Лекции яковлева (995719), страница 3
Текст из файла (страница 3)
рис. 4, б):PкрK2Lnгде li = +()= ψ li , s pi , C , (4)L( i − 1) ; i= 1,…, n ; n – количество участков с радиальной подачейnsi . Для этого варианта обработки должно выполняться неравенство:s p1 > s p2 > … > s pn = s p .Учитывая, что=s pcps p1 + s p2 + …+ s pnn> sp ,можно считать, что неполное оперативное время в этом случае'= tО + t В =tОПLL+ S pcp S xxбудет меньше, чем для первого варианта обработки (см.
рис. 4, а). Поэтому второйметод обеспечивает заданные параметры точности, но имеет более высокуюпроизводительность.Притретьемвариантеобработкиделаютдопущение,чтодлинапредварительно засверленного отверстия не влияет на осевую силу и моментрезания. Тогда вывод сверла проводят через равные участки глубинойL, где n –nколичество принятых участков сверления. Количество подводов инструмента nопределяют из выражения:L= ψ , s 'p , C ,K2nPкргдеs 'p– осевая подача инструмента в подходе.
Сравнивая выражения (3), (4) и (5)получаем:s 'p > s pcp > s pНеполное оперативное время в этом случае равно:'tОП= tО + t В =L L 2 L ( i − 1) + +s 'p sxxnsxx .Здесь основное время меньше, чем в первых двух случаях, однако возрастаетвспомогательноевремя.Выборокончательноговарианта(наиболеепроизводительного) зависит от конкретных условий, в частности, от скоростихолостого хода.В рассмотренном примере управление точностью и производительностьюосуществляется варьированием рабочей подачи и кинематики формообразования.Лек.4СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМОБРАБОТКИ В УСЛОВИЯХ АВТОМАТИЗАЦИИII. В системах автоматизации с обратной связью по возмущающимвоздействиям (ОС).Достоинства: контролируют появление составляющих погрешностиобработки с последующей их компенсацией.Недостаток: недостаточная точность расчета наэтапе ТППсказывается на качестве управления точностью,Контроль входных параметров обработки может выполняться как доначала выполнения цикла автоматизированной обработки, так и в самом цикле.Процесс контроля предшествует процессу формообразования поверхности.В результате такого контроля случайные для цикловой автоматики факторыпревращаются в систематические.Такие системы применяют для компенсации погрешностей установкизаготовок, величины тепловых деформаций элементов станка, отклоненийфактических размеров заготовок, разброса физико-механических свойствматериала, величины износа инструментов и т.д.Системы (ОС) позволяют существенно уменьшить влияние случайных,закономерно-изменяющихся и постоянных факторов на точность обработки.
Вотдельныхслучаяхкомпенсациясоставляющихпогрешностиобработкисопряжена с достаточно сложными расчетами.Например, для компенсации случайной погрешности, связанной с упругимиотжатиями технологической системы, по результатам измерения фактическогоприпуска на конкретно обрабатываемой заготовке приходиться последовательнорассчитать силу резания, жесткость технологической системы, величину упругогоотжатия и, выработать корректирующий сигнал, компенсирующий это отжатие.В алгоритм управления таких систем закладывают зависимости, по которымвыполняется расчет ожидаемой точности обработки.Рассмотренные системы управления точностью позволяют существенноослабить взаимосвязь между точностью и производительностью обработки. Всвою очередь, это дает возможность повысить производительность обработкиза счет интенсификации режимов резания или за счет сокращения количествапереходов (рабочих ходов).Ш.
Системы автоматизации с прямым контролем ( самонастраивающиесясистемы).Достоинство: системы с обратной связью, самые совершенные, с точкизрения качества управления, имеют обратную связь по управляемому параметрукачества.Недостатки: ограниченная область применения, наличиетехническихтрудностей конструктивного оформления таких систем управления для многихконкретных случаев обработки.Эти системы позволяют практически полностью исключить влияниетехнологических факторов на точность выдерживаемого параметра: ониисключают или компенсируют случайные, закономерно-изменяющиеся илисистематические составляющие погрешности обработки.
Одновременно с этимони позволяют разорвать взаимосвязь между точностью и производительностьюобработки. В частности, при использовании этих систем точность обработки независит, например, от режимов резания, количества переходов обработки и т.д.Это позволяет при их использовании существенно повысить производительностьобработки.Тем не менее, они нашли широкое применение для компенсации погрешностейразмера при врезном наружном и внутреннем шлифовании, компенсациипогрешности продольной формы шеек валов при обтачивании на токарныхстанках.Пример. Шлифование желоба внутреннего кольца подшипника. Материалсталь18ХМНА.
Технологическая задача: обеспечить точность полученияповерхности без прижогов и структурной неоднородности.Рис. Пример использования СУ для шлифования желоба внутреннего кольцаподшипника1- Измерительная головка (управляет приводами станка)2- Измерительный шток с алмазным наконечником3- Кольцо4- Крестообразная пружина5- подвижный контакт6, 7 - неподвижные контакты.2 вводится в желоб, по мере увеличения диаметра он поднимается и поддействием кольца 3 изгибает пружину 4, а пружина отклоняет подвижныйконтакт 5 от 6.Это означает, что необходим переход лт черновогошлифования к чистовому.
