11. Системы автоматического управления – это комплекс устройств и средств связи, обеспечивающих точное и согласованное во времени взаимодействие рабочих и вспомогательных исполнительных механизмов станка в соответствии с программой управления, разработанной на основе принятого технологического процесса обработки.
Программа управления – это последовательность команд обеспечивающих заданное функционирование рабочих органов станка. Элемент или комплекс элементов, несущих на себе ПУ, называется программоносителем.
Варианты САУ
1)Программа с программоносителя вводится в управляющее устройство, которое осуществляет управление рабочим органом. В данном случае САУ не контролирует, как в действительности отрабатывается ПУ.
2)В управляющее устройство поступает не только ПУ, но также имеются датчики обратной связи (ДОС), которые сигнализируют, как в действительности рабочий орган отрабатывает ПУ и взависимости от полученных данных, тем или иным образом реагировать на процесс обработки, корректируя его.
Классификация САУ:
1)По виду начальной информации, включенной в ПУ, все САУ делятся на 2 группы
а) САУ работающие на основе полной, заранее заданной ПУ. Ее отработка производится без изменений и коррекции. К ней относятся: СУ с РВ, копировальные СУ, ЦПУ и СЧПУ.
б) САУ работающие на основе неполной начальной информации, которая с целью оптимизации процесса обработки дополняются и корректируются по ходу работы. Это самоприспосабливающиеся, самонастраивающиеся, самоорганизующиеся и самообучающиеся системы и в этом их достоинство.
2)По наличию обратной связи
а)Разомкнутые: в них отсутствует контроль за действительным положением рабочего органа, поэтому точность обработки зависит от точности передаточных механизмов привода. Однако, они просты конструктивно, надежнее в работе и дешевле. К ним относятся: СУ с РВ, механические копировальные системы.
б)Замкнутые:
СУ с обратной связью по положению РО (следящие копировальные СУ, большинство СЧПУ).
СУ с обратной связью по положению РО и с компенсацией погрешностей станка.
СУ адаптивные позволяющие контролировать основные параметры станка и процесса обработки, и своевременно вносить изменения в ПУ для оптимального процесса обработки и получения наилутшего результата.
13. В СУ с РВ программоносителем являются кулачки, установленные и закрепленные в соответствии с циклограммой на РВ. Величины и скорость перемещения рабочих органов определяются формой и размерами кулачков.
СУ с РВ применяются в специальных и универсальных автоматах и п/а в массовом , крупносерийном, а иногда и серийном производствах.
По принципу совершения холостых ходов СУ с РВ делятся на 3 группы:
1)привод вращения шпинделя и РВ с кулачками осуществляется от одного электродвигателя и прапорционально изменению величины рабочих ходов изменяется величина и скорость холостых ходов. Поэтому в ряде случаев, где значительное время резания производительность невысока. Данная группа СУ с РВ применяется в большинстве неметаллорежущих автоматов (пищевые, текстильные и др.), а также в металлорежущих автоматах для простых деталей.
2)В данной группе РВ имеет 2 скорости вращения: медленная при выполнении рабочих ходов и быстрое вращение при выполнении холостых ходов.
Данная группа применяется при обработке сложных деталей и деталей из труднообрабатываемых материалов на многошпиндельных токарных автоматах и п/а.
3)В этой группе РВ вращается как в системах 1 группы с одной скоростью при выполнении всех рабочих и части холостых ходов (подвод и отвод поперечных ходов). Остальные холостые ходы (подача и зажим прутка, поворот револьверной головки идр.) выполняется с помощью вспомогательного вала. Выполнение х.х. с помощью вспомогательного вала управляется командными кулачками на РВ.
Эта группа применяется для обработки деталей средней сложности в токарно-револьверных автоматах.
14. В проектных расчетах при выборе СУ с РВ исходными данными являются структура тех. процесса обработки детали и величина получаемой технологической производительности, по ним определяют значения коэффициентов производительности и в зависимости от них выбирают проектируемую группу.
После выбора соответствующей группы СУ с РВ рассчитывают и проектируют кулачковые механизмы. При проектировании необходимо:
а)выбрать конструкцию кулачкового механизма (дисковый или барабанный кулачек, остроконечный или роликовый башмак, качающийся или поступательно перемещающийся толкатель).
б)определить размеры кулачкового механизма (диаметры кулачка и роликового башмака, размеры рычагов, расстояние между опорами поступательно перемещающегося толкателя, величину консоли толкателя, передаточное отношение рычагов и др.).
в)обосновать и выбрать кривые по которым будут профилироваться участки рабочих и холостых ходов на кулачке. При этом исходят из положения, что кривые рабочих ходов должны обеспечивать закон перемещения, определяемый характером техпроцесса. Для МРС обычно требуется равномерное перемещение исполнительного механизма для обеспечения постоянной величины подачи режущего инструмента. Этому требованию отвечает закон Архимедовой спирали, по которому проектируют участки рабочих ходов на дисковых кулачках. На цилиндрических кулачках эти участки профилируют по закону винтовой линии. Участки х.х. дисковых кулачков профилируют по закону изменения ускорения, по параболическому закону и др.
Преобразование числовой информации чертежа детали в аналоговый вид (кривые кулачков) требуют трудоемкого изготовления физических аналогов (кулачков), а также приводит к погрешности передачи информации, получаемым при изготовлении кулачков и из-за их износа в процессе эксплуатации.
15. Кулачковые механизмы применяются в СУ с РВ в качестве программоносителя. Их применение ограничивается величиной хода по допустимым габаритам кулачка.
Кулачки связываются с подвижным рабочим органом: непосредственно или через промежуточную передачу.
Перемещение определяется по зависимости:
l=r*Q
l=r*Q*i
где Q-угол поворота,
r- величина подъема кривой, профилирующей кулачек при повороте на 1 рад,
i- передатачное отношение.
Работоспособность кулачкового механизма зависит главным образом от угла давления, превышение значения которого может привести к заклиниванию.
Проф. Шаумяном Г. А. введено понятие оптимального угла давления
tgQопт=
где f1 ,f2-коэффициенты трения соответственно в зоне контакта кулачка с толкателем и в направляющим,
k – коэффициент надежности, характеризует работоспособность кулачкового механизма,
k=tgQ3/tgQ
где Q3 – угол заклинивания (50 – 55 град.) tgQ3=(1-f1*f2)/(f1+f2)
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
