Кузнецов Ю.Н. Станки с ЧПУ (986783), страница 8
Текст из файла (страница 8)
С увеличением угла наклона траектории к оси Я до а, увеличивается высота б, = ОРя з)п а, и шаг волны Р, = Р1созая. Отсюда ясно, что для выяснения координаты, порождающей циклическую погрешность перемещения, нужно обработать две поверхности под углами а, и ая. Если при а, ~ая шаг Р, Р„то основное воздействие на погрешность оказывают элементы привода, расположенные и работающие по той же оси, от которой отсчитываются углы а, и а,. Если элемент, порождающий ошибку, связан с ходовым винтом зубчатыми передачами с редукцией и, то длина волны будет иметь шаг Ри, Аппроксимация криволинейного контура (рис.
1.19) отрезками прямых или участками дуг окружности всегда связана с погрешностью, зависящей от разбиения контура 43 Рис. 1.1Э. — Аппрокснмапия луги окружности: а — херхамм; б — каеаееаееммя: е -еекуехммм на элементарные участки, характеризуемые координатами опорных точек его начала и конца. Связь между погре1пностью Ь и центральным углом ф отдельного участка прн линейной интерполяции (рис. 1.19, а, б) выражается с довольно большой точностью зависимо тью 6 .= )ефе/28 800, нз которой видно, что увеличение числа участков (уменьшенне дуги ф) в 2 раза уменьшает погрешность в 4 раза. Однако увеличение размеров программоноснтеля (пер фоленты) по длине нежелательно, поэтому нужно искать другие пути повышения точности, например, замена дуги секущими (рис.
1.19, в) дает наибольшее приближение запрограммированной траектории к заданной, так как Ь, = б = б, = —. 2' Для большинства устройств ЧПУ 1 и 11 поколений расчетной траекторией при программировании является не контур детали, а его эквидистанта, отстоящая от контура на радиус инструмента. В устройствах П1 поколения программируют непосредственно обрабатываемый контур, радиус инструмента набирают на корректоре, а траекторию движения инструмента по эквндистанте с высокой точностью рассчитывает устройство ЧПУ. 2. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СТАНКОВ С ЧПУ 2Л, Этапы процесса создание новых станное Каждый внедренный в эксплуатацию новый станок нли его узел (механнзм) должны превосходить по своим качествам и технико-экономическим характеристикам ранее используемые образцы. Рис. 2.1. Этапы процесса создании нового стапна Процесс создания нового станка, как и любой технической системы, делится на четыре оиовных этапа 1рис.
2.1)1 1) научный; 2) конструкторский; 3) технологический; 4) организационный. Основу инженерного прогнозирования на научном этапе составляют 3 направления, определяющие 162): а) значимость новых открытий и изобретений; б) цель н техничесную стратегию; в) перспективный уровень развития кон- 46 Телночеехое реегеноя Ряс. 2.2. Фреамовея модель нрогноенро- ввння новой техяяхн струкций станков (а, б — на 20...30 лет; в — на 5...10 лет), При инженерном прогнозировании используют теоретические и экспериментальные средства анализа и синтеза.
Прогнозирование — это не предсказание, а научное теоретическое обоснование того, что должно произойтн. Успех в созданли новых станков и длительность их жизненного цикла во многом зависят от того, насколько правильно перед проектированием выполнено прогнозирование. Следует помнить, что конструктор, ориентирующийся на аналог, в том числе и зарубежный, соответствующий высшим мировым достижениям, автоматически обрекает свою будущую машину иа отставание.
Поэтому. надо идти не в фарватере передовых фирм, а выбирать новые пути ускоренного развития технических систем, построенных на новых принципах. В вопросах прогнозирования и создания новых станков, которых еще ие было в мировой практике, должен быть использован фреймовый подход. Согласно этому подходу, должна последовательно рассматриваться разветвляющаяся в виде дерева альтернатив цепочка поиска на нескольких уровнях (рис. 2.2): функциональная модель объекта (функция Ф) -~ альтернативные варианты модели принципов действия (ПД) — физических или технологических, реализующих рассматриваемую функцию Ф, -е.
альтернативные ва- рианты модели технических решений (ТР), реализующих рассматриваемый принцип действия. Известно более 300 методов составления прогнозов. Из них на практике широко применяются методы, которые носят субъективный характер и осуществляются с привлечением экспертов и могут быть объединены как метод экспертных оценок (математическая обработка опроса группы экспертов при недостаточно систематизированной информации в прошлом).
