Базров Б.М. - Основы технологии машиностроения (1042954), страница 90
Текст из файла (страница 90)
1,10,23, Устройство для измерения Р, н изменения жесткости упругого элемснта1 ! — рюсц; 2 — пружина 1пластина); 3 — опоры; 4 — винт: 5 — электродвигатель; б — индуктивный датчик; 7 — корпус УПРАВЛЕНИЕ ХОДОМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА 495 Электродвигатель 5, вращая винт, меняет расстояние между гайками 3 и тем самым изменяет жесткость упругого элемента. Датчик б осуществлял также контроль перемещений упругого элемента во втором контуре. Итак, рассмотренное устройство используется как для изменения жесткости технологической системы по заранее заданной программе, так и лля стабилизации у по сигналу датчика б.
Во втором случае в системе управления должно быть предусмотрено вычислительное устройство, рассчитывающее требуемое значение жесткости технологической системы для компенсации возникшего отклонения. Программа изменения жесткости технологической системы предназначена для компенсации совокупного действия систематических факторов путем соответствующего изменения величины упругого перемещения технологической системы. Если известна функция у =5(х), то для ее осуществления надо определить функцию /р =5(х).
Величина изменения упругого перемещения Ьув необходимая для компенсации погрешности диаметрального размера детали в рм сечении детали, определяется по формуле ~аппп ~ ~0~ 2 (1.10.2) ' у ппв увр У(+М (1,10.3) где у,' -упругое перемещение технологической системы в сечении после обработки с Р = сопзк Величина упругого перемещения у,' определяется из формулы '0~ ~вг 2 (1.10.4) где 1у„- диаметральный размер рзго сечения после "выхаживания". где Ор „— максимальный диаметральный размер после обработки детали с Р „= сопзй 2)ц — диаметральный размер р'-го поперечного сечения после обработки с Ру = сопзг и1 Требуемая величина жесткости технологической системы в ~'-м поперечном сечении вала для получения соответствующей величины упругого перемещения; 496 ОСНОВЫ ДОСТИЖЕНИЯ КАЧЕСТВА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЯ Напомним, что жесткость системы можно найти из равенства 1 ! ! (1,1 0.5 ! ./с ./о /р гдето и /о — жесткости соответственно регулируемого звсна и остальных звеньев.
Подставив в уравнение (1.10.3) значение у,' и Ьу,', получим форму лу для определения требуемой жесткости технологической системы (/,) и ром поперечном сечении вала: 2Р ./с( ! ~Осах ~ ~о~ (1.! О.сн Если изменсннс жесткости технологической системы осушествляез ся посредством регулирования жесткости одного звена, то необходимо рассчитать программу изменения его жесткости. Решив (1.10.5) относи тельноур, получим /с/о /г = /о ./с (!.
Н).'Р! Для ~'-го сечения требуемая жесткость ур, регулируемого звена дло обеспечения /„: ./о /о и /о~ ./с~ В этой формуле два неизвестных — /„и /и. Определим у„. Для этапа решим уравнение (1.! 0 8) относительно Вго сечения; ./с! ./ж /а! ./М Зм (!.1О.сз! где /„— жесткость технологической системы в ~'-м сечении детали при обработкс с Ру = сопя!;/и — жесткость рсгулирусмого звсна в с'-м ссчс нии детали при обработке с Р „= сопвп С помошью рассмотренной САУ можно решать задачи повышения точности обработки слсдуюшими вариантами управления; УПРАВЛЕНИЕ ХОДОМ ТЕХНОЛО1'ИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА 497 1) стабилизация у посредством регулирования з; 2) стабилизация у посредством регулирования 7,; 3) программное изменение у регулированием о; 4) программное измененисурсгулированиему';, 5) стабилизация у в поперечном сечении и одновременное измсненису по программе вдоль оси х регулированием 5; 6) стабилизация у регулированием о и одновременно изменение у по программе вдоль оси х регулированием/,.
Стабилизация у посредством регулирования Ю осуществляется при отключенном втором контуре и повышает точность обработки за счет сокращения поля рассеяния диаметральных размеров в партии деталей. Ках показали результаты применения САУ, такого рода управление позволяет сократить в 2 — 3 раза поле рассеяния в партии обработанных лсталсй. Ограничением является изменение шероховатости обработанной поверхности; увеличение радиуса закругления при вершине резца или замена его на фаску снижает степень изменения шероховатости поверхности.
