УПРАВЛЕНИЕ ШЕРОХОВАТОСТЬЮ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ ИЗДЕЛИЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКОЙ

SURFACE ROUGHNESS MANAGEMENT IN THE PREPARATION OF PRODUCTS MACHINING

Evgeny Zhukov

candidate of Technical Sciences, associate professor of technology of mechanical engineering of the Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov,

Russia, Belgorod

Sergey Sipun

student of technology of mechanical engineering of the Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov,

Russia, Belgorod

Исследования выполнены в рамках гранта Проект ПСР № 2011-ПР-146 договор № А-28/15 от 14.04.2015 г.

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрены вопросы управления качеством получаемого изделия на примере шероховатости обрабатываемой поверхности с применением активного бесконтактного метода контроля. Описывается разработанная адаптивная система управления технологическим оборудованием позволяющая не только определять шаг микронеровностей профиля поверхности, но и устанавливать соответствующую величину управляющего воздействия, например подачи, для обеспечения требуемой шероховатости.

ABSTRACT

In article questions quality control of the resulting article on the example of the processed surface roughness using an active non-contact inspection method. Describes developed adaptive technological equipment management system allows not only to determine the pitch surface roughness, but also set the appropriate amount of control action, such as feed, to provide the desired roughness.

Ключевые слова: инструмент; шероховатость; управление; структура; активный контроль; программа.

Keywords: tool; roughness; management; structure; active control; program.

Современное состояние материальной базы машиностроительных предприятий требует обновления основного оборудования, но к сожалению, не все собственники таких предприятий располагают необходимыми средствами для проведения модернизации. Кафедра «Технология машиностроения» БГТУ им. В.Г. Шухова имеет определённый опыт и наработки в этом направлении. Один из вариантов обеспечения функционирования машиностроительного предприятия – модернизация имеющегося обрабатывающего оборудования, в случае его незначительного физического износа, заключающаяся в замене приводов и систем управления ими [6], или создания на их базе автоматизированных технологических комплексов [8]. Важным, при этом, является, создание автоматизированной адаптивной системы, обеспечивающей управление по какому-либо параметру технологической системы, например, мощности резания [3].

Одним из качественных параметров изделия является требуемая шероховатость получаемого изделия, особенно при обработке заготовок с неоднородным и неравномерным припуском [4]. Известные, контактные способы оперативного контроля шероховатости в процессе съёма припуска просто не приемлемыми [1], а наиболее перспективным представляется бесконтактный способ, основанный на анализе увеличенного изображения получаемой поверхности, как на рис. 1.

Рисунок 1. Графические изображения поверхности, а − цветное изображение, б − монохромное изображение

На рис. 1, а представлено изображение снятое с увеличением х50, а на рис. 1,б тоже изображение но уже монохромное, для расчёта величины шага шероховатости, согласно методике приведенной в [5]. Следовательно, если возможно вычисление шага шероховатости согласно алгоритма, приведенного на рис. 2, то и возможен ввод информации в адаптивною систему управления о его величине.

При реализации устройств, описанных в [7; 2] а также патентов, полученных кафедрой ТМ, возможно создание адаптивной системы управления представленной на рис. 3, позволяющей не только определять шаг микронеровностей, и устанавливать соответствующую величину управляющего воздействия, например, подачи, для обеспечения требуемой шероховатости.

Рисунок 2. Алгоритм определения шероховатости поверхности по величине шага микронеровностей

Рисунок 3. Схема адаптивного управления оборудованием по величине шага микронеровностей с целью обеспечения заданной величины шероховатости поверхности

Таким образом, модернизации металлорежущего оборудования и схем упраления им, позволяет не только продлить его жизненный цикл, но и расширить технологические возможности, это относится также и к специальному металлорежущему оборудованию [9].

Список литературы:

1. Дунин-Барковский И.В. Измерение и анализ волнистости, шероховатости и некруглости поверхности / И.В. Дунин-Барковский, А.Н. Карташов. – М.: Машиностроение, 1978. – 231 с.
2. Егунов О.В. Устройство бесконтактного измерения шероховатости поверхностей деталей сложной формы / О.В. Егунов, М.С. Чепчуров // Научные труды SWorld. – 2010. Т. 5. С. 24.
3. Чепчуpов М.С. Контpоль и pегистpация основных паpаметpов pезания пpи обpаботке кpупногабаpитных деталей / М.С. Чепчуpов // Технология машиностроения. – 2008. – № 3. – С. 11–12.
4. Чепчуpов М.С. Обpаботка деталей с неpавномеpным по стpуктуpе матеpиалом пpипуска / М.С. Чепчуpов // Технология машиностроения. – 2008. – № 10. – С. 12–14.
5. Чепчуров М.С. Бесконтактный способ контроля шероховатости поверхности деталей пресс-форм и его реализация / М.С. Чепчуров, Ю.А. Афанаскова // Технология машиностроения. – 2009. – № 11. – С. 15.
6. Чепчуров М.С. Модеpнизация упpавления пpиводом фpезеpного станка с ЧПУ пpи использовании ПК / М.С. Чепчуров // Ремонт, восстановление, модернизация. – 2008. – № 7. – С. 13–15.
7. Чепчуров М.С. Определение шага микропрофиля поверхности, полученной механической обработкой / М.С. Чепчуров, О.В. Егунов, С.Ю. Косулин, А.Г. Схиртладзе // Ремонт, восстановление, модернизация. – 2011. – № 3. – С. 40–42.
8. Чепчуров М.С. Структурная схема управления приводами технологического комплекса / М.С. Чепчуров, Е.М. Жуков, А.В. Тюрин // Технические науки – от теории к практике. – Новосибирск: Изд. «СибАК», 2013. – № 29. – С. 85–92.
9. Чепчуров М.С. Управление специальным станочным модулем при восстановительной обработке поверхностей крупногабаритных деталей / М.С. Чепчуров, А.Н. Феофанов // Ремонт, восстановление, модернизация. – 2012. – № 11. – С. 03–06.