Page 20 - Июнь

МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ И ИНСТРУМЕНТ

Область рационального применения фильтра Гаусса находится в диапазоне масс от
100 до 1500 кг и перемещения до 2000 мм, Бесселя − 10…1000 кг, до 2000 мм, фильтры
Баттерворта и ИВМО имеют практически одинаковый диапазон применения при массе до
500 кг и перемещении до 4000 мм. При этом ширина полосы пропускания у данных поли-
номов изменяется в широких пределах от 54 до 142 Гц. Полиномы с линейной фазой 0,05
° и 0,5 °, переходные Гаусса -12 и -6 дБ имеют самый узкий диапазон возможного при-
менения (названия расположены в порядке убывания). Для полинома с линейной фазой
0,05 ° лучшее применение при массе узла до 300 кг и перемещении 1500 мм, 0,5 ° – до
200 кг и до 1000 мм, Гаусса -12 и -6 дБ − при массе до 100 кг и перемещении до 1250 мм.
Данные полиномы обладают одной из самых широких полос пропускания от 126 до 230 Гц,
но их практическая реализация является самой проблематичной, так как даже для малых
масс перемещаемого узла требуется очень большая осевая жёсткость механизма привода.
Например, при настройке на полином Гаусса -6 дБ при массе перемещаемого узла 50 кг и
длине перемещения 500 мм минимально возможный диаметр рабочей части винта равен 50
мм.
В результате проведённых исследований определены количественные соотношения
между основными показателями качества полиномов, использующихся для аппроксимации
идеального фильтра нижних частот, и параметрами конструкции, включая систему управ-
ления, привода подачи с ШВП, механическая часть которого представлена двухмассовой
моделью, учитывающей инерционные характеристики перемещаемого узла, вращающихся
элементов и осевую жёсткость механизма.
Установлено, что при параметрическом синтезе двухмассового привода возникают
ограничения, связанные с тем, что коэффициенты характеристического полинома зависят
от параметров, задаваемых на этапе конструирования, и требуемый вид передаточной
функции не может быть получен только за счёт изменения регулировок привода. Это об-
стоятельство существенным образом ограничивает возможности адаптации станка, в кон-
струкции которого используются передачи винт-гайка качения, к решению конкретных
технологических задач в ходе эксплуатации.

В. В. Бушуев , к. т. н., В. В. Молодцов, д. т. н., доцент.
Литература: В. А. Новиков. ФГБОУ ВО МГТУ «СТАНКИН».
1. Бушуев В. В., Молодцов В. В., Новиков В. А. Метод эталонных полиномов для параметрического синтеза приводов подачи металлообрабаты-
вающих станков с ЧПУ // СТИН. - 2017. - № 12. - С. Хх - хх.
2. Евстафиева С. В., Молодцов В. В. Моделирование следящего привода подачи современных станков с ЧПУ. - М.: Мехатроника, автоматизация,
управление. № 9, 2010, с. 37 - 44.
3. Бушуев В. В., Евстафиева С. В., Молодцов В. В. Моделирование контуров управления следящего привода подачи // СТИН. - 2016. - № 3. - с.
7 - 14.
4. Williams, A. B. Electronic Filter Design Handbook, Fourth Edition / A. B.
Williams, F. J. Taylor // (McGraw-Hill Handbooks), - 2010.
5. Zverev, A. I., Handbook of Filter Synthesis, John Wiley, 1967. - 576 с.
6. Филлипс Ч., Харбор Р. Системы управления с обратной связью // М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2001. - 616 с.
7. Бржозовский Б. М., Мартынов В. В., Бочкарев П. Ю., Схиртладзе А. Г. Управление станками и станочными комплексами // Старый Оскол:
ТНТ, 2014. - 352 с.
8. Бушуев В. В. Повышение точности станков с ЧПУ для контурной обработки за счёт улучшения динамических характеристик электромехани-
ческих приводов подачи: диссертация к-та техн. наук 05.02.07 / Бушуев Виктор Валериевич. - М., 2017. - 183 с.
9. Михайлов О. П. Динамика электромеханического привода металлорежущих станков // М.: Машиностроение, 1989. - 224 с.
10. Молодцов В. В. Методы проектирования высокоэффективных металлообрабатывающих станков как мехатронных систем: диссертация д-ра
техн. наук 05.02.07 / Молодцов Владимир Владимирович. - М., 2016. - 390 с.

20 Станочный парк