найбільш розповсюдженої ділянки контуру, яка складається з прямих і дуги кола. В якості вихідних даних динамічної моделі були прийняті параметри пружної технологічної системи, відповідні найбільш поширеній гамі середніх верстатів (типу мод. МА396Ф3). При моделюванні переслідувалася мета не тільки визначити вплив отриманого закону управління задаючею подачею на динаміку процесу формоутворення, але і порівняти його динамічні властивості з відомими раніше законами управління. Тому моделювання проводилося для двох законів управління задаючею подачею центру шліфувального круга по еквідистанті. Перший, що найбільш часто застосовується на практиці, підтримує постійну контурну подачу на всіх ділянках контуру, а другий - альтернативний - підтримує постійну швидкість зняття припуску у відповідності з алгоритмом управління за (5).

Аналіз результатів моделювання показує, що при традиційному законі управління подачею по еквідистанті, що забезпечує сталість контурної подачі, динамічна помилка формоутворення (DEL) змінюється в широкому діапазоні, а в місцях спряження дуги контуру з прямими (зони А, і В) виникають значні коливання пружної системи. Запропонований закон управління дозволяє значно зменшити, або взагалі усунути коливання в перехідних режимах. Модифікація складових сили різання в цьому випадку обумовлена тільки поворотом її вектору і визначається зміною кута нахилу контуру.

Поперечна подача при контурному шліфуванні визначає миттєве значення швидкості зняття припуску, а в поєднанні з задаючєю подачею - швидкість зняття припуску по контуру і, в кінцевому рахунку, продуктивність операції. Одним з найбільш поширених алгоритмів управління поперечною подачею є кордонний алгоритм, що відображає максимальні можливості процесу за машинним часом. Однак, більш уважне вивчення кордонного алгоритму показує, що у випадку контурного шліфування він тільки приблизно визначає потрібний закон управління поперечною подачею, оскільки: 1) він будується в функції фактичної глибини припуску, що залишився, який, внаслідок пружних деформацій ТОС, не співпадає з заданою глибиною різання і на верстаті не вимірюється; 2) кордонний алгоритм відображає фактичну швидкість зняття припуску, а не поперечну подачу, яка може задаватися в керуючій програмі.

Трансформація граничного алгоритму з метою усунення перелічених недоліків виконана за допомогою складеної раніше математичної моделі. Оскільки передаточні функції, що входять до моделі є суттєво нелінійними, для проектування закону управління поперечною подачею розроблена спеціальна програма, яка моделює процеси, що відбуваються в реальній замкненій технологічній системі у відповідності з функціональною схемою. За допомогою розробленої програми було проведене проектування алгоритму управління поперечною подачею для операції контурного шліфування, що характеризується наступними вихідними даними: максимальний припуск Hmax=0.2мм; максимально допустима швидкість зняття припуску в кінці циклу Qдк=0.05мм/мин; максимально допустима пружна деформація ТОС [y] =0.015мм; приведена жорсткість еквівалентної пружної системи c=2000Н/мм. Інші вихідні дані, необхідні для моделювання передаточних функцій, що розраховуються в алгоритмі, відповідають умовам шліфування загартованої стали 40Х кругами марки ЭБ25С1К. Прийняте, що шліфувальний круг працює в режимі затуплення.

В четвертому розділі встановлено, що, оскільки всі алгоритми управління будуються на основі апріорної інформації і не враховують випадкові збурення, такі як, наприклад, похибка базування заготовки на верстаті, на практиці виникають істотні труднощі по реалізації оптимального циклу обробки. Так, при базуванні заготовки, контур якої окреслений прямими і спряженими із ними дугами кіл, за класичною схемою, фактичне розташування контуру може відрізнятися від теоретично очікуваного по відношенню до координатних осей верстату, а значить і по відношенню до траєкторій формоутворюючого руху. Причому, як показує практика, це відхилення може дорівнювати подачі на прохід при шліфуванні. Отже, на початку циклу обробки при підведенні шліфувального круга до поверхні заготовки ніколи заздалегідь не відомо, в якому місці, або на яких ділянках контуру заготовки, відбуватиметься різання, а на яких - ні.

Аналіз показує, що тут немає альтернативи методу управління за поточною інформацією з максимальним використанням можливостей систем ЧПУ верстата. Суть запропонованого методу полягає в тому, що очікуване максимальне значення припуску повинно розраховуватися з урахуванням найбільшого зсуву контуру заготовки від її середнього положення, а після цього, по результатах вимірів певних параметрів процесу шліфування на першому проході і їхньої математичної обробки, траєкторії наступних проходів формоутворюючого руху зсувають на постійну величину за координатними осями X і Y.

Для реалізації запропонованого методу управління в автоматичному режимі необхідно провести деяку мінімальну модернізацію верстату. Вона полягає в використанні вимірювального приладу моменту різання, функції якого може виконувати струмовий трансформатор, ввімкнений в ланцюг живлення електрошпінделя верстату або двигуна головного руху і спеціального процесора, замість якого може бути використана і ЕОМ ЧПУ верстату.

Управління по каналам заданої і поперечної подач виконується за допомогою розробленої САП на етапі технологічної підготовки виробництва. Розроблена САП складається з 3-х незалежних прикладних програм. Перша програма SAP1 призначена для проведення моделювання процесу контурного шліфування замкнених зовнішніх і внутрішніх контурів циліндричним шліфувальним кругом. В результаті роботи програми SAP1 виконується повна діагностика можливих геометричних колізій з точки зору формоутворення, а також оцінка динамічних явищ. Ця програма автоматично створює певну кількість файлів з вихідними даними, необхідними для роботи програм SAP2 і SAP3. Кількість файлів дорівнює подвійній кількості проходів при шліфуванні. Програма SAP2 виконує проектування закону управління подачею з графічною ілюстрацією результатів, а програма SAP3 проектує програму у кодах відповідного постпроцесора.

