Науковий вісник НГУ

Інформаційно-вимірювальний комплекс для дослідження траєкторій шпинделя на гідростатичних опорах

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Геотехнічна і гірнича механіка, машинобудування

Останнє оновлення: 09 лютого 2016

Опубліковано: 09 лютого 2016

Перегляди: 4784

Автори:

Д.Ю. Федориненко, доктор технічних наук, доцент, Чернігівський національний технологічний університет, професор кафедри технологій машинобудування і деревообробки, м. Чернігів, Україна

С.П. Сапон, кандидат технічних наук, Чернігівський національний технологічний університет, доцент кафедри технологій машинобудування і деревообробки, м. Чернігів, Україна

О.П. Космач, кандидат технічних наук, Чернігівський національний технологічний університет, старший викладач кафедри технологій машинобудування і деревообробки, м. Чернігів, Україна

С.В. Бойко, кандидат технічних наук, доцент, Чернігівський національний технологічний університет, доцент кафедри технологій машинобудування і деревообробки, м. Чернігів, Україна

Реферат:

Мета. Підвищення точності визначення параметрів траєкторій руху шпинделя на гідростатичних опорах (ГСО) на основі використання високоточних тріангуляційних лазерних датчиків положення та засобів цифрової обробки сигналів.

Методика. Для експериментального дослідження закономірностей формування точності шпиндельного вузла за показником точності траєкторій переміщення шпинделя застосовано метод траєкторій з використанням високоточних сучасних засобів вимірювання та цифрових засобів обробки інформації. Оцінювання параметрів траєкторій руху шпинделя здійснено за статистичними характеристиками величини радіус-вектора. Аналіз частотного складу траєкторій шпинделя здійснено із застосуванням методу спектрального аналізу.

Результати. Розроблено інформаційно-вимірювальний комплекс для дослідження траєкторій шпинделя на основі застосування високоточних сучасних засобів вимірювання та цифрової обробки сигналів. Запропонована методика експериментального дослідження траєкторій переміщення шпинделя на ГСО, що дозволяє з високою точністю визначати статистичні характеристики точності шпиндельного вузла при одночасному впливі технологічних навантажень, тиску та температури мастила в ГСО. Застосування запропонованої методики дозволило встановити яскраво виражений стохастичний характер траєкторій руху шпинделя на ГСО, особливо при порівняно невеликому гармонійному навантаженні. Наведені результати аналізу показників точності обертання шпинделя залежно від експлуатаційних параметрів ГСО.

Наукова новизна. Встановлені статистичні характеристики траєкторій шпинделя та їх вплив на формування показників точності шпиндельного вузла залежно від експлуатаційних параметрів ГСО та технологічних навантажень.

Практична значимість. Запропонована методика дослідження точності траєкторій переміщення шпинделя на базі сучасного прецизійного інформаційно-вимірювального комплексу може бути використана для аналізу точності широкої номенклатури обертових вузлів технологічного обладнання.

Список літератури / References:

1. Charles Wang (2001), “A new laser non-contact method for the measurement of spindle error motion”, Proceedings of ASPE: Summer Topic Meeting, State College, PA June 18–19, 2001, pp. 750–762.

2. Юркевич В.В. Методы испытаний обрабатывающих станков / В.В. Юркевич // Машиностроитель – 2006.  №10. – С. 30–39.

Jurkevich, V.V. (2006), “Methods of processing machines testing”, Mashinostroitel, no. 10, pp. 30–39.

3. Юркевич В.В. Испытания, контроль и диагностика металлообрабатывающих станков: монография / Юркевич В.В., Схиртладзе А.Г., Борискин В.П. – Старый Оскол: ООО «ТНТ», 2006. –552 с.

Yurkevich, V.V., Skhirtladze, A.G. and Boriskin, V.P. (2006), Ispytaniya, control i diagnostika metalloobrabatyvayushchikh stankov [Testing, Control and Diagnostics of Metal-Working Machines], OOO “TNT”, Stary Oskol, Russia.

4. Юркевич В.В. Экспертная система для токарной обработки / В.В. Юркевич // Вестник машиностроения – 2010.  №6. – С.73–76.

Yurkevich, V.V. (2010), “Expert system for turning”, Vestnik Mashinostroeniya, no. 6, pp. 73–76.

5. Космынин А.В. Анализ точности вращения высокоскоростных шпинделей с газостатическими опорами / А.В. Космынин, С.П. Чернобай// СТИН. – 2006. − №6. – С.10−13.

Kosmynin, A.V. and Chernobay, S.P. (2006), “Analysis of rotation accuracy of high-speed spindles with gasostatic bearings”, STIN, no. 6, pp. 10–13.

6. Ashok, S.D. and Samuel, G.L. (2010), “Regression method for identifying spindle radial errors of a miniaturized machine tool”, Journal of Studies on Manufacturing, Vol. 1, Issue 1, pp. 26–33.

7. Контроль положения шпинделя на газостатических опорах методом виброакустической эмиссии / А.С. Хвостиков, А.В. Космынин, В. С. Щетинин [и др.] // Вестник Оренбургского государственного университета. – 2012. − № 9 (145). – С.134–137.

Khvostikov, A.S., Kosmynin, A.V., Shchetinin, V.S., Smirnov, A.V. and Blinkov, S.S. (2012), “The control of the spindle on gasostatic bearing by the method of vibration acoustic issue”, Vestnik Orenburgskogo Gosudarstvennogo Universiteta, no. 9(145), pp. 134–137.

8. Петраков Ю.В. Автоматичне управління процесами обробки матеріалів різанням / Петраков Ю.В. – К.: УкрНДІАТ, 2003.  383 с.

Petrakov, Yu.V. (2003), Avtomatychne upravlinnia protsesamy obrobky materialiv rizanniam [Automatic Control over Materials Cutting Processes], UkrNDIAT, Kyiv, Ukraine.

9. Степнов М.Н. Статистические методы обработки результатов механических испытаний : справочник; 2-е изд., испр. и доп.  / Степнов М.Н., Шаврин А.В.  М.: Машиностроение, 2005.  399 с.

Stepnov, M.N. and Shavrin, A.V. (2005), Statisticheskie metody obrabotki rezultatov mekhanicheskikh ispytaniy: spravochnik. [Statistical Methods for the Mechanical Testing Results Processing], Mashinostroenie, Moscow, Russia.

10. Струтинський В.Б. Статистична динаміка шпиндельних вузлів на гідростатичних опорах: монографія Струтинський В.Б., Федориненко Д.Ю.  Ніжин: ТОВ „Видавництво „Аспект-Поліграф”, 2011.  464 с.

Strutynskyi, V.B. and Fedorynenko, D.Yu. (2011), Statystychna dynamika shpyndelnykh vuzliv na hidrostatychnykh oporakh [Statistical Dynamics of Spindle Units for Hydrostatic Bearings], TOV Vydavnytstvo Aspekt-Polіgraf, Nizhyn, Ukraine.

2015_06_fedorynenko
2016-02-08  1.35 MB  1005

• Наступна >