Вопросы к главе I

1. Какие методы технологической диагностики процесса обработки твердых материалов вы знаете?

2. Какие из методов технологической диагностики процесса обработки твердых материалов наиболее подходят при микрошлифовании алмазов?

3. Что представляют собой тестовые методы диагностирования процесса микрошлифования?

4. Какими уравнениями математически можно представить процесс микрошлифования?

5. Почему тестовые методы диагностирования процесса микрошлифования предпочтительнее остальных при реальной обработке алмазов?

6. Какими основными параметрами характеризуется процесс микрошлифования?

7. Какой из параметров микрошлифования используется в тестовых методах и почему?

8. Изложите математическую модель диагностирования параметров размерно-регулируемого микрошлифования?

9. Как определяют статическую составляющую упругих деформаций в обрабатывающей системе в процессе микрошлифования твердых материалов?

10. Как осуществляется контроль за шероховатостью обработанной поверхности в процессе микрошлифования?

Глава II

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ

ОБРАБОТКИ ТВЕРДЫХ ВЫСОКОПРОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ОГРАНКИ АЛМАЗОВ В БРИЛЛИАНТЫ.

2.1. Алгоритм автоматического выбора рациональных режимов размерного микрошлифования твердых высокопрочных материалов.

В соответствии с поставленной задачей получения заданных выходных параметров обработки устанавливают первоначальные режимы резания, частоту вращения ПИП, составляют программу обработки, задают количество проходов стола за один цикл –i, время нахождения кристалла в зоне резания за один продольный проход стола τ₁ и минимальный шаг изменения скорости продольного прохода стола станочного модуля – h. Исходя из опыта обработки выбирают первоначальную скорость продольного прохода стола станочного модуля V₁. При стационарном процессе шлифования входными параметрами являются n, V₁. Установившийся режим пластичного шлифования со стационарными режимами интенсивности съема сопровождается автоколебательным характером динамической составляющей сжимающей упругой деформации обрабатывающей системы, наглядно представленной на осциллограммах с частотой автоколебаний f_ф. При достижении этого режима вычисление постоянной времени переходных процессов резания Т_п производится на основе контролируемых параметров нормальной составляющей силы резания, которые фиксируются датчиком силы и соответственно оцифровываются средствами ЧПУ станочного модуля. Следуя приведенному алгоритму возможно диагностировать текущую шероховатость поверхности R_z и, в зависимости от её отклонения от заданной шероховатости, адаптивно регулировать скорость продольной подачи V. Постоянно производится вычисление постоянной времени переходных процессов резания Т_п на основе контролируемых параметров нормальной составляющей силы резания, которые фиксируются датчиком силы. Стабилизируя Т_п адаптивным регулированием параметров УОС добиваются соответствия текущих параметров по размеру и шероховатости заданным выходным параметрам. Одновременно используя постоянные соотношения для станочного модуля и вычисляя площадь пятна контакта ОП с ПИП контролируется удельное давление на ОП для того, чтобы не допустить выхода процесса обработки из области квазипластичного резания в область хрупкого разрушения. Блок – схема диагностирования текущих параметров шлифования и адаптивного воздействия на УОС для достижения заданных выходных параметров приведена на рис. 2.1.С целью устойчивого управлением съемом основной части припуска в стабильном режиме бездефектного микрошлифования твердоструктурных материалов и минералов с переменными анизотропными характеристиками на участке соответствия фактического изменения интенсивности съема припуска расчетному закону длину траектории устанавливают из целого числа дискретных минимальных шагов, на каждом из которых упругая деформация в обрабатывающей системе изменяется в виде единичного импульса с амплитудой, соответствующей указанной амплитуде динамической составляющей. Изменяющиеся в ходе обработки динамические параметры упругой обрабатывающей системы, (которые, например, могут быть связаны с изменениями анизотропных механических характеристик поверхности обрабатываемого материала) непрерывно отображаются изменениями указанного интервала времени. Негативное влияние указанных изменений на заданные размерные и качественные выходные параметры обработки компенсируют соответствующими изменениями одного или одновременно нескольких параметров интенсивности съема припуска до стабилизации указанного интервала времени. К числу таких параметров относятся: скорость вращения ПИП, траектория расположения ре­версивного продольного

_прип=(₁) i

_ф=V_съемТ_п

R_z – величина микронеровностей соизмеримая с величиной мезообъёма, мкм

R_zзад – заданная величина микронеровностей (чистота необработанной поверхности), мкм

V₁, V₂ – скорости продольного прохода стола станочного модуля,

Vпер – средняя скорость перемещения стола,

L – длина перемещения стола за период между съёмами порций мезообъёма материала, мм

W - количество мод деформаций для снятия одной порции мезообъёма

S – площадь удалённой единичной порции мезообъёмов материала, мм²

₂ - общее время съёма за один проход стола, с

N - общее количество удалённых порций мезообъёмов материала за один проход стола

 - удельное давление шлифовального круга,

Рн, Рт – нормальная и тангенсальная составляющие силы резания, Н

Sобщ – суммарная площадь контакта режущих зёрен с обрабатываемой

поверхностью

 - мощность резания,

_кр – крутящий момент на шлифовальном круге,

Д – диаметр площадки участка удалённой единичной порции мезообъёма материала, мм

D – диаметр шлифовального круга, мм

Рис. 2. 1 (продолжение)

перемещения точки касания ПИП с ОП по ПИП, скорость указанного продольного перемещения, глубина осуществляемых в момент реверса врезных микроподач, закон изменения глубины врезных микроподач от прохода к проходу и количество проходов.