Лекции яковлева (995719), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Эта погрешность зависитот многих факторов: перемещающейся массы (стол с заготовкой), скоростиперемещения, типа обратной связи, принятого способа подхода в заданноеположение, точности работы и изготовления привода подач и т.д. Погрешностьпозиционирования имеет систематическую �����∆поз и случайную составляющие ∆поз .Погрешность позиционирования зависит от величины перемещенияисполнительного органа. Случайная составляющая погрешности позиционирования�����почти не зависит от траектории перемещения. Систематическая составляющая ∆позможет изменяться достаточно заметно. Современные системы ЧПУ позволяютопределить закон изменения �����∆поз и ввести его в ЧПУ. Система ЧПУ в этом случаеобеспечивает полную компенсацию этой погрешности при перемещенииисполнительного органа на заданную величину.
Для уменьшения систематическойи случайной составляющих погрешности позиционирования в станке с ЧПУпредусматривают обратную связь по перемещению исполнительного органа(замкнутые системы СИПУ), применяют гидро- и пневмостатическиенаправляющие, винтовые пары качения, вибрационные устройства в приводе подачи другие мероприятия, уменьшающие негативное влияние сил трения.Повышение точности обработки на станках с ЧПУ в условияхцикловой автоматизацииОдним из основных преимуществ станков с ЧПУ является их управление наоснове информации, заложенной в программоноситель. Его подготовка и коррекция(исправление) может быть выполнено без особых затрат. Эта особенность станков сЧПУ обеспечивает возможность применения весьма эффективного способакомпенсации систематических составляющих погрешности обработки на станках сЧПУ путем "предискажения" управляющей программы.
Понятие "предискажений"управляющей программы условно. Оно отражает способ компенсациисистематической составляющей погрешности размера, путем ввода коррекцииположения резца в систему ЧПУ по результатам измерения пробных деталей.Такую возможность имеют все современные системы с ЧПУ, включая оперативные.Однако коррекцию вводят путем стирания кадра перемещения инструмента старойпрограммы и записи нового перемещения с учетом требуемой коррекции."Предискажение" управляющей программы (УП) здесь понимается шире.Предположим, при технологической подготовке УП назначены условиявыполнения операции без учета влияния технологических факторов.
При обработкепо такой программе появятся систематические погрешности (формы, взаимногоположения), которые в процессе обработки не удается устранить. В отличие от этого"предискаженную" УП готовят с учетом влияния технологических факторов. Приэтом рассчитывают или измеряют величину предискажений после обработки пообычной (не искаженной) программе. Затем в УП вносят изменения,обеспечивающие компенсацию технологических факторов. Такая управляющаяпрограмма называется "предискаженной".
Ранее отмечалось, что предискажение УПв целях компенсации погрешности получаемого размера осуществляетсядостаточно просто, так как возможность её реализации заложена в систему ЧПУ.Поэтому остановимся подробнее на способах предискажения УП, обеспечивающихкомпенсацию погрешностей формы, а, в отдельных случаях, и взаимногоположения поверхностей.Существуют три способа компенсации погрешности формы путемпредискажения УП:1.Предискажение траектории перемещения инструмента привыполнении последнего для данной поверхности перехода.2.Целенаправленное изменение рабочей подачи.3.Целенаправленное изменение глубины резания или предискажениетраектории перемещения инструмента при выполнении предпоследнего для даннойповерхности перехода.Рассмотрим сущность каждого способа на примере токарной обработки.Предположим, что форма образующей поверхности, которую нам нужнополучить, соответствует кривой 1 (рис.
30). Однако при обработке возникает1.2.погрешность формы, текущие значения которой описывают функцией ∆. Поэтомуфактическая форма образующей поверхности, обработанной без предискажения,соответствует кривой 2 (рис. 30).Рис. 30. Предискажение траектории перемещения инструмента при выполнениипоследнего для данной поверхности переходаСущность первого метода состоит в том, что траектория перемещенияинструмента, предискажается на стадии подготовки УП на величину текущихзначений погрешности формы. Следовательно, она должна соответствовать поформе кривой 3, которая является зеркальным отображением кривой 2.
Ранееотмечалось, что в силу специфики работы приводов станка обеспечитьперемещение инструмента по плавной кривой не представляется возможной.Поэтому фактически программируемая предъискаженная траектория перемещенияинструмента является ступенчатой (кривая 4). В результате фактический профильповерхности после обработки с предъискажением соответствует кривой 5.Рассмотренный метод компенсации погрешности формы весьма прост и не требуетсложных расчетов.Расчет основан на геометрических соотношениях исходной и получаемойповерхности. Однако предискаженная траектория записывается в несколькихкадрах программы по каждой опорной точке (рис. 30) в то время как при обработкебез предъискажения она записывается в одном кадре.
