Формирование размера динамической настройки. Погрешность позиционирования. Управление погрешностями станка с ЧПУ, страница 3

          Погрешность  по каждому координатному направлению не остается постоянной в пределах всей длины перемещения рабочих органов. Ее изменение представлено на рисунке 11.4. На графиках (рис. 11.4) : величина Р_о определяет минимальную систематическую погрешность позиционирования; Р - максимальную погрешность позиционирования; величина Р_sj = 6S_j - позиционный разброс.

          Приведенные выше параметры наиболее объективно характеризуют точность позиционирования по каждой из осей координат станка с ЧПУ.

          Естественно, что эти параметры могут быть установлены для каждого изготов ленного станка путем проведения его испытаний и аттестации.

          Точность позиционирования, а следовательно и точность обработки, может быть повышена за счет компенсации систематических погрешностей позиционирования Р_о путем введения соответствующей коррекции в размер статической настройки по специально заложенным с системы ЧПУ алгоритмам, отражающим закономерность изменения Р_о по каждой управляемой координате в зависимости от длины перемещения. Аналогично можно компенсировать погрешности датчика позиционирования и другие систематические погрешности станка с ЧПУ. Можно принять меры и к компенсации средних погрешностей позиционирования и , когда рабочий орган движется в каком-то одном (положительном  или отрицательном ) направлении. Компенсировать же позиционный разброс Р_sj не представляется возможным.

          Таким образом, точность обработки на станке с ЧПУ нового поколения может быть повышена за счет управления его систематическими и случайными погрешностями. Назовем ее системой компенсации погрешностей станка (СКПС). Применение СКПС обеспечивает увеличение точности позиционирования в 2 раза. В общем случае СКПС представляет собой набор соответствующих алгоритмов (их число примерно равно числу компенсируемых погрешностей), жестко заложенных в память устройства ЧПУ и воздействующих на специально предусмотренный в конструкции станка блок коррекции привода (БКП). СКПС вносит коррекцию в движение рабочих органов станка в зависимости от координат расположения их в рабочей зоне, нагрузки, температуры, вибрации и т.д.

          3. Пути управления точностью обработки на МЦС с ЧПУ

Анализ полученной структуры формирования размерных связей на МЦС с ЧПУ позволяет сделать вывод, что основными причинами низкой точности обработки на МЦС с ЧПУ являются:

          1. Накопление погрешностей, обусловленное многозвенными размерными связями, образующимися как в процессе установки заготовки на станок, так и в процессе размерной настройки станка и инструмента.

          2. Погрешности станка.

          3. Колебание размера динамической настройки.

          Повышение точности обработки может быть достигнуто двумя путями:

          Первый путь - уменьшение величины всех составляющих погрешностей. Этот путь предполагает изготовление и эксплуатацию более точных приспособлений, спутников, зажимных приспособлений (адаптеров), прецизионных приборов для настройки инструмента и другой контрольной оснастки. Очевидно, что это вызовет повышение себестоимости обработки и не приведет к резкому сокращению погрешностей, так как все основные этапы формирования размерных связей сохраняются и процесс накопления погрешностей продолжает действовать.

          Второй путь является наиболее перспективным. Для его реализации на МЦС с ЧПУ необходимо создавать четырехконтурную систему автоматического управления точности обработки:

          1-й контур - система настройки инструмента (СНИ), реализующая управление размером статической настройки (А_С).

          2-й контур - система компенсации погрешностей установки (СКПУ), реализующая управление размером установки (А_У).

          3-й контур - система адаптивного управления (САУ), реализующая управление размером динамической настройки упругими перемещениями технологической системы (А_Д).

          4-й контур - система компенсации погрешностей станка (СКПС).