Spravochnik_tehnologa-mashinostroitelya_T1 (550692), страница 158
Текст из файла (страница 158)
Уменьшения вибрации на станках с ЧПУ достигают повышением жесткости, применением различных демпфирующих средств, снижением уровня возмущающих воздействий 590 ОБРАБОткА Датялей нх стАнкАх с чпу и В ГиБких пРОизВОДстВенных снспмзх Ф) Рве. 66.
Сястема ехламлевяя узла мявялеля (а) а схема ы уврввлеяяя (6) динамической балансировкой быстроврашаюшихся частей, применением электродвигателей с малой амплитудой колебаний или вынесением их за пределы несущей системы станка, стабилизацией силы резанив я др. Точность перемещения и стабильность положения рабочих органов повышаются снюкеиием сил трения в направляющих, устранением в них зазоров и увеличением их жесткости. Уменьшение сил трения в направляющих достигается применением специальных синтетических материалов, аитифрикционных металлов, сплавов и мастик.
Коэффициент трения покоя в чугунных направляющих смешанного трения в случае, когда не принято спецяальных мер для снижения трения, составляет в среднем 0,25. Применение специальных антискачковых масел позволяет снизить коэффяциеит трения покоа в чугунных направлшоших до 0075 — 009, Коэффициент трения покоя направляющих, армированных специальными антискачковыми пластмассами на основе фторопласта, составляет 004-0,06, у направлшоших качения — 0002-0003, а у гидростатических и аэростатических направляющих ои еще меньше. Влияние температурных деформаций на точность станков с ЧПУ свыкается путем их компенсадяи (предваригельиым нагревом до стабилюации теплового поля н температурных деформаций); уменьшением количества тепла, выделяющегося при работе станка; снижением чувствительности станка к вменению температуры деталей и узлов станка Количество тепла, выделяемое в станке, можно уменьшить двумя путями: 1) выносом тепловыделяющих механизмов (насосных установок, приводных лвигателей, масляных баков, гидроаппаратуры и др.) из станины или других базовых деталей станка; 2) использованием конструкций с небольшим тепловыделением, что достигается применением шпиндельных подшипников с меаьшим тепловыделением, использованием соответствующего смазочного материала, сокращением длины кииематических цепей.
Зубчатые и клнноременные передачи рекомендуется размешать так, чтобы потоки воздуха уносили часть выделяемого тепла. Уменьшение «чувствительности» станха к изменению его тепловых полей достигается изготовлением деталей станка из материалов с малым коэффициентом линейного расширения, теплоизоляцией источников тепла, созданием термосимметричной конструкции станка и его механизмов. Влияние температурных деформаций может быть уменьшено соответствующим взаимным расположением фиксирующих элементов, например упорных подшипников в шпинделе (в передней или задней опоре), места крепления шпиндельной бабки на станине и др.
Эффективным методом снюкения температурных деформаций является охлаждение станка, включая его активные элементы (подшипники шпинделя, муфты, тормоза, электродвигатели и лр.), и пассивные элементы, переносящие тепло (масла и охлаждающие жидкости), путем создания естественного или искусственного потока воздуха, отвода тепла с помощью охлаждающих устройств и др. На рнс. бб,а показана система охлаждения узла шпинделя ! станка с ЧПУ путем принудительной прокачки охлаждаемого в резервуаре 2 масла. В случае превышения заданной температуры масла от термопары поступает команда на включение системы охлаждения масла в резервуаре 2. Кроме рассмотренных методов снюкения погрешностей механизмов станка с ЧПУ, для повышения точности его работы широко применяют методы, основанные на измерении по- повышение тОчносги ОБРАБОтки $91 грешностей и их компенсации или стабилизации.
Первый метод заключается в компенсации систематической составлшощей погрешностей на основе информации, полученной аналитическими расчетами или экспериментальными исследованиями. Управляющая программа пред- искажается на этапе программирования илк в процессе эксплуатации при редаатировании программы вводом коррекций с пульта устройства ЧПУ.
