Лекции яковлева (995719), страница 7
Текст из файла (страница 7)
33. Автоматическая наладка: а – при совмещении продольной и поперечнойподач; б – при контроле размеров заготовок•автоматическая размерная наладка в процессе совмещенныхпродольной (рабочей) и поперечной (подналадочной) подач (см. рис. 33, а).•автоматическая размерная наладка, основанная на контроле размеразаготовки, полученного после выполнения предпоследнего перехода для даннойповерхности, с последующей коррекцией инструмента перед окончательнойобработкой (см. рис. 33, б).Для первого метода (см.
рис. 33, а) наладки используют резец с зачистнойрежущей кромкой ( = 0). Датчик для измерения обработанного размера подводятк поверхности на расстояние 1…2 мм от вершины резца (см. рис. 33, а).Если размер стал отличаться от заданного, то в системе управлениявырабатывается сигнал рассогласования∆рас , который обрабатывается путемвключения помимо основной (рабочей) подачи раб поперечной (подналадочной)подачи под . Формообразование на участке наладки осуществляется двумясовмещенными подачами, что и вызывает необходимость использования резца сзачистной кромкой. После обработки сигнала рассогласования поперечная подачаотключается и наладка считается законченной. Дальнейшее формообразованиецилиндрической поверхности осуществляется за счет подачи раб . Приемы наладкимогут повторяться (при необходимости) при обработке каждой поверхностизаготовки.Второй метод (см. рис.
33, б) обеспечивает возможность выполнения наладкипри обработке инструментом без зачистной кромки, что выгодно отличает его отпервого. Поэтому его можно применять не только при обработке цилиндрических,но так же конических и криволинейных поверхностей. После (или в процессе)выполнения предпоследнего для данной поверхности перехода проводитсяизмерение фактического размера поверхности ф−1 и, если он отличается отзаданного −1 , то возникает сигнал рассогласования∆рас =ф−1 −−12, которыйзапоминается системой и при окончательной обработке происходит корректировкаположения режущей кромки инструмента на величину ∆рас в радиальномнаправлении.Первый метод размерной наладки обеспечивает прямой контроль параметрауправления (диаметральный размер) и компенсацию его отклонений, что обеспечивает практически полную компенсацию влияния технологических факторов наточность обработки.
Этот метод, решая вопросы размерной наладки, одновременнорешает вопросы автоматического управления точностью практически независимоот варьирования входных параметров обработки. Однако здесь есть своиособенности. В момент включения поперечной (подналадочной) подачи,происходит резкое увеличение силы резания и, как следствие, упругое изменениесистемы. В результате размер становится меньше, того, который был получен приналадке.Характер изменения составляющих силы резания в процессе наладки показанна рис. 34.Рис.
34. Изменение составляющих силы резания в процессе наладкиВеличина изменения радиальной составляющей силы резания ∆ зависит отмногих факторов (∆рас , раб , HB) и, в общем случае, является случайнойвеличиной. Учитывая, что при обработке партии заготовок в достаточно широкихпределах изменяется податливость технологической системы, случайная ошибка,обусловленная изменением силы резания, может достигать 50...70 мкм, что вбольшинстве случаев недопустимо. Поэтому для уменьшения этой случайнойошибки в процессе наладки необходимо предусмотреть ступенчатое уменьшениеподачи под .
Практически оказалось достаточно двух ступеней под1 =0,04приммоб; под2 = 0,003ммоб. Переключение на под2 осуществляется автоматически∆рас ≥ 0,05 мм. В этом случае погрешность, обусловленнаяупругимиотжатиями технологической системы, не превышает 15мкм при достаточношироком изменении входных параметров обработки.Система автоматической размерной наладки (САРН), реализующая второйметод(см.рис.33,б),являетсясамонастраивающейсясистемой.Еёинформационное обеспечение заключается в промежуточном контроле взаимногоположения инструмента и заготовки, которое характеризует промежуточныйдиаметральный размер ф−1 . Здесь также имеется специфика проявленияпогрешности, обусловленной упругими отжатиями технологической системы. Онавозникает в результате разницы величины упругих отжатий на предпоследнем −1и окончательном переходах.
