Управление процессом достижения точности диаметральных размеров на МЦС с ЧПУ. Адаптивное управление точностью обработки по принципу динамической настройки

Страницы работы

Содержание работы

Лекция 13.

План:

          1. Управление процессом достижения точности диаметральных

размеров на МЦС с ЧПУ.

          2. Адаптивные системы управления станками с ЧПУ.

          3. Адаптивное управление точностью обработки по принципу

динамической настройки.

          1. Управление процессом достижения точности диаметральных размеров на МЦС с ЧПУ

          Ранее указывалось, что взаимозаменяемый расточной инструмент (резцовые блоки, расточные оправки и борштанги обычной конструкции) в условиях автоматической работы в условиях ГПС не обеспечивает требуемую точность диаметральных размеров.

          С целью повышения точности растачивания необходимо иметь возможность осуществления автоматической настройки расточного инструмента в радиальном направлении после его установки в шпиндель станка. Для этого необходимо выполнение следующих условий:

          1. Нужно располагать специальной расточной оправкой, конструкция которой позволяла бы осуществлять автоматическую регулировку вылета резца в радиальном направлении по команде системы управления.

          2. После установки расточной оправки в шпиндель станка необходимо иметь возможность определять фактический вылет резца относительно оси вращения шпинделя Rф.

          3. Измеренное значение Rф необходимо сравнивать с заданным настроечным вылетом резца Rн и определять величину необходимой коррекции вылета резца R = Rф - Rн.

          4. Вылет резца нужно корректировать на полученную величину R.

          Процесс образования требуемого диаметрального размера в автоматическом режиме можно представить следующей схемой (рис. 13.1). Настройка вылета резца осуществляется при помощи системы автоматической настройки (САН). В состав САН входят специальная расточная оправка 4, радиальное положение резца 1 в которой может регулироваться с помощью клинового механизма 2, приводимого от двигателя 5, управляемого блоком временного срабатывания (БВС) 3. Контроль вылета щупа в оправке осуществляется с помощью датчиков Д1 и Д2, установленных на столе станка. Расстояние между датчиками А2 должно быть известно и строго зафиксировано.

Рис. 13.1. Автоматическая размерная настройка расточного инструмента.

          После установки расточной оправки в шпиндель приводы станка подводят рабочий стол в измерительную позицию. При движении из исходной точки (ИТ) и касании резцом оправки попеременно датчиков Д1 и Д2 с помощью отсчетно-измерительной системы (ОИС) определяется расстояние А1. Как замыкающее звено размерной цепи «И», оно равно:

А1 = И = И1 - И2 + И3 + И4.

          Тогда:

`А1 =`И =`И1 +`И2 +`И3 +`И4,

где: А1, И - размер, связывающий оси оправки при касании ее датчиков Д1 и Д2;

*А1,И - погрешность размера, связывающего оси оправки при касании ее датчиков Д1 и Д2;

И1, И2 - размеры, определяющие положение оси оправки относительно ИТ при касании ее щупа датчиков Д1 (размер И1) и Д2 (размер И2); эти размеры фиксируются ОИС;

*И1 = И2 - погрешности определения размеров И1 и И2 ОИС;

они равны погрешности позиционирования шпинделя по координате Х;

*И3 = И4 - погрешность измерения датчиков Д1 и Д2.

          После установления размера А1 определяется фактический вылет резца относительно оси оправки:

;

*А = 0,5(А2 + А1),

где: А2 - погрешность установки датчиков на фиксированное расстояние А2.

          Учитывая вероятностный характер взаимодействия составляющих погрешностей, входящих в АD, можно записать:

.

          После определения Rф, как указывалось ранее, производится поднастройка расточной оправки на величину R = Rф - Rн. При поднастройке будет допущена определенная погрешность пн, обусловленная неточностью работы механизмов и электроаппаратуры, заложенных в конструкцию расточной оправки.

          Таким образом, радиальная суммарная погрешность настройки расточной оправки с помощью САН будет равна:

на радиус  R = А + пн;

на диаметр  D = 2·R = 2·(А + пн).

          Окончательно имеем:

.

          Произведем количественную оценку достижимой точности автоматической диаметральной настройки вылета расточного резца с помощью САН (табл. 13.1).

Таблица 13.1.

Количественная оценка достижимой точности

автоматической диаметральной настройки с помощью САН.

№ п/п

Погреш-ность

Количественная оценка

1

*ПН

Принимаем ПН = 0.002 мм (по данным ЭНИМС)

2

*Д

Принимаем: И1 = И2 = 0.012 мм;

*И3 = И4 = 0.005 мм; А2 = 0.005 мм;

          Полученный результат свидетельствует о том, что применение САН в условиях ГПС позволяет значительно увеличить точность обработки отверстий по сравнению со взаимозаменяемым расточным инструментом.

Похожие материалы

Информация о работе