Лекции яковлева (995719), страница 2
Текст из файла (страница 2)
чтобы размерыобработанных поверхностей не выходили за пределы поля допуска на размерпо чертежу и были близки к центру поля допуска. Этого можно достичьтолько при условии, если качество деталей будет обеспечиваться самимтехнологическим процессом. Этот метод повышения качества продукцииявляется самым эффективным.В автоматизированном производстве прослеживается взаимосвязь междуточностью и производительностью обработки.Повышение требований к точности обработки приводит к снижениюпроизводительности и наоборот.Вавтоматизированномпроизводствепроявляетсятехнологическоенаследование параметров качества, которые были получены на предыдущихэтапах его изготовления. Точность и качество поверхностного слоя заготовокнепосредственно влияет на соответствующие параметры качества деталеймашин, а последние – на качество сборки и, следовательно, на работоспособностьизделия.Важным этапом формирования качества изделия являются контрольныеоперации.
Организация автоматического контроля представляет еще большиетрудности, чем автоматизация формообразования. Отсутствие средствконтроля является одной из основных причин невыполнения требуемыхпараметров качества на промежуточных и окончательных этапах обработки илисборки, поломок инструментов, выхода из строя оборудования.Задачи,решающиепроблемуобеспечениякачестваизделиявавтоматизированном производстве.1.Разработка методов и средств управления точностью.2.Комплексный подход к обеспечению требуемых параметров качества.3.Разработкапараметров качества.надежныхсредствавтоматическогоконтроляЛекция 3§3 СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМОБРАБОТКИ В УСЛОВИЯХ АВТОМАТИЗАЦИИПри обработке на станке, большое влияние на процесс резанияоказывают различные непостоянные факторы:• неодинаковая твердость заготовки,• неравномерный припуск,•режущие свойства инструмента по мере его затупления• и т.
д.Эти факторы нарушают постоянство процесса резания и приводят кперемещениям системы станок-приспособление-инструмент-деталь(СПИД) в процессе обработки заготовки, тем самым увеличивая износрежущего инструмента, который приводит погрешностям формыобрабатываемой детали. Устранение указанных недостатков и обеспечениетребуемой точности возможно только при уменьшении подачи, увеличиваячисло рабочих ходов или введении других коррективов в механообработку,что в значительной степени усложняет работу станочника.Решить проблему можно оснащением станкавысокочувствительными датчиками и быстродействующимиисполнительными механизмами, которые, в процессе резания, обеспечиваютавтоматическое изменение относительных перемещений соответствующихзвеньев системы СПИД в зависимости от возникших отклонений в работе.Существует множество различных систем автоматическогоуправления станками отличающихся принципом действия, способомпереработки информации и т.д.
Все системы автоматического управленияклассифицируются:• по типу программоносителя,•по виду начальной информации ,•наличию обратной связи.По типу программоносителя.Системы автоматического управления (САУ) делятся на аналоговые,числовые и цикловые.В аналоговых системах в качестве программоносителя используютфизический аналог обрабатываемой детали. В качестве физическогоаналога (программоносителя) используют кулачки, копиры, шаблоны.В числовых системах в качестве носителя информации используютчисловую кодовую комбинацию, описывающая геометрию детали и основныетехнологические функции для ее выполнения (Y, S, T).
В качествепрограммоносителя используют перфоленты, магнитные ленты,оперативные запоминающие устройства.В цикловых системах в качестве программоносителя используютсяштеккерные панели, наборные поля и т.д., которые используются длязадания последовательности элементарных циклов из которых строитсяполный цикл обработки детали, а так же командоаппараты, жесткиеупоры, путевые выключатели с помощью которых программируютсявеличины перемещений в элементарных циклах.По виду начальной информации.По этому признаку все системы автоматического управления делятсяна две группы.К первой группе относятся САУ, работающие на основе полной,заранее разработанной программы управления.
САУ данной группывыполняют программу без ее изменения и коррекции. К данной группеотносятся системы управления с распределительным валом, копировальныесистемы управления, цикловые системы управления и некоторые числовыесистемы управления.Ко второй группе относятся САУ, работающие на основе неполнойначальной информации или информации, которую можно изменять впроцессе обработки на основе использования текущей технологическойинформации об управляемом процессе, получаемой с помощью различныхдатчиков, с целью оптимизации обработки детали. К данной группеотносятся самоприспосабливающиеся (адаптивные), самонастраивающиесяи самообучающиеся системы.