Применение микропроцессоров и ми- кроЭВМ в системах ЧПУ станка позволило реализовать функции управления првводами подач станка программными средствами, компенсировать погрешности станка путем использовашш постоянно действующих программ коррекции, заложенных в памяти системы управления (рис. 67). Система коьшенсирует упругие леформации, вызываемые не только силами резания, но и массами траверсы и шпиндельной головки. Система содержит блоки 1, закрепленные на колонне и основании, трос 2 и устройство управления 3. Компенсирующее входное воздействие еу задается от устройства ЧПУ стапха. Оио вычисляет это воздействие в зависимости от положения рабочих органов по координатам Х, )У, 2 и действующих сил резании Получая сигвач о величине компенсации, устройство компенсации формирует иа выходе соответствующее механическое воздействяе (силу или момент) на упругую систему станка.
При компенсации температурных деформапий на основе применения специальных обратных сашей в качестве ковтролируемых параметров можно использовать: частоту вращения шпиндела; темп генерирования тепла в ставке; изменение температурных характерных точек станка; смещение шпвиделя станка; погрешность обработки детали.
Наиболее удобным является способ юмерения температуры характерных точек станка. В этом случае достигается полное соответствие измеренной температуры и смещения шпинделв станка. Эти точки определяют путем анализа температурных полей станка, измеренных цри различных рскимах его работы.
Термопары, установленные в характерных точках, посьшают сигналы через устройство компенсации (рис. 68) в сравнивающее устройство для коррекции перемещения рабочего стола стылы. На рис. 69,д показано устройство компенсации температурных деформаций шпиндельной бабки станка с ЧПУ, а на рис. 69,6 — гра- Рне. 67. Схема хо ашив упругих деф ией тамелого фрезе ставка е ЧПУ Рн* 68. Схема комлем.'алан темиературвмх деформаивй миивдельвой бабаи путем азмермма теьмературм в карахтериой тачке; ! — усилитель; 2— термопара; У вЂ” устройство ЧПУ; 4 — устройство хомпепсадии урв у 6 б й,т р/ Рве.
69. Схема вомпенеаааи емешммв памвдела по ноордннате У вследствие темвературвых дефор- маивй 592 ОБРАБОткА ДетАлей нА стАнкАх с чпУ и В ГиБких пРОизВОДстВенных системАх Рис. 7В. Схеме уетниевки измерительных мулов не стенке е ЧПУ фики смещения шпинделя этого станка по координате У без устройства комленаации (кривав !) и с устройством (кривая 2) прн частоте вращения шпинделя 2780 об/мин. Примерно на уровне осн шцизщеля в кронштейне ! (рнс. 69, л) шпиндельной бабки закреплен инваровый стержень 2, упирающийся в рычаг 3, поджнмаемый к стержню 2 пружиной через струну 4, накрученную на вал датчика 5.
При работе станка и смещении передней части шпиндельной бабки со шпинделем вправо при нагреве инваровый стержень (имеющий очень мавый коэффициент линейного расширения) смещается также вправо, рычаг 3 отклоняется, н датчик 5 вьщает в систему управления сигнал для коррекции управляющей программы. Описанные методы компенсации т(озволяют снизить влияние температурных деформаций на линейные перемещения шпинделя. Компенсация угловых поворотов шпинделя из-за неравномерности нагрева, например, сте. нок колонны станка представляет большие трудности.
Для компенсации угловых поворотов шпинделв рекомендуется метод направленного нагрева (охлаждения) с помощью единичных нагревателей нлн тепловых труб (элементов охлаждения). Осуществляют нагрев (охлаждение) другой стороны колонны, что уменьшает угол ее наклона. Применяют также специальные компенсирующие механизмы. Твчнвсть ебрабвтки деталей в птбких проицюдственяых снстемах. При обработке партии заготовок в ГПС размеры деталей получают с заданной точностью: !) прн одной наладке технологической системы для всей партии заготовок, без лоднатадки системы; 2) при непрерывной коррекции обработки в зависимости от результатов контроля выполняемого рабочего хода (например, активный контроль при шлифовании) или контроля выполняемого перехода (операции) обработки детали.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
