Проектирование автоматизированнь1х станков и комплексов (831033), страница 35
Текст из файла (страница 35)
Его достоинство-возможность записи очень медленных и быстропротекающих процессов периодического и непериодического характера.В лабораторных условиях применяют отечественные светолучевые осциллографы Н-700, Н-102 и другие с записью на фотопленку или светочувствительную бумагу, в том числе 12-канальный осциллограф Н-115 , приспособленный для записи на ультрафиолетовую бумагу УФ-67 с быстрым проявлением изображения на свету.Принцип работы электронно-лучевого осциллографа основан на взаимодействии электронного луча с электрическим (или магнитным) полем, образуемым напряжением (или током), подведенным от исследуемого объекта.Основной частью осциллографа является электронно-лучевая трубка.
Излучаемый катодом поток электронов с помощью управляющего электрода ианодов собирается в узкий луч, который оставляет на экране яркое пятно.Изображение исследуемого процесса на экране осциллографа получается спомощью отклоняющих пластин. Напряжение от измерительного преобразователя через усилитель подается на пластины, смещающие луч в вертикальной плоскости.
Другая пара пластин получает напряжение от генератора развертки и создает линейную разверткумещается слева направо.-пятно на экране равномерно переЧтобы получить неподвижное изображение наэкране, генератор развертки синхронизируют с исследуемым напряжением.Высокая чувствительность и безынерционность электронного луча позволяют исследовать как импульсные, так и периодические процессы с частотойв десятки миллионов герц. Одновременно можно регистрировать только одинили два (при двухлучевой трубке) параметра, что является существенным недостатком электронно-лучевых осциллографов.Усилитель, работающий в комплекте со светолучевым осциллографом,должен быть рассчитан на малое сопротивление вибратора, одинаково линейно усиливать положительное и отрицательное напряжения, так как сигналот тензопреобразователя может изменять свой знак.
Частотная характеристика усилителя должна быть согласована с частотными свойствами вибратораосциллографа.В последние годы произошли существенные изменения в расширениивозможностей регистрирующих приборов при их компактности. Измерительный комплекс «Вибропорт-41 » фирмыCarl Schenk использует бесконтактныйиндуктивный измерительный преобразователь для измерения и регистрации4.4. Средства и методы исследоватшя динамической системы станков193вибросмещений, виброскорости, частот колебаний, частот вращения и другихпараметров.
Результаты измерений изображаются в цифровой или графической форме на встроенном принтере. Выполняется статистическая обработкарезультатов измерения, измерение других параметров работающего станка.Комплекс можно использовать как в лабораторных, так и в производственных условиях.Для автоматизации исследований и обработки информации большие возможности имеет среда графического программирования LaЬVIEW. В частности, информация о быстропротекающих процессах аккумулируется и передается в компьютер для обработки и вывода электронной версии.4.4.3. Экспериментальные методы исследованиядинамической системы станковВ лабораторных и производственных условиях виброустойчивость станков оценивают по предельной стружкемаксимальной ширине (глубине)-среза, при которой работа осуществляется без вибраций, по АФХЧ, по изменению коэффициента устойчивости и т.
д. Наибольшее распространение получили первые два метода.Исследование виброустойчивостистанка попредельной стружке.В этом случае в процессе резания создают реальные условия нагружения иработы подвижных соединений станка и исключают погрешность, связаннуюс линеаризацией его ДС.Предельную стружку определяют для каждого фиксированного параметрарезания или элемента станка(скоростирезания, подачи, вылета оправки идр.) при последовательном увеличении ширины (глубины) резания до момента интенсивного роста колебаний (см.
рис.4.13).Схема измерения колебаний с использованием светолучевого осциллографа О приведена на рис.4.26,а. Деталь1обрабатывают по цилиндрической поверхности проходным или широким резцом. Колебания регистрируютиндуктивными преобразователями2,установленными с зазором о= 0,4ммсимметрично по отношению к заготовке (шпинделю). Оба преобразователяявляются активными,ихвключают вполумост, часть котороговстроенавусилитель У.На осциллограмме (рис.4.26, 6)приведена запись колебаний заготовки самплитудой Авибр, на фоне которых четко просматривается биение шпинделя самплитудой А 6 и более низкой частотой. Нижняя кривая представляет собойзапись переменного тока частотойЧастоту колебаний заготовки50 Гц и используется как отметчик времени.определяют по отрезкам ln и lm, которые содержат соответственно п и т периодов колебаний:f = 50/тп/(lпт).Амплитуду колебаний Авибр определяют при тарировке изменением зазора о.1944.