Эта разница ∆ = −1 − обусловлена тем, чторежимы резания на предшествующем переходе (черновом или получистовом)отличаются от последнего (чистового) перехода.При обработке заготовок с податливостью > 0,8 мкм/кг указаннаяпогрешность оказывает заметное влияние на точность обработки. Для ееуменьшения приходится несколько видоизменить описанный метод размернойналадки (рис.33, б). Окончательный переход следует выполнять не за один (как этобыло описано ранее), а за два рабочих хода, у которых следует добиться одинаковыхфактических глубин резания. Измерение в процессе наладки при этом следуетпроводить дважды: до и после выполнения первого рабочего хода на последнемпереходе.Перед выполнением первого рабочего хода вводится автоматическаякоррекцияположенияинструментанавеличинуполовинырадиальногорассогласования, полученную по результатам первого измерения.
Это приближаетравенство фактических глубин резания на обоих рабочих ходах. Передвыполнениемвторогорабочегоходавыполняюткоррекциюположенияинструмента на величину полного радиального рассогласования, полученного порезультатам второго измерения. Как показали экспериментальные исследования,описанный способ наладки позволяет полностью исключить погрешность отупругих отжатий технологической системы практически при любых входныхпараметрах обработки.САРН, реализующая описанные методы наладкиИзмерительное устройство САРН устанавливается на продольном суппортестанка. Контроль диаметрального размера выполняется по двухконтактной схемедвумя датчиками Д. Суммарный сигнал, снимаемый с датчиков, усиливается ипоступает для реализации в электронную приставку.
Установка датчиков натребуемый размер осуществляется по программе. Информация спрограммоносителя через систему ЧПУ поступает в двигатель ДУ измерительногоустройства. От двигателя движения через зубчатое зацепление 1 и винтовую парукачения 2. передается кареткам 3, на которых закреплены датчики. Винтовая паравыполнена в верхней части с левой и в нижней с правой резьбой.Рис. 35. Система автоматической наладки токарного станка на диаметральныйразмерПриведенные примеры иллюстрируют управление только одним параметромточности (в данном случае одним размером).
Нетрудно видеть, что с помощьюприведенных измерительных устройств можно достаточно просто выполнятьавтоматическую компенсацию погрешности формы, т.е. выполнять комплексноеуправление точностью размера и формы обтачиваемых шеек вала.§6 ОСОБЕННОСТИ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЗАДАННОЙ ТОЧНОСТИОБРАБОТКИ НА СТАНКАХ С ЧПУ.6.1 Состав погрешности при обработке на станках с ЧПУПомимо рассмотренных ранее, возникают и специфические погрешностиобработки, связанные с использованием систем с ЧПУ.К ним относят, прежде всего, погрешности аппроксимации, интерполяции ипогрешность позиционирования исполнительных органов. Они возникают приобработке криволинейных контуров и на стадии подготовки управляющейпрограммы.Погрешностью аппроксимации называют погрешность, возникающую врезультате замены криволинейного контура между опорными точкамиобрабатываемого профиля близким к нему прямолинейным или криволинейнымконтуром. Такая замена необходима и обусловлена сущностью заданияперемещений в системе управления.
В настоящее время система ЧПУ имеютлинейно-круговую интерполяцию, обеспечивающую замену кривого контура, какнаклонными линиями, так и дугами окружности. На рисунке а показан примерзамены криволинейной поверхности на участке АВ отрезками прямой 1 (линейнаяаппроксимация) и дугой окружности 2 (круговая аппроксимация).Погрешности, возникающие при обработке заготовок на станках с ЧПУ: а –погрешность аппроксимации, б – погрешность интерполяцииИз рисункавидно, что погрешность аппроксимации a – чистогеометрическая величина. Ее можно уменьшить до сколь угодно малой величинысближая точки А и В, т.е.
увеличивая количество опорных точек напрограммируемой поверхности. Поэтому этой погрешностью в реальных расчетахожидаемой точности обработки можно пренебрегать. При обработкецилиндрических, конических, торцевых и сферических поверхностей этапогрешность равна нулю.Погрешностьинтерполяциивозникаетврезультатезаменыаппроксимирующих прямых и криволинейных отрезков ступенчатой линией. Этообусловлено спецификой работы приводов станка с ЧПУ, которые работают встрогой последовательности и не могут работать одновременно. На рис. б показанысхемы замены наклонного и криволинейного аппроксимирующих участковступенчатой линией, образуемой поочередным включением продольной ипоперечной подачей. В результате возникает погрешность интерполяции U1.Минимальная её величина будет в том случае, когда величина ступеньки непревышает величину дискреты станка ∆д (м перемещение инструмента).При воспроизведении управляющей программы на станке с ЧПУ возникаетпогрешность позиционирования исполнительных органов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
