Проектирование автоматизированнь1х станков и комплексов (862475), страница 37
Текст из файла (страница 37)
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.
Катушкапеременного тока питается от частотного преобразователя ЧП и создает переменную составляющую внешней силы для возбуждения вынужденных колебаний. Амплитудное значение переменной составляющей должно быть минимальным и определяется чувствительностью аппаратуры.Частотный20 ... 600преобразовательдолженния и дискретность регулирования частотырис.обеспечиватьдиапазончастотГц для легких и средних станков, синусоидальную форму напряже4.27,0,5Гц.
На схеме, приведенной начастоту регулируют звуковым генератором ГЗ-33, сигнал от которого усиливается. От преобразователей2и4сигнал через усилитель У,фильтр Фи интегратор И подается на фазочувствительный вольтметр ФВ иэлектронный осциллограф О. Показания индикаторов вольтметра соответствуют координатам Rеэус и ilmэyc АФЧХ исследуемого станка.Перемещения и силы измеряют индуктивными и тензометрическими преобразователями. Силу можно измерять через измерительную обмотку вибратора. Наблюдение и контроль за формой сигналов осуществляют по осциллографу.При снятии АФЧХ станка применяют бесконтактный или контактныйвибратор: первый при вращающемся шпинделе, когда сохраняется подвижность соединений в несущих конструкциях, второй-на неработающемстанке.Разработанные электромагнитные вибраторы развивают переменную силу50 ..
. 150Н в диапазоне частот20 ... 550Гц и постоянную силу75 ... 1 ОООН;обеспечивают простоту управления по амплитуде силы и частоте.Если снятие АФЧХ не автоматизированно, то координатыReиilm регистрируют по стрелочным приборам фазочувствительного вольтметра и наносят в масштабе на комплексной плоскости. Каждой частоте возмущающеговоздействияmсоответствует одна точка. Все точки исследуемого диапазоначастот соединяют и получается экспериментальная АФЧХ.
Перемножая построенную характеристику ЭУС со статической или динамической характе-ристикой процесса резания, определяют отрезок на вещественной оси Rе~аз иоценивают устойчивость станка.Наряду с изложенным представляет интерес метод определения АФЧХнепосредственно в процессе резания. При необходимости частоту возмущения регулируют изменением числа лезвий, выступов (пазов) или частотойвращения шпинделя.
Возникающие в процессе резания колебания рассматривают как случайные. Измеряя силы резания, отжатия несущих элементов и4. 4. Средства и методы исследоватшя динамической системы станков197смещения по фазе, после статистической обработки осциллограмм строятАФЧХ.Изложенное представление о динамике станков и методах исследованияустойчивости вьшолнено в предположении детерминированных параметровДС. Это вызвано скорее простотой изложения, чем отражением объективныхусловий.
Известно, что в ДС параметры УС, а также процессов резания, трения и других не могут считаться одинаковыми даже для станков одной серии.Экспериментальные исследования показывают, что жесткость, частота колебаний и логарифмический декремент изменяются по какому-либо законураспределения.Вследствие рассеяния исходных параметров ДС этих станков вместо детерминированной характеристики получается область существования АФЧХ.Граница устойчивости превращается в полосу устойчивости. Для этих условий В.И.
Локтевым введен вероятностный критерий оценки устойчивостистанков.Применение вероятностных методов расчета является одним из основныхнаправлений исследования ДС станка.:Контрольные вопросы1. Как определяют частоту собственных и вынужденных колебаний?2. Объясните физический смысл динамического коэффициента.3. Как вычисляют резонансную частоту колебаний?4. Как определяют критическую частоту вращения шпинделя?5. Влияет ли на критическую частоту вращения шпинделя жесткостьегоопор?6.В чем заключается отличие автоколебаний от вынужденных колебаний?7.
По какой характеристике определяют устойчивость ДС8. При каких условиях ДС станка с одной степеньюстанка?свободы всегдаустойчива?9. Какие существуют критерии устойчивости ДС станка?10. В чем различие между измерительными преобразователями,работающими по принципу электрического сопротивления и электрического генератора?5. НАДЕЖНОСТЬ СТАНКОВ5.1. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕОСНОВЫ НАДЕЖНОСТИ5.1.1. ТерминологияГоворя о надежности машин, технических устройств и систем, в обиходеподразумевают, что они не подведут, не сломаются.
Для таких сложных технологическихмашин,какимиявляютсяметаллорежущиестанки,понятиенадежности давно уже стало ключевым. Невыполнение тех или иных функций металлорежущим станком в некоторых случаях практически недопустимо в связи с очень высокой стоимостью детали, которая является результатоммногочисленных технологических переходов, предваряющих обработку настанке. При этом брак, полученный на финишных операциях, расцениваетсякак существенный ущерб. В других ситуациях, например при использованиибезлюдной технологии, проблемы надежности могут привести к остановке идлительному простою целой системы машин.
Ввиду исключительно высокойстоимости самих станков и машин, работающих вместе с ними в единой технологической цепочке, высокую стоимость приобретают каждые минуты идаже секунды их простоев.Основной термин-надежность-во всех определениях трактуется каксвойство или способность изделия сохранять во времени заданные функции,т.
е. он непосредственно связан с понятием работоспособности объекта. Однако следует уточнить, является ли надежность свойством или способностьюизделия.В англоязычных формулировках надежность определяется как способность изделия, а в российском стандарте по терминологии в области надежности и в некоторых других определениях-как свойство изделия. Последнее представляется более корректным, поскольку всегда надежностьтрактуетсякак составнаячастькачества,а качество-этосовокупностьсвойств.ГОСТ27.002- 83предусматривает такое разделение и включает в понятие«надежность» ее составляющие-безотказность и долговечность.
Под качеством технического устройства обычно понимается совокупность свойств,определяющих степень его пригодности для использования по назначению. ВИСО8402- 86качеством называется совокупность свойств и характеристикпродукции или услуги, которые придают им способность удовлетворять обусловленные или предполагаемые потребности.5.1. Методологическuе основы наде:жности199Поскольку любое техническое устройство используют в течение определенного,как правило,длительного периода времени, то под влиянием различных факторов происходит изменение свойств, которые определяют егокачество .Надежностьэто свойство технического устройства сохранять требуе-мые показатели качества в течение всего периода его использования.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
