Базров Б.М. - Основы технологии машиностроения (1042954), страница 88
Текст из файла (страница 88)
Поэтому после перерывов в работе, а так- же в начале смены станок необходимо предварительно разогревать, что снижает производительность обработки, На точность шага нарезаемой резьбы с системой коррекции сущест- венное влияние оказывают также и случайные факторы, и в первую оче- редь колебание припуска. Вот почему системы коррекций не всегда по- зволяют обеспечивать требуемую точность. Управление ло выходным данным. Компенсация погрешности об- работки таким методом (получил название метода активного контроля) осуществляется, как правило, периодически в момент, когда погрешность размера приближается к границе поля допуска.
Преимушества заключа- ются в простоте определения поправки, которую необходимо внести для компенсации погрешности обработки, а недостаток — запаздывание в по- лучении информации, так как измеряют погрешность обработки после того как вся деталь или ее часть обработана. Активный контроль нашел сравнительно широкое распространение. Его функции сводятся, главным образом, к компенсации погрешности, обусловленной совокупным действием систематических факторов как постоянных по величине, так и изменяющихся во времени.
К таким фак- торам в первую очередь относятся геометрические погрешности и нша- шиванис. 4я4 основы достижгния клчвствл изготовлвний издвлия В станкостроении наиболсс распространен активный контроль о шлифовальных станках, При обработке на этих станках изнашивани щлифовального круга доминирует среди других погрешностей и отличо ется большой скоростью изменения, На рис. 1.1О.!7 приведена система активного контроля.
В процессе обработки партии деталей каждая деталь после схода со станка подвсрга стоя измерению скобой (рис. 1.10.17, и). Измеренная величина в виде электрического сигнала поступает на сравнивающее устройство, где она сопоставляется с заданным значением. Если между этими всличинамп имеется разница, то на этой основе формируется величина управляющего сигнала, поступающего на исполнительный механизм 1подналадчиьь вносящий поправку в относительное положение рабочих повсрхностсй, к данном случас — в относительнос положенис режущих кромок инструмента и технологических баз заготовки.
Еще одно преимущество методов управления этой группы заключа стоя в измсрснии точности в статическом состоянии, когда деталь измеряется вне станка. Однако, как уже отмечалось, это прсимущсство влсчс~ за собой и недостаток в виде увеличения запаздывания во внесении по правки, а это отражается отрицательно на повышении точности этим путем. При использовании систем активного контроля приходится решать такие задачи, как уменьшение всличины запаздывания в управлении точ постыл и выделение систсматичсской составляющей из суммарной па грсщности. Рис. 1.10.17.
Система активного контроля: а — контроль детали после обработки; б — контроль летали на станке УПРАВЛЕНИЕ ХОДОМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО Г!РОЦЕССА 488 С целью сокрашения запаздывания стали создавать системы активного контроля, где измеритель!, контролирующий обработанную деталь, располагается следом за рсжущим инструментом (рис. !.10.17, б). При иком измерснии существенно уменьшается величина запаздывания, но нри этом появляются дополнитсльныс трудности с измерением детали.
Измсрснис осущсствляется на станке в условиях съема стружки, подачи ! 'ОЖ, вибраций станка и т.п. Чтобы определить момент внесения поправки, применяют 100 %-ный или выборочный контроль и строят точечные диаграммы (рис. 1.10.18, и!. Сложность управления по данным точечной диаграммы заключается в том, что дсйствис случайных факторов затрудняет опрсдслсние погрсшности, обусловлснной систематическими факторами, и нс позволяет щчно прогнозировать погрешность следующей детали. Чтобы выявить влиянис на погрешность обработки совокупного действия систематических факторов, строят точсчную диаграмму групповых средних размеров.
номер детали Номер детали а! номер детали Номер детали е! Номер детали д) Рис. 1.10Л8. Точечные диаграммы: а — размеров обработанных деталей в партии; б- групповых средних размеров в партии обработанных деталей; в — при поднастройке по групповым средним размерач; г — при риной частоте поднаетроек, д — при поднастройке мазымн импульсами 484 основы достижвния КАчвствА изготовлвния издвлия Например, определяют средний размер у первых пяти деталей, потом у следующих пяти деталей и гав (рис.
1.!0.18, б). Такие точечные диа граммы позволяют выявить систематическое изменение погрешности обработки. Однако при приближении группового среднего размера к границе поля допуска может оказаться, что размер одной детали из группы пол влиянием случайных факторов выйдет за границу поля допуска.
Чтобы этого избежать, на точечной диаграмме проводят контрольные границы (рис. 1.10.18, в). Как только групповой средний размер приблизится ь контрольной границе, в технологической системс осуществляют поднастройку изменением размера статической настройки. Чем чаше проводя~ поднастройку, тем с большей точностью можно вести обработка (рис. 1.10.18, г). Из рис. 1.10.18, г видно, что езз становится в 2 раза меньше ез, при повышении частоты поднастройки в 2 раза, Поднастройка по каждой детали получила название поднастройки малыми импульсами (рис. 1.10.18, д). Установлено, что при поднастройкс по каждой детали погрешность обработки не уменьшается до нуля, а. наоборот, иногда даже увеличивается. Объясняется это действием слу чайных факторов. Пусть на вертикально-фрезерном станке обрабатывается партия дс талей.
