Методические указания к лабораторным работам по дисциплине "Теория и практика создания компьютеризированных электроприводных систем для высоких технологий″, страница 7

5.  Выполнить исследования взаимодействия сепаратных систем управления звеньями манипулятора.

Работа 3

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОСВЯЗАННЫХ СЕРВОПРИВОДОВ

ПОДАЧ МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩИХ СТАНКОВ

Целью работы являются: исследование влияния динамических свойств следящих электроприводов подач на качество металлообработки; изучение состава технических средств систем управления.

3.1. Содержание работы

Основными показателями качества металлообработки на станках являются точность и шероховатость обработанных деталей. Точность определяется в виде оценок соответствия размеров и формы деталей заданным значениям, шероховатость — в виде разности между максимальными и минимальными высотами кривой сечения обработанной поверхности. Отклонения от заданных нормированных значений точности и шероховатостей появляются из-за кинематических погрешностей станка; упругих деформаций в механической системе ″станок–приспособление–инструмент–деталь″; возмущений системы управления (в виде изменений сил и моментов сопротивлений, возникающих при движении главного привода и приводов подач); изменений усилий резания и подач (из-за неоднородности обрабатываемого материала, изменяющей качество инструмента); недостаточного быстродействия и неоптимальности настроек регуляторов систем управления движением механизмов станка.

          Получая задающие воздействия от устройства числового программного управления (УЧПУ), электроприводы подач любого металлообрабатывающего станка обеспечивают в процессе металлообработки заданную форму поверхности детали. Например, в многооперационном сверлильно–фрезерно–расточном станке с горизонтальным шпинделем (рис. 3.1) обработка корпусных деталей обеспечивается электроприводами подач стола по двум координатам стойки и шпиндельной бабки. Описание функциональной схемы системы управления станком дано в [1].

Рис. 3.1

В работе выполняется исследование влияния добротности следящих электроприводов подач и возмущений на значения контурных погрешностей для двух видов обработки деталей — прямолинейной и круговой в координатной системе oxy. Функциональная схема системы управления электроприводами подач по координатам x и y показана на рис. 3.2.

 Рис. 3.2

Работа включает в себя выполнение следующих этапов:

·  для заданных параметров механизмов, электроприводов и датчиков рассчитать параметры регуляторов и добротностей трехконтурных следящих систем;

·  рассчитать контурные и координатные составляющие погрешностей для заданных параметров прямолинейного и кругового режимов металлообработки;

·  для заданных параметров контурной обработки провести исследования следящих электроприводов подач, варьируя параметры и виды регуляторов положения;

·  определить зависимости контурных погрешностей от скоростей подач, углов наклона прямолинейной траектории, радиуса круговой траектории, добротностей следящих электроприводов, возмущений волнового вида. Для расчета погрешностей следует воспользоваться учебным пособием [2].

          Обработка деталей происходит при равномерном контурном движении. При прямолинейной обработке , ; при обработке окружностей , .