Методы экспертной оценки альтернатив предназначены для получения качественных (парные сравнения, множественные сравнеяия, ранжнрование, гиперупорядочение, векторы предпочтений, классификация и др.) и количественных (непосредственная численная оценка альтернатив, метод Чериена — Акофа, метод Терстоуна, метод фон Неймана — Моргенштерна и др.) оценок (29). Существуют два принципиальных пути построения прогноза, которые используются параллельно: ! — прогноз, идущий от имеющегося базиса в будущее (изыскательское прогнозирование); П вЂ” прогноз, движущийся от целей, которые должны быть достигнуты в будущем, к настоящему (нормативное прогнозирование): Оровиозированив — часть НИР по подбору ясходиых данных для разработки технического задания на проектирование, включающее: функциональное назначение; основные технические и экономические параметрьг, возможные компоновочные схемы; новые материалы и виды заготовок; новые технологические процессы, станки и технологическую оснастку: новые формы и методы организации и управления производством; потребность и предполагаемый план изготовления станков; строительство нового или реконструкцию дейгтвуюшего завода.
Необходимость создания новых станков за короткие сроки на уровне лучших мировых образцов предъявляет особыв требования ко второму (конструкторскому) этапу, который делится на творческий и технический подэтапы. Пропесо творческого проектирования станка и его механизмов носит многовариантный характер, является сложным и представляет последовательное решение многоуровневых, многоцикличных, многокритериальных н многоэкстремальных задач синтеза, анализа и измерения, начиная от выбора технической иден (технологический принцип, способ формообразования, принцип зажима и т. д. ) и заканчивая созданием конструкции с оптимальными параметрамн.
Оп- тимальной будет та конструкция, для которой выбрана оптимальная или, по крайней мере, рациональная техническая идея. Решение задач на верхних уровнях требует применения современных методов поиска новых технических решений, среди которых 13, 33, 35): 1) системные (комбинаторные или гибридные); 2) ассоциативные (психологической активизации творчества); 3) программные (алгоритмические); 4) комбинированные. Творческий подэтап проектирования при успешном его выполнении завершается составлением технического задания, начиная с которого содержание всех эзапов разработки конструкторской документации оговорено в ГОСТ 2.103 †и осуществляется в последовательности; техническое задание (ТЗ) — техническое предложение (ТП) — эскизный проект (ЭП) — технический проект (ТП-Т) — рабочая документация (РД).
В общем случае исходными материалами для проектирования могут быть: 1) ТЗ, выдаваемое заказчиком (наиболее общий случай); 2) ТП, выдвигаемое в инициативном порядке проектной организацией или группой конструкторов; 3) ПИР или созданный на ее основе экспериментальный образец; 4) изоб* ретательское предложение или созданный на его основе экспериментальный образец; 5) образец зарубежного станка, подлежащий копированию или воспроизведению с переделками. В настоящее время остро стоит вопрос существенного сокрагцения (в 3 и более раз) сроков разработки и освоения новых станков при повышении их производительности не маисе чем в 1,5 раза.
Решение данного вопроса вызывает значительное увеличение объема творческой работы на всех этапах создания новых станков, так как возросло число и сложность технических систем (ТС). В последнее время количество классов ТС увеличивается вдвое через каждые 10 лет, сложность их по числу деталей и узлов удваивается через каждые 15 лет, при этом объем научно-технической информации в разработке удваивается через каждые 8 лет, а время создания новой техники уменьшаетсн в два раза через 15...25 лет и менее 131. Все это приводит к увеличению объема поискового конструирования в 1О раз через каждые 1О лет, что вызывает противоречие между необходимым и фактическим обеспечением работ.
Только 4...5 % объема конструкторских работ прихо- дится на эскизное проектирование, но именно на этом этапе определяются в основном выходные характеристики станков, их технический уровень, а также затраты на проектирование. При выпуске новейших станков на уровне мировых образцов должны учитываться следующие факторы: .
1) необходима не модернизация, а создание принципиально нового; 2) время жизненного цикла станка должно быть ограниченным с начала проектирования до снятия с производства (не более 6...8 лет); 3) создаваться должны станки, конкурентоспособные на рынках развитых стран; 4) срок освоения новой конструкции станка должен быть предельно коротким (не более 1 г.). В настоящее время достичь этого можно при широком применении современных методов поиска новых технических решений и вычислительных машин на различных этапах создания новых станков. 2.?.
Основные предпосылки оптимального проектирования станков кек технической системы Процесс оптимального проектирования станка и его механизмов можно представить в виде последовательного решения многовариантных (многоуровневых, многоцикличных и многоэкстремальиых) задач синтеза, анализа и измерения. При создании новых станков (объектов проектирования) приходится решать в основном сложные задачи синтеза, так как при заданном выходе неизвестными являются состояние или параметры, определяющие структуру объекта(111.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
