Анотація до роботи:

Ліщенко Н.В. Забезпечення бездефектного високопродуктивного різьбошліфування ходових гвинтів на основі комп’ютерної діагностики процесу. — Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за фахом 05.02.08 — технологія машинобудування. — Одеський національний політехнічний університет, Одеса, 2006.

Дисертація присвячена розробці методів забезпечення високопродуктивного бездефектного шліфування різьби гвинтових поверхонь ходових гвинтів кульково- гвинтової передачі за рахунок використання системи комп'ютерної діагностики процесу і керування ним.

Здобувачем обгрунтовано застосування одновимірного диференціального рівняння теплопровідності для операції чорнового різьбошліфування шляхом аналізу впливу кількості просторових координат (1D, 2D, 3D), що містяться в диференціальному рівнянні теплопровідності, на температуру шліфування різьби напівкруглого профілю. Теоретично і експериментально досліджено густину теплового потоку по профілю шліфувального круга. Для діагностики технологічної системи і керування процесом запропоновано проводити корекцію математичної моделі температурного поля, яка заснована на визначенні „точки” появи дефектного шару (момент переходу оброблюваного матеріалу з недефектного стану в дефектний). Розроблено спосіб керування процесом для забезпечення бездефектного високопродуктивного шліфування різьби в режимах off-line і on-line. Розроблено алгоритми функціонування системи комп'ютерної діагностики і керування, а також апаратний і програмний інтерфейси цієї системи. Результати роботи впроваджені на машинобудівних підприємствах.

1. У результаті аналізу теплових явищ у поверхневому шарі матеріалу, що шліфується, підтверджено, що для опису температурного поля у поверхневому шарі при шліфуванні напівкруглого профілю може бути використано одновимірне диференціальне рівняння теплопровідності.

2. Запропоновано спосіб керування процесом шліфування, при якому здійснюють корекцію математичної моделі температурного поля в точці появи дефектного шару і за скоректованим рівнянням визначають глибину різання при шліфуванні виходячи з умов бездефектної високопродуктивної обробки. Спосіб інваріантний стосовно значення критичної температури і дозволяє визначити оптимальну глибину шліфування для кожного проходу шліфування виходячи з умови бездефектної високопродуктивної обробки.

3. Розроблено метод визначення критичної температури і коефіцієнта тепловоду, що полягає в додатковому вимірі потужності різання в точці появи дефектного шару і визначенні температури при густині теплового потоку, обчисленої за даною потужністю.

4. Уперше встановлено комплекс , де — температура структурно-фазових перетворень, ⁰С; , — коефіцієнти тепло- і температуропровідності, Вт/(м ⁰С) і м²/с відповідно; — множник, що враховує вплив геометричної форми оброблюваної поверхні. Комплекс визначають при роботі системи діагностики і використовують для діагностики технологічної системи різьбошліфування.

5. Розроблено методику визначення густини теплового потоку по профілю круга в різних його точках, відповідно до якої потужність теплового джерела визначається миттєвим значенням нормальної глибини шліфування, а час його впливу - миттєвим значенням вертикальної глибини шліфування. Методика дозволяє оцінювати розподіл теплонапруженості по профілю шліфувального круга і виявляти найнебезпечніші точки перетину шару, що зрізується, як при симетричному, так і при несиметричному розташуванні припуску по профілю.

6. Досліджено спосіб експериментального визначення густини теплового потоку, що полягає в обчисленні відношення приросту потужності шліфування до приросту площі плями контакту. Установлено, що зі збільшенням кількості ділянок зростає похибка визначення густини теплового потоку. Найменша похибка від дискретизації має місце при =2.

7. Сформульовано концепцію технологічної діагностики, відповідно до якої система діагностики і керування виконується на основі системи збору даних про процес. Запропоновано двовимірну структуру даних: одна міра - номер технологічного проходу і параметри стану, що його характеризують; інша - показники, що характеризують стан процесу: температура шліфування і глибина дефектного шару.

Публікації автора:

1. Ларшин В.П., Лищенко В.П. Управление резьбошлифованием ходовых винтов на основе диагностики процесса // Тр. Одес. политехн. ун-та. — Одесса, 2000. — Вып.1(10). — С. 57-60.

Здобувачем виконано моделюючий експеримент для встановлення залежності глибини дефектного шару від режимів шліфування.

2. Ларшин В.П., Лищенко Н.В. Теоретические предпосылки к разработке системы компьютерной диагностики процесса шлифования резьбы с полукруглым профилем // Вісник Харківського державного технічного ун-ту сільського господарства. — Харків: ХДТУСГ, 2003. — Вип.18. — С. 33-38.

