Расчет следа обработки с учетом погрешностей станка с ЧПУ и инструмента

Предложены алгоритмы аналитического расчета поверхностей, получаемых на станках различных типов. Разработанные методы моделирования следа обработки позволяют учитывать геометрические погрешности станка и инструмента. Рассмотрены особенности моделирования следа лезвийной и абразивной обработки. Представлены зависимости, которые могут стать основой статических и динамических расчетов системы станок–приспособление–инструмент–деталь. Приведены выражения для расчета радиусов-векторов режущих кромок различных видов инструмента, алгоритм для вычленения самопересечений при фрезерной обработке, алгоритмы нахождения поверхностей, являющихся следами лезвийной и абразивной обработки. Полученные выражения применимы для станков с последовательной кинематикой и неприменимы для станков с параллельной кинематикой. Их можно использовать для определения баланса точности станка, выявления факторов, влияющих на точность, введения коррекции в станке с ЧПУ, структурного анализа и синтеза металлорежущих станков. Для расчета использован математический аппарат, заимствованный из расчета кинематики многоосевых манипуляторов, в котором положения органов и их перемещения описываются в пространстве однородных координат.

Литература

[1] Пашкевич М.Ф., Жолобов А.А., Пашкевич В.М., Будкевич А.М.  О связи кинематической погрешности привода главного движения станка с точностью обработки. Материалы, технологии, инструменты, 2004, № 3, с. 11–15.

[2] Тимирязев В.А., Хазанова О.В., Гайлит Ю.Т. Программные методы управления точностью обработки на многоцелевых станках. Вестник машиностроения, 2005, № 9, с. 14–17.

[3] Weck M., Hilbing R., Peschke C. Precision Machine Tools. Initiatives of Precision Engineering at the Beginning of a Millennium, US, Springer, 2002, pp. 519–523.

[4] Vázquez E., Gomar J., Ciurana J., Rodríguez C.A. Evaluation of machine-tool motion accuracy using a CNC machining center in micro-milling processes. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2015, vol. 76, no. 1–4, pp. 219–228.

[5] Решетов Д.Н., Портман В.Т. Точность металлорежущих станков. Москва, Машиностроение, 1986. 336 с.

[6] Лещенко А.И. Достижение требуемой точности сложнопрофильных поверхностей путем параметризации программной коррекции погрешностей обработки на станках с ЧПУ. Вестник Приазовского государственного технического университета. Серия: Технические науки, 2011, № 23, с. 197–203.

[7] Ягопольский А.Г., Кропотин Н.Ю. Мехатронный комплекс диагностических испытаний и прогнозирования надежности токарных станков. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2016, № 3, с. 49–55.

[8] Cheng Q., Zhang Z., Zhang G., Gu P., Cai L. Geometric accuracy allocation for multi-axis CNC machine tools based on sensitivity analysis and reliability theory. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, 2015, vol. 229, no. 6, pp. 1134–1149.

[9] Максимов Ю.В., Бекаев А.А., Надольский М.А., Прохоров А.В. К вопросу об обеспечении точности обработки на станках с ЧПУ. Известия МГТУ «МАМИ», 2012, № 2, с. 129–130.

[10] Неизвестных А.Г., Крылов Е.Г. Анализ точности обработки деталей на станках с ЧПУ. Известия ВолгГТУ, 2008, т. 4, № 9, с. 89–91.

[11] Джумаев З.Ф., Ашуров З.Л., Саидов Д.С. Подналадка станков и точность обработки. Молодой ученый, 2014, № 21, с. 147–149.

[12] Белов С.А., Чухонцева О.В., Хусаинов Р.М. Методика испытания на точность круговой интерполяции на станках с ЧПУ. Современные наукоемкие технологии, 2013, № 8-2, с. 178–180. URL: http://top-technologies.ru/ru/article/view?id=32064 (дата обращения 06 апреля 2016).

[13] Комбаров В.В., Сорокин В.Ф., Криживец Е.А. Исследование влияния стабильности цикла управления системы ЧПУ на точность формообразующих движений. Авиационно-космическая техника и технология, 2015, № 10, с. 58–64.

[14] Авдеев В.Б. Оценка безотказности токарных станков с ЧПУ по параметрам точности обработки. Известия МГТУ «МАМИ», 2012, № 2, с. 158–164.

[15] Ягопольский А.Г., Крикунов Д.Э. Анализ коррекции тепловых деформаций в станках. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2014, № 5, с. 98–105.