Динамикастанков1D•-++-+--+ -+--+-·-•·- - -•••••......+-+--~~•о°'lmбоаРис.4.26. Измерительная схема (а)и осциллограмма(6) колебанийшпинделяДля определения предельной ширины резания Ьпред, например, в функциискорости резанияv,при каждом фиксированном значенииvширину резанияЬ увеличивают до тех пор, пока измеренная амплитуда колебаний Аверх не достигнет допустимого значения А доп ( см. рис.4.13).Периодическое возникновение и исчезновение колебаний свидетельствует о кинематических или конструктивных недостатках в станке, в частностио неудовлетворительном контакте конуса оправки.Одним из методов поиска причин низкой виброустойчивости станков является определение форм колебаний, характеризующих пространственнуюдеформацию станка. Под формой колебаний станка понимают совокупностьотношений перемещений колеблющихся точек к какой-либо отдельной точкеУС, полученных в определенный момент времени.
Для снятия формы колебаний выбирают опорную точку, с которой сравнивают колебания всехостальных.Возбуждение колебаний осуществляется резанием в наиболее виброопасном режиме, измерение-индуктивными или проволочными преобразователями. Относительные амплитуды колебаний наносят на контуры станка.Дальнейшему исследованию подлежит тот элемент станка, где отклонениянаибольшие.Исследование виброустойчивости станков по АФЧХ его ДС.
Наиболееточно АФЧХ определяют экспериментально. В. А. Кудиновым разработаныметодика и средства измерения частотных характеристик ЭУС и процессарезания, которые позволяют прослеживать влияние отдельных конструктивных и технологических параметров на устойчивость ДС станка.Характеристику ЭУС следует определять на работающем станке или нахолостом ходу.
В последнем случае сохраняется подвижность соединений идопускаемая погрешность невелика. Однако в обоих случаях возникают4.4. Средства и методы исследоватшя динамической системы станков195трудности в создании внешней нагрузки и измерении относительных смещений между подвижными звеньями станка: инструментом и заготовкой.На практике часто характеристики ЭУС определяют на неработающемстанке. Погрешность будет тем меньше, чем меньше влияние подвижных соединений УС во всем или каком-либо частотном диапазоне. При значительном влиянии подвижных соединений наибольшие отклонения от действительной характеристики будут по амплитуде и фазе колебаний, наименьшие- по собственной частоте.При снятии статической характеристикиwiYcнагрузка во времени постоянна.
Методика и приборы те же, что и при экспериментальном определении жесткости станка. Если силуFмежду конечными звеньями станка, несущими заготовку и инструмент, направить по вектору силы резания, а отжатиеуизмерятьпонормаликобработаннойповерхности,топослелинеаризации статическую характеристику вычисляют по формулеwiyc = y/F.Спомощьюдвух.координатногосамописцаПДС-021характеристикуможно строить автоматически.При определении динамической характеристики ЭУС на несущие конструкции воздействует переменная во времени нагрузка-входная координата. В качестве выходной координаты принимают относительные упругиесмещения тех же конструкций. Направление нагружающей силы и измеряемых упругих смещений сохраняются такими же, как и при снятии статической характеристики.Блок-схема установки для определения АФЧХ ЭУС металлорежущегостанка показана на рис.4.27.Силовое воздействие на ЭУС станка осуществляют по синусоидальному закону электромагнитным вибратором 1 и регистрируют преобразователем силы 2.
Относительные смещения несущих конструкций регистрируют преобразователем перемещения4.г-------1111:УПТ111Rl==:::::;:;iЧ. ·~~,---у111:1ГЗ-3 311ф1L ЧП.____ ___,_ 1j_____иптРис.4.27.ФВоБлок-схема установки для определенияАФЧХ ЭУС станка1964. ДинамикастанковВибратор и преобразователь перемещения в соответствии со схемойопределения статической характеристики жестко крепят на суппорте (столе)станка, а оправку3-в шпинделе.Вибратор имеет две катушки: постоянного и переменного тока. Катушкапостоянного тока питается от источника ИПТ и создает постоянную составляющую внешней силы, значение которой зависит от предварительного натяга в системе и силы резания, характерной для данного типа станка.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