Поэтому при работе спредъискажением в момент перехода с одной опорной точки в следующую подачаинструмента на какой-то момент времени прекращается, сила резания уменьшаетсяи происходит упругое восстановление системы. Это обуславливает появление вопорных точках кольцевых рисок. Кроме этого ввиду ступенчатого характераперемещения инструмента, образующая поверхности после обработки не являетсяпрямолинейной. Поэтом данный способ целесообразно применять дляпредварительной (черновой, получистовой) обработки поверхности.
Помимотокарной обработки этот способ весьма эффективен для компенсации погрешностиформы при фрезеровании концевыми фрезами угловых сопряжений.Второй метод предъискажения УП путем целенаправленного измененияподачи основан на том, что изменение подачи в пределах обработки однойповерхности вызывает изменение силы резания, а, следовательно, и упругихотжатий технологической системы. Целенаправленное изменение упругих отжатийи обеспечивает компенсацию текущих значений погрешности формы. На рисунке31 показаны возможные варианты выполнения предъискажения путемзакономерного изменения подачи. Требуется обеспечить по чертежу поверхность,образующая которой соответствует кривой 1 (рис. 31).
При обработке безпредъискажения с постоянной подачей получается форма образующей поверхности,соответствующая кривой 2 (рис.31).Существует два пути обеспечения предъискажений, которые формируютокончательную поверхность 3 (рис. 31) несколько разными по расположениюотносительно заданной 1. Первый путь: окончательная поверхность 3 формируетсяоколо заданной 1 (рис. 31, а). Для этого обеспечивают равенство приращенияупругих отжатий ∆() и текущих значений погрешности формы:∆() = ∆().Рис. 31. Расположение предъискаженной поверхности: а – около требуемойповерхности 1; б – около искаженной поверхностиДляа)∆() решаем уравнение и находим закон изменения погрешности формы.Для б) �∆ф − ∆()� = ∆().∆() =Из приведенного равенства определяют закон изменения подачи.
Прикомпенсации погрешности этим путем введения предъискажений (см.рис.31, а)производительность обработки будет всегда меньше, чем при обработке безпредискажений. В этом случае и шероховатость поверхности превысит ту, котораяполучается при обработке без предъискажения.При реализации второго пути (рис. 31, б) так же обеспечивается требуемаяформа образующей (кривая 3), но по своему положению она смещается на величинуфактической погрешности ∆ф т.е.
при этом методе происходит увеличениефактического наладочного размера на величину ∆ф . Расчетная величина подачиподачипоучасткампредъискажения�∆ф − ∆()� = ∆(). Величинаопределяется из этого равенства, так как. ∆() = (). Производительностьобработки при этом будет выше, чем при обработке без предъискажения, ашероховатость поверхности будет ниже.При обработке с целенаправленным изменением подачи как, и в первомслучае в момент изменения подачи (в момент смены кадра УП) происходитчастичное восстановление технологической системы и образуются риски наобрабатываемой поверхности. И в результате неравномерная ее шероховатость.Этот способ целесообразно применять для предварительной и получистовойобработок.Третий метод предъискажения путем целенаправленного изменения глубинырезания, как и второй способ, обеспечивает компенсацию погрешности формыпутем соответствующего изменения упругих отжатий.
Управление упругимиотжатиями здесь обеспечивается целенаправленными изменениями силы резаниячерез соответствующие изменения глубины резания. Требуемый закон измененияглубины резания по длине обрабатываемой поверхности обеспечивается за счетпредъискажения траектории перемещения инструмента на предшествующем дляданной поверхности переходе.Рассматриваемый способ предъискажения, как и второй, может выполнятьсяв одном из трех вариантов (со смещениями или без смещения уровня наладки).Наиболее целесообразно его применение со смещением получаемой поверхности(рис. 32).Нам необходимо получить поверхность 1. Но при действии различныхфакторов ( упругих отжатий) получаем поверхность 2.
При этом формаобразующей поверхности (траектория перемещения инструмента) при выполнениипредпоследнего перехода соответствует кривой 4, а должна соответствовать кривой3. Заданная глубина резания зад определяется в сечении , в котором размерповерхности обработанной без предъискажения будет наибольшим. В остальныхсечениях глубина резания будет больше.Рис. 32. Обработка поверхности с предъискажениями с переменной глубинойрезанияДля третьего способа находим закон изменения погрешности формы: ∆() = [∆()].Здесь будет система уравнений, т.к. у нас 2 перехода – предпоследний и последний.Для компенсации необходимо найти закон изменения погрешности формы:Приращение глубины резания ∆() должно быть компенсировано черезприращение упругих деформаций на величину ∆ф − ∆(), т.е.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