Поступающие на обработку заготовки имеют различные размеры, вследствие чего меняется величина припуска на каждой заготовке (рис. 1.!0.19). Когда будет обработана первая заготовка, с максимальным припуском Е, деталь получится с наибольшей погрешностью А В соответствии с этим система активного контроля осуществит поднаст ройку станка на фрезерование следующей заготовки в сторону уменьшс ния размера на величину А .
Однако второй заготовкой случайно оказа. лась заготовка с минимальным припуском Л в, когда и без поднастройки погрешность ее обработки А в будет минимальной. Но с учетом внесенной поправки погрешность обработки второй детали вместо того, чтобы уменьшиться, окажется увеличенной и может выйти за пределы допуска. Попытки сокрашения погрешности от случайных факторов применением систем активного контроля, оснащенных вычислительными ус1 ройствами, с помощью которых импульс поднастройки определяли веро ятностными методами, не дали практически ощутимых результатов, а лишь существенно усложнили системы активного контроля и их эксплуа тацию. С целью устранения указанных недостатков необходимо свести ь минимуму погрешность обработки, обусловленную действием случайны УПРАВЛЕНИЕ ХОДОМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА 487 Рис.
1.10.19. Фрезерованне заготовок с разной величиной прнпуска факторов. Задача решается методом управления по текущим показателям процесса обработки. Унраеление точностью но текущим показателям хода технологического нрог4есса. Методы такого управления основаны на получении информации о точности относительного положения технологических баз заготовки и режущих кромок инструмента в процессе обработки через измерение показателей хода технологического процесса, с последующим преобразовании полученной информации в управляющий сигнал и внесении соответствующей поправки.
К преимушествам такого управления относится воэможность компенсировать погрешность обработки в момент ее возникновения. В результате становится возможным компенсировать погрешности обработки от действия как систематических, так н случайных факторов. К показателям хода технологического процесса относятся действующие силы, крутящий момент, упругие и тепловые перемещения, вибрации и другие показатели, находящиеся в функциональной связи с размером относительного положения заготовки и обрабатывающего инструмента. В процессе управления, измеряя значения того илн иного показателя хода технологического процесса, сравнивают его с заданным значением и для устранения их разницы вносят поправки в те параметры, которые находятся в функциональной связи с измеряемой величиной. Например, если измеряют составляющую силы резания, то поправку вносят через изменение какого-либо аргумента ее функции, т.
с. любой величины, стоящей в правой части уравнения силы резания; Р = С„г"Б'ч" ° НВС К, глс Ср — коэффициент, зависящий от материала заготовки и условий обработки; г — глубина резания; 5 — подача инструмента; т . скорость рсза- е88 основы достижвния клчвствл изготовлвния издвлия ния; НКС вЂ” твердость материала заготовки: К вЂ” коэффициент; х, у, и показатели степени, зависящие от условий обработки. С целью управления процессом технологическую систему оснащаю~ различными чувствительными элементами для измерения одного нло нескольких вышеуказанных показателей, преобразующими и сравни. вающими устройствами, исполнительными механизмами, с помощью которых вносят соответствующие поправки в технологический процесс В совокупности все эти устройства образуют систему автоматического управления.
Управление по показателям технологического процесса в зависимости от поставленной задачи можно осуществлять по программе, с абрам ной связью или комбинированным способом (рис. 1.10.20). При управлении па программе решается задача сокрашения погрешности обработки, обусловленная совокупным действием систематических факторов; управление с обратной связью позволяет сокращать погрешность, обусловленную случайными факторами: комбинированное управление позволяет сокращать погрешность обработки, образованную совокупным действием случайных и систематических факторов.
Были разработаны многочисленные способы повышения точности обработки посредством управления различными показателями хода зехнологичсского процесса [1, 7, 8). Управление упругини перемещениями позволяет решить одну и~ нвиболсс трудных задач в проблеме повышения точности обработки СУ мм Ву внх ь' и 0 ь' а СУ Рис. 1 10.20. Схема управления процессом полнастройки: а — по программе: б — с обратной связью 11в = сольц а — комбинированным способом (4 =Лг); 11У вЂ” программное устройство; ИМ вЂ” исполнительный механизм; ОУ вЂ” объект управления.' ЗУ вЂ” звдаюшес устройство; СУ вЂ” сравнивающее устройство упрдвлвнив ходом твхнологичвского процвссл 489 шлачу сокрашения динамической погрешности, которая возникает в момент непосредственного съема материала, что затрудняет се измерение, Управление упругими перемещениями технологической системы и1ключастся в измерении относительного упругого перемещения у заго~овки и режущего инструмента с последующим измененном значений параметров, функцией которых является у, или изменением относительного положения детали и инструмента для компенсации возникшего упругого перемещения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
