Проектирование автоматизированнь2х станков и комплексов (862477), страница 10

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 10)

д.В экспериментальном научно-исследовательском институте металлоре­жущих станков (ЭНИМС) были разработаны рекомендации по реализациипяти способов технического диагностирования станков с ЧПУ:контроль готовности станка и системы ЧПУ к работе;оперативное цикловое диагностирование;оперативное узловое диагностирование;специальное диагностирование;диагностирование по результатам обработки заготовок.При контроле готовности станка с ЧПУ к работе проверяют наличие иправильность зажима заготовки на станке, наличие режущего инструмента вмагазине, требуемое давление в гидросистеме, наличие и объем СОЖ илимасла в баке и др.При оперативном цикловом диагностировании контролируют фактиче­скую длительность суммарного времени цикла и его элементов (поворот ру­ки, поворот стола и др.), анализируют заданное и фактическое время, даютпрогноз на необходимость регулирования или ремонта механизма.Оперативное узловое диагностирование предусматривает проверку приво­дов главного движения и подач, электроавтоматики станка, блоков устройствЧПУ и др.

Результаты выводятся на экран дисплея устройства ЧПУ.При специальном диагностировании проверяют параметры геометриче­ской и кинематической точности, наличие зазоров и упругих деформаций,износ направляющих и т. д. Для этого применяют специальную аппаратуру сзаписью и обработкой данных на ЭВМ. По результатам измерений анализи­руют состояние станка с ЧПУ и проводят сравнение с нормативными требо­ваниями.

На основе этого оценивают и прогнозируют техническое состояниестанка с ЧПУ, необходимость его ремонта.Диагностирование возможно также по результатам измерения обрабаты­ваемой заготовки и готовой детали на контрольно-измерительной машине.1О. 6.Измерительные системы, применяемые в станках с ЧПУ47Диагностирование можно проводить непрерывно в течение всего времениработы станка с ЧПУ и обработки заготовок (например, контролируется тем­пература в шкафу устройства ЧПУ или температура масла в гидросистеместанка).

Ряд параметров (например, система централизованного смазывания,контроль зажима каждой заготовки и точность изготовления каждого изде­лия) следует контролировать периодически, но с большой частотой. Частьконтрольных операций проводят с меньшей частотой, например один раз всмену или после каждой изготовленной партии деталей. Такие параметрыстанка, как точность и жесткость, нужно контролировать через длительныепромежутки времени с очень малой частотой, поскольку изменяются ониочень медленно и для их измерений требуются значительные затраты време­ни и средств.

В отдельных случаях диагностирование выполняет оператор взависимости от конкретных требований и условий.Контроль и диагностика систем ЧПУ в основном проводится с помощьюконтрольных тестов, которые служат для выявления ошибок УП и неисправ­ностей в системе ЧПУ.В настоящее время наиболее передовые фирмы-изготовители станков сЧПУ предлагают новый вид сервиса, который получил название «телефон­ная диагностика». Ее принцип состоит в том, что диагностирование прово­дится на предприятии-изготовителе станка с ЧПУ. В случае возникновенияу потребителя проблемы с диагностированием отказа станка с ЧПУ он об­ращается к фирме-изготовителю и по телефону перекачивает информациюсо своего компьютера в компьютер фирмы-изготовителя. Последняя имеетмощнуюдиагностическуюсистему,включающуюкомплексдиагностиче­ских программ, базу данных и пакет расчетных моделей, что позволяет ейбыстро определить неисправности и сообщить их фирме-потребителю стан­ка с ЧПУ.10.6.3.

Системыконтроля износа и поломки режущих инструментовПрименение этих систем особенно важно при работе станков с ЧПУ вусловияхбезлюдногостойкость инструментапроизводства,(40 ... 60учитываяотносительнонебольшуюмин), недопущение его критического износаи поломки.Первой задачей является контроль возможной поломки осевого режущегоинструмента для предотвращения получения бракованных деталей и возмож­ной поломки узлов станка. Данный контроль может осуществляться различ­ными способами контактного ощупывания осевого режушего инструмента,бесконтактным контролем его фотоэлектрической системой, прохождениемосевого режущего инструмента через индуктивную катушку и др.Второй важной задачей является контроль состояния инструмента длясвоевременного определения его максимально допустимого износа, а такженедопустимости поломки с последующей заменой дублирующим инструмен­том, установленным в револьверной головке или в магазине.481О.Системы программного управления металлоре:жущими станкамиПрименяют два способа контроля состояния режущего инструмента:пассивный, когда просто учитывается время работы инструмента специ­альным счетчиком;активный, когда постоянно измеряется крутящий момент или сила реза­ния и по их значениям определяется степень износа режущего инструмента(рис.10.14).При первомспособе ориентировочное время стойкостиинструментаустанавливают на счетчике и по истечении этого времени его заменяют.

Не­достатком данного способа является то, что неизвестно точное время стойко­сти инструмента.Поэтомуинструмент могут заменить раньше времени(недоиспользуют его возможности) или, наоборот, слишком поздно, когданаступит критический износ или поломка.При втором способе (см. рис.10.14, а)износ режущего инструмента ивремя его замены определяют косвенно через измерение крутящего моментаили осевой силы на шпинделеупругой втулке2,1станка с помощью ИП, установленных нав которой находятся упорные шариковые подшипникиАналогично можно определять осевую силу на ходовом винтеИП5,установленного на упругой втулкешипниками3(см. рис.243.с помощьюс упорными шариковыми под­10.14, 6).На токарных станках с ЧПУ можно определять силу, которая действует нарезец и на револьверную головку, установленную на плите с ИП. При такой213аРис.10.14.Схемы измерения крутящего момента на шпинделе (а) и осевой силы наХОДОВОМ винте (б)1О.

