Управление размером статической настройки на вертикальном МЦС с ЧПУ. Количественная оценка возможной точности обработки линейных размеров на вертикальном МЦС с ЧПУ, оснащенном СНИ и СКПУ

Лекция 12.

План:

          1. Управление размером статической настройки на вертикальном

МЦС с ЧПУ.

          2. Управление размером установки на вертикальном МЦС с ЧПУ.

            3. Количественная оценка возможной точности обработки линейных

размеров на вертикальном МЦС с ЧПУ, оснащенном СНИ и СКПУ.

          1. Управление размером статической настройки на вертикальном МЦС с ЧПУ.

          Управление размером статической настройки на вертикальном МЦС с ЧПУ осуществляется системой настройки инструмента (СНИ) и реализуется следующим образом (рис.12.1).

          На плоскости стола станка в пределах зоны допустимых перемещений инструмента по настраиваемой координате (в рассматриваемом случае это координата Z) устанавливается прецизионный датчик касания, положение измерительной пяты которого строго определено относительно установочной плоскости приспособления (звено Д₂). Момент касания режущей кромки инструмента измерительной пяты датчика определяется системой управления и учитывается отсчетно-измерительной системой (ОИС) посредством вычисления величины L₁, косвенно отражающей длину инструмента. Погрешность измерения датчика учитывается звеном Д_1.

          После касания первого инструмента начало отсчета переносится в плоскость измерительной позиции. Затем инструмент поочередно заменяется и каждый проходит через позицию измерения. Система настройки автоматически определяет фактический размер каждого инструмента по отношению к первому. Эта информация заносится в блок инструментального корректора для каждого инструмента.

          Данная процедура выполняется один раз, когда инструмент устанавливается в магазин. При замене износившегося инструмента его дублер также должен пройти аттестацию.

          После того, как произведена аттестация всех инструментов, начало отсчета переносится с измерительной позиции датчика в исходную точку начала отсчета величины программных перемещений (ИТ), заданную программистом на этапе разработки управляющей программы. Решение данной задачи отражается размерной цепью «Д»:

Д = Д₃ - Д₂ - Д₁.

          Здесь Д₃ - звено, определяющее удаление ИТ от установочной (базовой) поверхности позиционного приспособления.

          В свою очередь погрешность размера:

`<sub>Д</sub> = `_Д3 + `<sub>Д2</sub> + `_Д1,

где: _Д3 - погрешность расположения (переноса) ИТ относительно базовой

поверхности позиционного приспособления;

_Д2 - погрешность расположения (выставки) измерительной пяты

датчика относительно базовой поверхности приспособления;

_Д1 - погрешность измерения датчика.

          В результате решения вопроса размерной настройки инструмента отпадает необходимость в применении эталонов, щупов и т. д. Из процесса настройки исключается дорогостоящий оптический прибор.

          Конструкции датчиков для контроля длины вылета инструментов могут быть самые разнообразные (рис. 12.2): электроконтактные (рис. 12.2,а), индуктивные (рис. 12.2,б), емкостные, лазерные и т.д.

          При управлении процессом статической настройки описанным выше способом погрешность размера статической настройки А_с(z) - будет складываться из погрешностей размеров Н₂ (запрограммированное перемещение фрезы при обработке) и L, который определяется с помощью СНИ и соответственно равен (см. рис. 12.1):

L = L₁ - L₂ = Б;

L₂ = Д

          Допуск звена L₁ то есть _L1, характеризует точность отсчетно-измерительной системы (ОИС). В данном случае она определяется погрешностью позиционирования рабочего органа станка по координате Z(_L1 = _Н2). Принимая во внимание вероятностный характер взаимодействия размерных связей, можно погрешность статической настройки определить по формуле:

                     .                       (1)

          Рассматриваемая СНИ может быть использована и для проведения повторной поднастройки по мере износа режущего инструмента.

          2. Управление размером установки на вертикальном МЦС с ЧПУ

Сущность решения задачи управления размером установки А_у(z) состоит в следующем.

          Станок оснащается измерительной телеметрической головкой или щуповой головкой, которая представляет собой прецизионный датчик касания. Головка хранится в инструментальном магазине, может быть автоматически установлена в шпиндель и подключена к отчетно-измерительной системе станка. При этом станок переводится в режим измерения. Кроме этого на столе станка устанавливается габарит (своеобразный эталон), с помощью которого можно тарировать положение измерительной головки после установки ее в шпиндель станка.