Здобувачем виконано аналіз різних моделей температурного поля, які можуть бути використані для комп’ютерної діагностики процесу різьбошліфування.

3. Ларшин В.П., Лищенко Н.В. Теоретическое исследование теплонапряженности профильного шлифования // Вісник Харківського держ. техн. ун-ту сільського господарства. — Харків: ЧП Червяк, 2004. — С. 50-55.

Здобувачем отримано теоретичний розподіл густини теплового потоку по профілю шліфувального круга.

4. Ларшин В.П., Лищенко Н.В. Технологические предпосылки для диагностики резьбошлифования шариковых ходовых винтов // Вісник Харківського держ. техн. ун-ту сільського господарства. — Харків: ЧП Червяк, 2004. — С. 56-60.

Здобувачем отримано залежність глибини дефектного шару від глибини шліфування при різній критичній температурі.

5. Ларшин В.П., Лищенко Н.В. Расчет температуры и глубины дефектного слоя при резьбошлифовании // Тр. Одес. политехн. ун-та. — Одесса, 2005. — Вып.2(24). — С. 64-68.

Здобувачем отримано залежність температури від часу дії теплового джерела при різній відстані до розглядаємої точки.

6. Деклараційний патент України на корисну модель № 12572. Спосіб визначення глибини різання при шліфуванні. В.П.Ларшин, Н.В.Ліщенко, О.В.Якимов, А.В.Ларшина.

7. Ларшин В.П., Лищенко В.П. Особенности разработки технологических процессов для условий малолюдного и безлюдного производства // Авиационно-космическая техника и технология. Труды Госуд. аэрокосмич. ун-та «ХАИ». Вып.14. — Харьков: Гос.аэрокосм. ун-т им. Н.Е.Жуковского «ХАИ», 2000. — C. 21-25.

Здобувачем проведено аналіз технічної літератури по гнучким та інтегрованим виробничим системам.

8. Ларшин В.П., Лищенко Н.В. Бездефектное резьбошлифование ходовых винтов на основе диагностики процесса // Авиационно-космическая техника и технология. Труды Госуд. аэрокосмич. ун-та «ХАИ». Вып.14. — Харьков: Гос.аэрокосм. ун-т им. Н.Е.Жуковского «ХАИ», 2000. — C. 119-123.

Здобувачем встановлено вплив коефіцієнту тепловоду на глибину дефектного шару, який утворюється при шліфуванні.

9. Ларшин В.П., Лищенко Н.В. Диагностика процесса резьбошлифования по температурному критерию // Теплофизика технологических процессов: Тез. докл. Х Всероссийской конф. — Рыбинск: РГТА, 2000. — C. 51-52.

Здобувачем розроблено функціональну схему системи діагностики.

10. Ларшин В.П., Лищенко Н.В. Диагностика процесса резьбошлифования по температурному критерию // Прогрессивные технологии в машиностроении. (Технология-2000): Тез.докл.конф.— Киев: АТМ Украины, 2000. — С. 136-137.

Здобувачем виконано дослідження способу діагностики різьбошліфування.

11. Ларшин В.П., Лищенко Н.В. Разработка математического обеспечения для системы компьютерной диагностики процесса резьбошлифования // Збірник наукових праць Кіровогр. техн. ун-ту. — Кіровоград, 2003. — Вип.12. — С. 113-119.

Здобувачем розроблено математичну модель процесу різьбошліфування і виконано досліджування радіусу кривизни профілю на температуру шліфування.

12. Ларшин В.П., Лищенко Н.В. Разработка математического обеспечения для системы компьютерной диагностики процесса резьбошлифования // Машинобудування та металообробка –2003. — Тези доповідей Першої Міжнародн. наук.-техн. конф. — Кіровоград: КДТУ, 2003. —С. 138-140.

Здобувачем розроблено математична модель процесу різьбошліфування і виконано досліджування радіусу кривизни профілю на температуру шліфування.

13. Ларшин В.П., Лищенко Н.В., Якимов А.В. Исследование плотности теплового потока в зоне контакта при профильном шлифовании // Физические и компьютерные технологии в народном хозяйстве: Тр. 7-й Междунар. научн.-техн. конф. — Харьков: ХНПК «ФЭД», 2003. — С. 38-42.

Здобувачем одержано розподіл густини теплового потоку по ділянкам шару, що зрізується, на різних проходах шліфування.