6.Измерительные системы, применяемые в станках с ЧПУ49системе контроля исключается поломка инструмента и используется его ре­альный ресурс стойкости. Недостатком здесь является косвенный способопределения износа инструмента, что может приводить к определенным по­грешностям.10.6.4. Системыкоррекции погрешностей станков с ЧПУПогрешности станков с ЧПУ в процессе эксплуатации формируются бо­лее интенсивно, чем в обычных станках.

Это обусловлено более напряженнойэксплуатацией этих станков, их более значительной энергоемкостью и боль­шими нагрузками на узлы станка.В общем виде можно выделить два различных, но взаимодополняющихнаправления повышения точности станков с ЧПУ:предотвращение или уменьшение возможности возникновения погрешно­стей станка;коррекция имеющихся и возникающих в процессе эксплуатации погреш­ностей станка.Первое направление заключается в целенаправленном и экономическиобоснованном воздействии на процесс разработки, изготовления, сборки иэксплуатации станка и системы ЧПУ, а также воздействия на возмущения,действующие на станок с ЧПУ в процессе его эксплуатации.В настоящее время благодаря разработке и внедрению современных мик­ропроцессорных устройств ЧПУ с большим объемом памяти и высокимбыстродействием, регулируемых быстродействующих приводов подач рабо­чих органов станка, механизмов для микроперемещений, различных типовИП получает все более широкое применение второе направление повышенияточности выходных параметров станков с ЧПУ путем измерения погрешно­стей станка и их последующей коррекции.

В этом случае проводится не мак­симальная изоляция станка с ЧПУ от действия внутренних и внешних воз­действий, не стремление к созданию идеальных узлов и механизмов станка, аих взаимодействие с окружающей и рабочей средой, учет переменностиусловий работы станка с ЧПУ.Рассмотренные направления повышения точности станков с ЧПУ напрактике должны дополнять друг друга.

Максимально возможное сокраще­ние погрешностей станка с ЧПУ позволяет затем повысить эффективностьсистемы коррекции погрешностей станка.В общем виде возможны два способа коррекции погрешностей станков сЧПУ и повышения точности их выходных параметров:абсолютная стабилизация рабочих органов станка, несущих режущий ин­струмент и заготовку, относительно заданного положения;относительная стабилизация при изменении пространственного положе­ния одного из рабочих органов станка относительно другого.501О.Системы программного управления металлоре:жущими станкамиВ полной мере реализация рассмотренных способов коррекции погреш­ностей станков с ЧПУ с линейными и угловыми смещениями рабочих орга­нов очень сложна и практически пока не применяется.

Существующие ра­боты по коррекции погрешностей станков с ЧПУ решают эти задачи ча­стично.Вбольшинствеслучаев рассматриваюти применяют способыкоррекции погрешностей станков с ЧПУ путем линейных перемещений ра­бочих органов станка по управляемым координатам (или поворотом управ­ляемого поворотного стола) с использованием существующих на станкеточных (с дискретностью0,001мм) следящих приводов подач этих рабочихорганов. Особую трудность представляет коррекция угловых смещений ра­бочих органов.Коррекция погрешностей станка с ЧПУ заключается в том, что в одномили нескольких составляющих блоках осуществляется суммирование перво­начально заданной информации о перемещении рабочих органов станка синформацией о его корректируемых погрешностях. Поэтому практическикоррекция погрешностей станка с ЧПУ может проводиться следующими спо­собами:воздействием на УП, когда проводится ее предыскажение на основе зара­нее рассчитанной или экспериментально определенной информации о по­грешностях.

Этот способ в настоящее время применяют редко;изменением передаточных функций следящих приводов подач рабочихорганов. В этом случае коррекция погрешностей явно не выражена, так какпроводится по жестко заданному алгоритму;воздействием на управляющие сигналы, формируемые устройством ЧПУи передаваемые на приводы подач рабочих органов станка;введением в станок с ЧПУ специальных корректирующих элементов илиисполнительных устройств с микроприводами и последующим управлениемими от системы ЧПУ.В последних двух случаях применяется так называемый программныйспособ коррекции погрешностей, основанный на управлении процессов кор­рекции по заданной программе с использованием системы ЧПУ.Варианты коррекции погрешностей в зависимости от способа полученияинформации о них показаны на рис.10.15.Если информация о погрешностяхучитывается при составлении УП путем ее предыскажения либо вводится впамять устройства ЧПУ для последующей коррекции управляющих сигналовот устройства ЧПУ на приводы подач станка, то в этом случае проводитсякоррекция только систематической составляющей погрешностей станка.

Еслиже коррекция осуществляется на основе использования текущей информациио погрешностях станка с ЧПУ, получаемой непрерывно или с определеннымиинтервалами с помощью ШI, установленных на станке, то возможна коррек­ция как систематической, так и случайной составляющих погрешностей. Од­нако установка ИП, особенно в рабочей зоне, усложняет конструкцию станка,затрудняет получение непосредственной (а не косвенной) информации о его1О. 6.Измерительные системы, применяемые в станках с ЧПУ51Коррекция на основезаранее полученныхВозмущенияданных о погрешностяхВыходныеУПСистема ЧПУСтаиокпараметрыточностиипданных о погрешностях,получаемых в процессеэксплуатацииРис.10.15. Схема пocтpoellliЯипвариантов коррекции погрешностей станка с ЧПУпогрешностях. При этом информация может быть как о погрешностях станкас ЧПУ, так и о возмущениях, действующих на него.

Характеристики

Список файлов книги