Стабилизация у посредством регулирования /, осуществдястся при отключенном первом контуре управления и повышает точность обработки тоже за счет сокращения поля рассеяния диамстральных размеров в партии деталей. На рис. 1.!0.24 показаны точечная диаграмма изменения погрешности диамстральных размеров в партии валиков обработанных без САУ и с применением САУ стабилизирующей у путем регулирования А. Сначала было обработано девять трехступенчатых валов 1I = 350 мм с приведенным диаметром, равным примерно 45 мм) обычным способом с о = 0,3 мм7об, г„,„= ! мм, п = 765 об!мин резцом с твсрдосплавной пластинкой Т15К6 с углами д = 45', 7 = 5', а = 12'; жесткость лв,ин 0,00 0,04 0,07 0 а) Рис.
!.10.24. Обработка валиков на токарне-вииторезном етннке: а — точечная диаграмма погрешностей диаметрального Размера; б — схема обработки 498 ОСНОВЫ ДОСТИЖЕНИЯ КАЧЕСТВА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЯ суппорта равнялась 70 000 Нзмм. Перепады припуска ггг обрабатываемых ступеней показаны на точечной диаграмме. Обработку деталей в количестве 20 шт.
с регулированием жесткое~ и произволили на тех же режимах, что и при обычной обработке. Сравнс нис точечных диаграмм, построенных по данным обычной обработки и обработки с регулированием жесткости, показало, что во втором случае при прочих равных условиях колебание диаметрального размера, вы.
званное отклонениями величины упругого перемещения тсхнологичсскон системы, сократилось в 4 раза и нс превышает 0,02 мм. К преимушествам этого способа относится возможность получения более высокой точности обработки за счет использования в качестве исполнительного механизма упругой технологической системы, отз1ичаюшсйся высокой чувствитель постыл, а также одновременного увеличения производительности за сче~ повышения режимов обработки в тех случаях, когда при обычной обре боткс вынуждены уменьшать режимы резания для обеспечения заданной точности.
К недостаткам способа относится невысокий уровень быстродсйс~ вия САУ в отработке рассогласования при таком механизме НМ. Если жс использовать в САУ другие способы регулированиями'„повышаюшие ес быстродействие, то этот способ управления будет предпочтительное по сравнению с регулированием 5.
Управление у по заданной программе регулированием Ю и с ойратной связью по у. Применение этого способа управления ограничен из-за колебания шероховатости обработанной поверхности, обусловлен ной увеличением диапаюна изменения о. Управление у ио программе регулированием жесткости позволяс ~ достаточно надежно повышать точность формы детали в продольном сечении. На рис, !.10.25 показаны графики погрешности формы валов в продольном сечении, обработанных без САУ и с САУ регулированием з, Первая деталь обрабатывалась без измсисния жесткости, а осталь ныс детали с изменением жесткости по программе.
Все детали обрабаты вали с г =- 1 мм, т = 86 мдмин, о = 0,3 мм!об резцом с твсрдосплавной пла. стинкой Т! 5К6 и углами яз = 45', Т = 5', а = 12' и г = 1,5 мм. Анализ тра фиков показывает, что у деталей, обработанных с изменением жесткое~и по программе, погрешность формы уменьшилась в 5 раз и не превысила 0;02 мм. Как показали эксперименты, применение этого типа системы ня токарно-винторсзном станке при обработке деталей с равномерным при пуском надежно обеспечивает точность геометрической формы в про дольном сечении за один проход в пределах 0,0! ...0,02 мм. При этом име ет место повышение производительности обработки за счет сокрашения УПРАВЛЕНИЕ ХОДОМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА 499 00 нн 0,~0 0,05 0 С СЯУ 00,нн 0,05 О 0,05 0 005 0 0,05 О 0,05 0 0,05 0 0.05 0 0,05 0 005 0 0,05 0 0,05 а 0,05 40 00 120 С50 С,нн Рис.
1.10,25. Графики погрешностей геометрической формы валов в продольном сечении 500 ОСНОВЫ ДОСТИЖЕНИЯ КАЧЕСТВА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЯ числа проходов и увеличения продольной подачи, которая при обычной обработке занижастся, чтобы получить такую жс точность. Способ управления величиной упругого перемещения по программе наиболес эффективен в тех случаях.
когда колебания припуска и твердости матсриала заготовок незначительны и не оказывают существенного значения на погрешность обработки. Сгпабилизацил у регулированием Х с одновременным изменением у по программе регулированием г', гт.с. осуществление стабилизации закона у по пути прохода в партии деталей). При таком способе управления сначала надо определить закон изменения у для компенсации совокупного действия систематических факторов. Трудность решения этой задачи заключастся в том, что одноврсмсн. но с систематическими факторами действуют и случайныс, Чтобы выделить систематическую составляющую погрешности формы в продольном сечении, первую заготовку обрабатывают Р, = сопя регулированием о, что сводит к минимуму влияние случайных факторов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
