ÎMBUNĂTĂȚIREA PRECIZIEI MASINILOR DE TURNARE CONFIGURAREA PARAMETRILOR UNITĂȚII CNC [1]
Propus prin metoda de setare a parametrilor mașinii pentru a determina precizia întregului sistem de procesare pentru a identifica impactul fiecărui factor asupra preciziei de lucru din calea sculei de tăiere.
Cuvinte cheie: precizie, cale de sculă, optimizare, parametri mașini, sistem de diagnosticare, strung CNC, contur de poziție.
Suportul tehnologic al proprietăților operaționale ale pieselor de mașină și ale conexiunilor acestora este în mod inextricabil legat de asigurarea preciziei geometrice a pieselor.
Formarea geometriei suprafeței piesei este influențată de factori cum ar fi eroarea de reglare a piesei de prelucrat (aici include întemeindu eroare, pinning și dispozitive de eroare), eroarea uzurii dimensionale setări ale mașinii a sculei de tăiere, componentele elastice de mașini în mișcare, deformațiile termice ale sistemului de proces, tensiunile reziduale detaliu, inexactitate geometrică a mașinii, din cauza erorilor de fabricație, setarea mașinii, noduri sale de uzură (ghidaje, șurub cu bile (șurub cu bile)), ca eroare cinematic, inclusiv erori de poziționare a suporturilor mașinii.
Ponderea fiecăruia dintre erorile incluse în admiterea la dimensiunea prelucrării pieselor de mașini pe strunguri sunt diferite. La operațiunile de finisare de eroare de bază care determină eroarea totală este eroarea din cauza inexactități geometrice ale mașinii. Calculul erorii totale efectuate în conformitate cu procedura stabilită în [1], a arătat că prelucrarea la eroarea 11 parts Qualitet cauzată de imprecizie geometrică a mașinii, este%, procesarea la 9 la gradul -%, și 7 -%.
Reducerea amplorii acestei erori va îmbunătăți semnificativ precizia pieselor de mașină prelucrate pe strunguri CNC.
Soluția de probleme cum ar fi o creștere a preciziei geometrice a mașinii datorită cinematica mașină, dedicat o cantitate mare de muncă. În [2, 3], precizia geometrică a mașinii este obținută prin controlul procesului de tăiere. Precizia necesară este realizată prin sistemele adaptive care pot schimba structura sistemului de control al mașinii la schimbarea proceselor dinamice în timpul tăierii și conturarea unor acțiuni de control corective.
Cu toate acestea, precizia cinematică de bază a mașinii este determinată de strung de precizie, sistemul de control al CNC (Fig. 1), care constă din unități furajere, și depinde de precizia ajustării acestora. Metodele de sintetizare a sistemului de control al alimentării cu alimentare sunt prezentate în [4, 5]. Se crede că unitatea îndeplinește o precizie predeterminată, în cazul în care frecvența de răspuns logaritmică (LACHH) poziția deschisă a acestui circuit de antrenare este mai mare decât zona restricționată delimitată de o LACHH dorită (Figura 2).
Fig. 1. Diagrama structurala a sistemului de control
Această metodă nu permite să evalueze efectul asupra preciziei buclei poziției câștigurilor mașină PID, incertitudinea cauzată de frecvența variabilei de referință la dispozitivul de acționare de frecare uscată, reacție a șurubului cu bile, eroarea acumulată a șurubului de plumb și altele.
Sistemele moderne de control al programelor numerice pot compensa influența majorității acestor factori prin ajustarea parametrilor corespunzători ai mașinii [6]. Metoda propusă va permite determinarea corectitudinii traseului de deplasare a instrumentului de tăiere, precum și influența fiecăruia dintre acești factori asupra acestuia. Compensarea pentru erorile corespunzătoare, este posibil să se obțină precizia necesară pentru realizarea traseului sculei (figura 6).
Ca o traiectorie de evadare, este investigat un arc de cerc, deoarece tocmai în timpul dezvoltării unei traiectorii circulare se manifestă acțiunea tuturor factorilor enumerați.
