Процесс достижения точности при смене инструмента на станках с ЧПУ

Процесс достижения требуемой точности при изготовлении деталей на станках (в том числе и на станках с ЧПУ) включает три этапа:

Этап 1. Этап установки;

Этап 2. Этап статистической настройки ;

Этап 3. Этап динамической настройки

На этапе установки происходит ориентация и закрепление заготовки на столе – спутнике или на столе станка, установка спутника на станке, автоматическая установка режущего инструмента . В результате формируется размер установки – A_У.

При статической настройке инструмент по программе выводится относительно технологических баз детали на размер A_С.

При динамической настройке в процессе резания в результате деформирования технологической системы СПИД формируется размер динамической настройки A_Д, т.е. размер между режущей кромкой инструмента и базой.

Т.е. у детали получается размер A = Aу + Aс + Aд. Мы рассмотрим вопросы моделирования управления точностью, производительностью и себестоимостью обработки на третьем этапе, т.е. в процессе обработки детали, т.к. именно размером А_Д управляют в САУ.

Состояние технологической системы во время выполнения процесса обработки заготовки характеризует комплекс значений:

- получаемая точность обработанной детали;

– потребляемая мощность;

– сила резания;

– крутящий момент;

– порождаемые нагрузками упругие перемещения;

– температурный режим системы;

- интенсивность изнашивания режущего инструмента;

- уровень вибраций;

– характер стружкообразования и т.д.

Эти параметры – переменные (внутренние параметры) состояния технологической системы. Они образуют вектор состояния системы

Возмущающие факторы (входные параметры):

- колебания силы резания;

- изменение твердости материала заготовки;

- переменная жесткость технологической системы;

- различная режущая способность инструмента и т.д.

Они образуют вектор

Воздействие на технологическую систему в процессе регулирования осуществляется через управляемые параметры:

- подачу;

- частоту вращения шпинделя ( - скорость резания) и т.д.

Эти параметры, являясь внутренними параметрами, здесь выступают в роли управляемых (управляющих) параметров. Они образуют вектор управления

На переменные (параметры) состояния и управления накладываются ограничения, например:

· требуемая точность обработки детали;

· допускаемые станком нагрузки (по силе, по мощности и т.д.).

Эти ограничения либо определяют область допустимых значений переменных, либо устанавливают дополнительные зависимости между переменными состояния и управления.

На стадии программирования (разработки управляющей программы для станка с ЧПУ) невозможно заранее и окончательно определить оптимальные режимы резания вследствие неполной определенности входных (возмущающих) параметров и т.д. Поэтому управлять подачей и скоростью резания необходимо непосредственно на станке. На станке с ЧПУ это осуществляется путем автоматической коррекции программы с целью изменения и на соответствующем переходе .

При создании САУ важным моментом является выбор источника информации, на основании которой осуществляется корректировка управляющей программы ( ). Прямое измерение размера динамической настройки , т.е. измерение отклонений между режущими кромками инструмента и базами, определяющими положение заготовки, представляет значительные трудности. Поэтому используют косвенные методы измерения . Они основаны на измерении упругих перемещений в отдельных стыках или в специально встроенных динамометрических устройствах. Их создание основано на выявлении зависимости между размером динамической настройки и составляющими силы резания :

где - коэффициенты, характеризующие степень влияния каждой из составляющих силы резания на .

измеряют с помощью динамометрических устройств.

Коэффициенты и определяются следующим образом. Проводят ряд экспериментов, в ходе которых изменяют в определенных пределом подачу и глубину. Для этих разных величин измеряют размер . Для получения функциональной зависимости осуществляют аппроксимацию экспериментальных данных методом наименьших квадратов (методом Гаусса):

При управлении процессом на этапе динамической настройки решается комплекс задач, связанных с управлением точностью обработки, с управлением режимами резания, обеспечивающими экстремум целевой функции (максимум производительности, минимум себестоимости операции). При этом используют системы предельного регулирования и системы оптимального управления.

---

Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 230; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!