В самоприспосабливающихся системахуправления оптимальное управление осуществляется изменениемуправляющего воздействия. В самонастраивающихся системах оптимальноеуправление осуществляется изменением параметров системы станок –приспособление – инструмент - деталь, а в самообучающихся системах –изменением структуры алгоритма управления.По наличию обратной связи/Cистемы автоматического управления делятся на системыразомкнутые и замкнутые.В разомкнутых системах имеется только один поток информации отуправляющей программы к процессу резания, при помощи которогоинформация заложенная в программоноситель переносится на деталь.
Вэтих системах отсутствует контроль действительного положения.Точность перемещения рабочего органа и точность обработки будутзависеть от точности передаточных механизмов приводов подач.Замкнутые системы предполагают два и более потоков информации.Один из которых прямой, а остальные дополнительные обратные потокиинформации. Замкнутые системы бывают двух типов:1) Системы управления с обратной связью по положениюисполнительного органа. К этой группе относятся следящие копировальныесистемы, системы ЧПУ замкнутого типа.2) Системы управления с обратной связью по положению и сдатчиками измеряющими параметры процесса резания (силу, температуру,вибрации) для дополнения и коррекции прямого потока информации.
К нимотносятся системы числового программного управления с дополнительнымиблоками, позволяющими оптимизировать процесс обработки.I.Цикловые системы автоматизации (рис. 1, а) получили в настоящеевремя наибольшее распространение.Используют при обработке на обычных автоматах и полуавтоматах,гидрокопировальных станках, станках с ЧПУ и автоматических линиях,состоящих из этих станков.Преимущества: надежности и простота в работе.
Обработка сиспользованием таких систем проходит по жесткому циклу, который являетсяпостоянным для каждой детали в партии.Недостатки: непрерывность цикла при возникновении в процессе обработкиотклонения параметра качества от заданной величины.Пример 1. Автоматическая компенсация размерного износа инструмента вцикловой системе автоматизации.Рис. 1 Зависимость размерного износа инструмента от времени обработки.На этапе ТПП провести анализ (рис. 1) и через определенные промежуткивремени τ i выполнять подналадку на величинуUдопОбластью применения цикловых систем автоматизации является работа встабильных и устойчивых условиях, когда обеспечено высокое качество заготовок,используется качественный инструмент для чистовой обработки, высокаяжесткость технологической системы и т.д.Пример 2. Проектирования условий выполнения операций глубокого сверленияна горизонтально-сверлильном полуавтомате.Рис. 2 Варианты обработки глубокого отверстия: а – постоянная подача; б –ступенчато изменяющаяся подача; в – постоянная подача с периодическимвыводом сверла из отверстияОсобенность глубокого сверления: непрерывное увеличение осевой силы насверло и момента резания, что связано с ухудшением условий удаления стружкипри увеличении глубины отверстия в момент времени t.=М рез f=( L, s, C ); Po ψ ( L, s, C ) ,где L – длина отверстия, мм; s – подача сверла мм/мин; С – коэффициент,учитывающий влияние ряда факторов (физико-механические свойства материала,глубину резания, скорость резания, геометрические параметры инструмента).Величина момента резания ограничена прочностью сверла:М рез ≤ M кр ,(1)где М кр – критическое значение момента, при котором происходит поломкасверла.Po ≤ Pкр ,(2)где Pкр - критическое значение осевой силы, при которой происходит потеряосевой устойчивости сверла.Задача обеспечения заданного качества отверстия состоит в определениитаких условий выполнения операций, при которых выполняются условия (1) и (2) иодновременно обеспечивается максимальная производительность.Возможны три варианта обработки:а) сверление выполняют на всю глубину при постоянной подаче sp(см.
рис. 2, а);б) сверление выполняют на всю глубину L с периодическим изменениемподачи: s1, s2, si, sp (см. рис. 2, б).в) сверление выполняют при постоянной подаче s’p, но с периодическимвыводом сверла для очистки стружки с подачей sхх холостого хода (этапы 1,2,…,n)(см. рис. 4, в).Оптимальный вариант – 3.Для определения величины рабочей подачи sp для первого вариантаобработки (см.
рис. 4, а) решают систему уравнений:M крK1PкрK2= f ( L, , sм C )(3)= ψ ( L, s p , C ) ,где К1, К2 - коэффициенты запаса; sм – минутная подача сверла, мм/мин.Далее находят значения подач sм и s p и для дальнейших расчетовиспользуют меньшую из них. При этом обеспечивается выполнение условий (1) и(2). Обычно меньшей является подача s p , поэтому и в дальнейшем в расчетах будемиспользовать ее.Неполное оперативное время, в котором учтены изменяющиеся во временисоставляющие оперативного времени, которые изменяются в сравниваемыхвариантах) для этого случая будет равно:'tОП= tО + t В =LL+s p sxxДля второго варианта обработки определяют подачу по длинам l1, l2,…,li,,…,L из выражения (см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