Pentru a determina traiectoria de deplasare a sculei de tăiere, precum și pentru a identifica factorii care afectează această traiectorie, pe strungul cu tambur cu mod CNC. 1V340F30 cu alimentatoare TNP a fost instalat un sistem de diagnosticare. Unitatea este executată pe o schemă cu un singur circuit cu un controler PI de viteză și o unitate neliniară de limitare a curentului. În Fig. Figurile 3 și 4 prezintă schemele cinematice și structurale ale mecanismului de acționare [7].
Ca urmare, atunci când unitatea acționează traiectoriile cu accelerație (prelucrarea suprafețelor sferice sau spline), schimbarea țintei către DAC la anumite viteze are loc în timpul procesului tranzitoriu (figura 7a). Când prima sarcină este executată pe DAC, apare un proces tranzitoriu (curba 1). La următoarea sarcină apare un nou proces tranzitoriu (curba 2). Acest proces tranzitoriu este suprapus peste procesul tranzitoriu de la sarcina anterioară. Procesul se repetă în acțiunile de referință ulterioare pe DAC. Ca rezultat, o eroare acumulată apare datorită dinamicii unității. Acest lucru este confirmat experimental cu dezvoltarea unei singure acțiuni pe DAC a sistemului NC NC201M
strung-unelte (fig.7b). Timpul de control este mult mai lung decât testarea TNC, egal cu 2 ms, și variază în funcție de setarea controlerului PID.
Pentru a compensa eroarea acumulată, este necesar să se obțină anumiți parametri ai calității procesului tranzitoriu, cum ar fi timpul de control, depășirea, eroarea statică, numărul de oscilații (Fig.8). În mod ideal, timpul tranzitoriu ar trebui să fie redus la minimum. Cu toate acestea, există anumite limitări: o constantă de timp de unitate necompensată, câștigul limitator al componentei proporționale pe care depinde stabilitatea unității, factorii de câștig ai componentelor diferențiatoare și integrate, care determină cantitatea de depășire și timpul de control.
Pentru a specifica coeficienții poziționerului digital al sistemului CNC NC201M, două instrucțiuni sunt programate în secțiunea 2 pentru caracterizarea axelor AXCFIL: GMnn și FRC.
Instrucțiunea GMnn specifică parametrii vitezei de mare viteză și amplificarea proporțională a componentei pentru axa caracteristică curentă. Instrucțiunea FRC are scopul de a determina factorii de câștig ai componentelor de diferențiere și integrare ale regulatorului PID al axei interpolate. În plus, există parametri ai mașinii care permit compensarea fricțiunii uscate, a jocului în șurubul cu bilă, a erorii acumulate a șurubului de plumb etc. [8].
parametru mașină metoda de stabilire poate fi utilizat pe scară largă ca o punere în noi strunguri CNC, precum și modernizarea învechite, care efectuează reparații de rutină și majore de echipamente utilaje. Metoda face posibilă pentru a decide cu privire la necesitatea unei revizuiri majore si modernizare masini-unelte, precum și gradul de modernizare (upgrade întreaga mașină sau numai sistemul de control).
1. Manualul constructorului tehnologic-mașină. În 2 volume T.1 / ed. -M. Inginerie mecanică, 19с.
3. Bazrov, baza pentru proiectarea mașinilor autoreglabile. - M. Construcția de mașini, 19с.
4. Kagan, sisteme electromecanice. [și alții]. - M. Energoatomizdat, 1985. - 208 p.
5. Korovin, managementul programelor de instalații industriale și complexe robotizate: instruire. manual pentru universități. -A. Energoatomizdat, Leningr. Adâncimea, 19c.
6. Dispozitivul de comandă numerică NC201-M. Ghid pentru caracterizare. - SPb. Balt Systems, 20 de ani.
7. Chernov, alimentarea cu mașini CNC: referință. Beneficiu /. - Gorky: Volga-Vyat. Voi. Editura, 1986. - 271 p.
Materialul a fost prezentat consiliului de redacție în data de 26.09.11.
[1] Cercetarea a fost efectuată în cadrul programului federal "Personal științific și pedagogic al Rusiei inovatoare" din orașul.