При замыкании 5 и 7 процесс шлифованияпрекращается.IV.Системы управления с косвенным контролем (адаптивные системы)Достоинства: имеют более широкую область применения, т.к. косвенноеизмерение параметра качества технически обеспечить легче, чем егонепосредственное измерение.Недостатки: Системы автоматизации с косвенным контролем уступаютсистемам автоматизации с прямым контролем по качеству управления и попроизводительности.Являются разновидностью систем управления второго типа, так как ониобеспечивают контроль и управление одного или нескольких факторов, связанных сформообразованием параметров качества.Процесс измерения и управления осуществляется непосредственно впроцессе формообразования.Измерение какого-либо косвенного параметра (сила или момент резания,отклонение припуска, температура в зоне резания и т.д.) и последующая егостабилизация непосредственно в процессе формообразования, обеспечиваютсущественное уменьшение влияния отдельных случайных факторов на точностьобработки.
Эти системы позволяют также управлять величиной закономерноизменяющихся погрешностей.Пример 1 .Измерительное устройство ИУ обеспечивает непрерывное измерениетепловых деформаций шпиндельного узла в осевом направлении. По результатамэтих измерений можно осуществлять непрерывную коррекцию исходного илипромежуточного положения резцедержателя и тем самым компенсироватьпогрешность, обусловленную тепловыми деформациями шпиндельного узла.Системы управления с косвенным контролем имеют преимущества передсистемами второго типа: они не требуют выполнения вычислений при реализацииуправления, что повышает качество управления.Рис.
Функциональная схема системы управления с косвенным контролемПример 2. Пример использования системы управления точностью размера сконтролем косвенного параметра при торцевом фрезеровании.Система обеспечивает стабильность осевой составляющей силы резанияPx и, как следствие, уменьшение случайной составляющей погрешности,обусловленной упругими деформациями технологической системы.Рис. Система управления точностью размера с контролем косвенногопараметра при торцевом фрезеровании: а – схема системы управления; б –динамометрический узелВ качестве динамометрического узла (рис. 6, б) в станок встроена плоскаяпружина 3, в которую упирается гайка 4 ходового винта 2, служащая дляперемещения рабочего стола.
Деформации плоской пружины, обусловленныесоставляющей силы резания Px , измеряются индуктивным датчиком 1.Результаты измерения составляющей силы резания Px датчиком Dусиливаются в усилителе У и подаются в виде сигнала U 2 в сравнивающееустройство СУ. Здесь они сравниваются с заданным значением U 3 , формируемымзадающим устройством ЗУ.
Сигнал рассогласования U 4 изменяет частотувращения n двигателя подачи Dв , а, следовательно, и величину подачиs..Врезультате автоматического управления по подаче величина составляющей силырезания Px в процессе обработки непрерывно поддерживается на уровне заданногозначения. Заготовки с минимальными припусками обрабатываются при болеевысоких подачах. Поэтому, помимо повышения точности такие системы, выбираяоптимальный режим резания, повышают производительность обработки. Всовременном машиностроении подобные системы получили название адаптивныхсистем управления.V.
Системы управления с контролем выходных параметров обработки.Достоинства:информационноеобеспечениеосуществляютстатистическим контролем.Недостатки:невозможноосуществлятьуправлениеслучайнымисоставляющими погрешности обработки. Такие системы управляют толькозакономерно-изменяющимисясоставляющими,связаннымисизносоминструмента, тепловыми деформациями технологической системы, а такжесистематическими составляющими погрешности, если они возникают в процессеобработки.Контроль параметров качества осуществляется после того, как оно ужедостигнуто. Эти системы реагируют на параметры качества заготовок послеобработки.Пример 1.Пример использования системы управления с контролем повыходным параметрам обработки при бесцентровом шлифовании роликов.1 –ролики;2 - рабочий круг осуществляет процесс резания;3 – ведущий круг осуществляет рабочую подачу;4- направляющие;5 -диск;6- датчик.Перемещаясь после обработки по направляющим 4, ролики попадают в пазы диска.5.
Диск вращается периодически. В позиции I происходит загрузка ролика в паздиска. В это время в позиции III происходит контроль диаметрального размераролика индуктивным датчиком 6. Позиция II диска – промежуточная. Если размерролика выходит за контрольные значения, на выходе датчика формируется сигналрассогласования U1 , который через систему управления (на схеме не показано)формирует подналадочный импульс, и в результате ведущий круг 3 перемещаетсяв радиальном направлении, компенсируя накопленную ошибку, вызваннуюдействием закономерно-изменяющегося или постоянного фактора.
В позиции 1Vролики сбрасываются в тару.Рис. Схема бесцентрового шлифования с системой управления с контролем повыходным параметрам§4 ПОНЯТИЕ О ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ. НОМИНАЛЬНАЯ, ЦИКЛОВАЯ ИТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ. ЗАВИСИМОСТЬ ЦИКЛОВОЙПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ОТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ1.1.Понятие о производительностиВажная часть комплексной автоматизации – это вопросыпроизводительности труда.Основнымфакторомростаэффективностимашиностроительногопроизводстваявляетсяповышениеэффективности труда.Главным фактором роста производительности труда вмашиностроении является научно-технологический прогресс, чтообусловливается высоким уровнем трудоемкости производимойпродукции.Производительностьтрудавотечественноммашиностроении в среднем в 3-4 раза ниже, чем в странахЕвропы, и в 4-5 раз ниже, чем в США.Механизация труда основных рабочих машиностроения РФпримерно в 2,7- 3,2 раза отстает от уровня рабочих вмашиностроении стран Западной Европы, США, Японии.Низкиетемпымодернизациивотечественноммашиностроении вызваны в первую очередь отсутствиемстратегии развития машиностроительного комплекса наперспективу 15-20 лет.Динамикапроизводительноститрудавотечественноммашиностроении в 1967-1978 гг., 1998-2007 гг.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