14. Ларшин В.П., Лищенко Н.В. Определение погрешности эксперимента в технологии машино- и приборостроения // Физические и компьютерные технологии в народном хозяйстве: Тр. 7-й Междунар. научн.-техн. конф. — Харьков: ХНПК «ФЭД», 2003. — С. 87-90.

Здобувачем апробована методика метрологічної обробки експериментальних даних для визначення похибки експерименту.

15. Ларшин В.П., Лищенко Н.В. Адаптивная система управления резьбошлифованием на основе диагностики процесса // Новые процессы и их модели в ресурсо- и энергосберегающих технологиях: Мат. Междунар. научн.-техн. конф. — Киев: АТМ Украины, 2003. — С. 67-70.

Здобувачем виконано оцінка властивостей поверхневого шару різьби методом мікротвердості.

16. Ларшин В.П., Лищенко Н.В. Диагностика технологической системы резьбошлифования шариковых ходовых винтов // Машиностроение и техносфера XXI века: Сб. трудов Х Междунар. научн.-техн. конф., Том 2. — Донецк: Изд. «Технополис», 2003. — С. 156-160.

Здобувачем обгрунтовано метод забезпечення інваріантності глибини дефектного шару по відношенню до температури шліфування.

17. Ларшин В.П., Лищенко Н.В. Теоретическое исследование плотности теплового потока при профильном шлифовании // Физические и компьютерные технологии в народном хоз-ве: Тр.8-й Междунар. научн.-техн. конф. — Харьков: ХНПК «ФЭД», 2003. — С. 25-28.

Здобувачем отримано розрахункові формули густини теплового потоку по профілю шліфувального круга.

18. Ларшин В.П., Лищенко Н.В. Применение системотехники IBM PC для технологической диагностики процесса резьбошлифования // Физические и компьютерные технологии в нар. хоз-ве: Тр.8-й Междунар. научн.-техн. конф. — Харьков: ХНПК «ФЭД», 2003. — С. 45-47.

Здобувачем обгрунтовано застосування системи технологічної діагностики процесу різьбошліфування.

19. Ларшин В.П., Лищенко Н.В. Прогнозирование температурного поля при резьбошлифовании // Физические и компьютерные технологии в нар. хоз-ве: Тр.9-й Междунар. научн.-техн. конф. — Харьков: ХНПК «ФЭД», 2004. — С. 19-21.

Здобувачем обгрунтовано використання одновимірного рівняння теплопровідності при різьбошліфуванні.

20. Ларшин В.П., Лищенко Н.В. Управление качеством поверхностного слоя при резьбошлифовании // Новые и нетрадиц. технологии в ресурсо- и энергосбережении: Мат.научн.-техн.конф. — К.: АТМ Украины, 2004. — С. 108-111.

Здобувачем обгрунтовано спосіб керування якістю поверхневого шару при різьбошліфуванні.

21. Ларшин В.П., Лищенко Н.В. Диагностика резьбошлифования ходовых винтов в системе управления качеством продукции // Физические и компьютерные технологии в нар. хоз-ве: Тр.10-й Междунар. научн.-техн. конф. — Харьков: ХНПК «ФЭД», 2004. — С. 25-30.

Здобувачем розроблено блок-схема системи діагностики та алгоритм її функціонування.

22. Ларшин В.П., Лищенко Н.В. Расчет температуры и глубины дефектного слоя при резьбошлифовании // Физические и компьютерные технологии в нар. хоз-ве: Тр.11-й Междунар. научн.-техн. конф. — Харьков: ХНПК «ФЭД», 2005. — С.10-16.

Здобувачем запропоновано методику розрахунку температури шліфування і глибини дефектного шару за допомогою стандартного математичного пакету.

23. Ларшин В.П., Лищенко Н.В. Компьютерное моделирование технологической системы резьбошлифования // Физические и компьютерные технологии в нар. хоз-ве: Тр.11-й Междунар. научн.-техн. конф. — Харьков: ХНПК «ФЭД», 2005. — С. 17-20.

Здобувачем розроблено тривимірна геометрична модель технологічної системи різьбошліфування для розрахунку площі плями контакту.

24. Ларшин В.П., Лищенко Н.В. Компьютерная диагностика многониточного резьбошлифования ходовых винтов // Физические и компьютерные технологии в нар. хоз-ве: Тр.11-й Междунар. научн.-техн. конф. — Харьков: ХНПК «ФЭД», 2005. — С. 20-24.

Здобувачем виконано порівняльний аналіз результатів розрахунку площі плями контакту по дво- і тривимірної геометричним моделям перетину шару, що зрізується.