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 |
|
Принимаем |
2 |
|
Принимаем:
|
Полученный результат свидетельствует о том, что применение САН в условиях ГПС позволяет значительно увеличить точность обработки отверстий по сравнению со взаимозаменяемым расточным инструментом.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.