У відповідності з прийнятою класифікацією, створену САП можна віднести до спеціалізованих з високим рівнем автоматизації. Розроблена САП автоматично вирішує наступні завдання: 1) розрахунок траєкторій руху центра круга на кожному проході, що забезпечують виконання заданого алгоритму управління поперечною подачею; 2) автоматичну корекцію траєкторій з метою компенсації зношення круга; 3) розрахунок закону управління подачею - швидкістю руху центра круга по траєкторіям на кожному проході; 4) проектування програми для ЧПУ верстату.

Основною метою експериментальних досліджень розробленої САП контурного шліфування для верстатів з ЧПУ, наведених в п'ятому розділі, є всебічна перевірка головної концепції - автоматичного проектування керуючих програм для верстату з ЧПУ шляхом попереднього моделювання процесу обробки на ЕОМ.

Зображення екрану монітору при моделюванні шліфування внутрішнього контуру, симетричного відносно вісей X і Y. Програма SAP1 дозволяє досліджувати траєкторії руху центра інструменту на будь-якому проході циклу обробки. Ці траєкторії представляють: геометричну еквідистанту, що розрахована без урахування пружних деформацій ТОС і розмірного зношення круга, фактичну траєкторію руху центра круга і скоректовану траєкторію, що компенсує не тільки розмірне зношення, але й пружні деформації ТОС.

Програма SAP2 проектує закон управління по каналу задаючої подачі. В результаті експериментальних досліджень розробленої САП встановлено, що, отриманий при моделюванні шліфування замкненого внутрішнього контуру, закон управління дозволяє обробляти контур практично без вібрацій ТОС, а також підвищує продуктивність більш ніж в 1.4 рази.

Загальні висновки

1. Розроблена функціонально-параметрична модель процесу контурного шліфування на верстаті з ЧПУ, в якій враховані його суттєва нестаціонарність, замкненість пружної технологічної системи і зношення абразивного інструменту.

2. Доведено, що процес контурного шліфування характеризується постійною модифікацією в широкому діапазоні параметрів формоутворюючого руху, сили різання, що приводить до появи різноманітних дефектів на обробленої поверхні, а саме, хвилястості або огранки. Ці дефекти займають проміжне положення між мікронерівностями і похибкою форми. Встановлено, що основною причиною цього дефекту є динамічні явища, які породжуються перехідними процесами в пружній технологічній системі.

3. Визначено, що істинна форма поверхні контакту круга і заготовки утворюється в результаті взаємодії інструментальної поверхні з поточною формою заготовки в замкненій пружній технологічній системі і крім того, при багатопрохідній обробці форма заготовки змінюється не тільки за задаючею координатою, а й по ширині від проходу до проходу. Показано, що при обробці з затупленням круга кут нахилу обробленої на кожному наступному проході поверхні збільшується, а при обробці зі зносом круга - зменшується. Для моделювання цих явищ був розроблений алгоритм, побудований на ітеративному числовому методі, який дозволяє проектувати закон управління поперечною подачею.

4. Для управління процесом контурного шліфування на верстаті з ЧПУ рекомендується комбінований метод управління, поєднуючий в собі принципи управління режимами різання і корекції еквідистанти за апріорною інформацією. Управління ведуть водночас за рахунок корекції траєкторії і швидкості руху центра інструмента по цій траєкторії. Переваги такого методу полягають в тому, що він дозволяє не тільки стабілізувати умови різання вздовж контуру (для забезпечення якості обробки), але й скоректувати еквідистанту на останньому проході, що приводить до підвищення точності.

5. Для компенсації дії випадкових збурень (похибок базування і т.і.) запропонований метод управління за поточною інформацією з максимальним використанням можливостей систем ЧПУ верстата, суть якого в тому, що очікуване максимальне значення припуску повинно розраховуватися з урахуванням найбільшого можливого зміщення контуру заготовки від її середнього положення, а після цього, за результатами вимірів певних параметрів процесу шліфування на першому проході і їхньої математичної обробки, траєкторії наступних проходів формоутворюючого руху зсувають на постійну величину по координатним вісям X і Y. Для реалізації запропонованого методу управління в автоматичному режимі розроблене спеціальне автоматичне пристосування, що влаштовується в систему ЧПУ верстату.

6. Розроблене програмно-математичне забезпечення основних модулів САП контурного шліфування. Розроблена САП складається з трьох прикладних програм SAP1, SAP2 і SAP3. Програма SAP1 проводить повну діагностику можливих геометричних колізій з точки зору реалізації формоутворення, а також оцінку динамічних явищ з точки зору можливості виконання заданого процесу шліфування. Ця програма автоматично створює файли з вихідними даними, необхідними для роботи програм SAP2 і SAP3. Кількість файлів дорівнює подвійній кількості проходів при шліфуванні. Програма SAP2 виконує проектування закону управління задаючею подачею з графічною ілюстрацією результатів, а програма SAP3 проектує програму в кодах відповідного постпроцессора.

7. Експериментально доведено, що розроблена САП дозволяє моделювати процеси шліфування замкнених зовнішніх і внутрішніх контурів і проектувати керуючу програму для верстатів з ЧПУ, в якій реалізуються розроблені методи управління циклом шліфування. При цьому було встановлено, що запропонований метод управління дозволяє отримати найвищу у порівнянні з іншими методами продуктивність і повну відсутність коливань ТОС, огранки і хвилястості на обробленому контурі. При шліфуванні внутрішніх контурів зафіксоване підвищення продуктивності в 1.4 рази, при шліфуванні зовнішніх - в 1.1 рази.

Список праць, опублікованих за темою дисертації