3.4. Управление точностью обработки

Статическая и динамическая настройка технологической системы

Точность является главным показателем качества деталей. Процесс фор-мирования заданной точности обработки состоит из этапов установки, ста-тической и динамической настроек технологической системы.

При размещении обрабатываемой заготовки в рабочем про­странстве станка (при ее включении в соответствующие кинемати­ческие и размер-ные цепи) нужно обеспечить требуемую точность начальной установки от-носительно баз станка или приспособле­ния. Для этого заготовку опреде-ленным образом ориентируют на столе станка или в приспособлении. Ком-плект технологических баз, определяющий положение заготовки в процес-се обработки, образует координатную систему. Поверхности стола или приспособления, или других компонентов технологической системы, коор-динирующих обрабатываемую заготовку в рабочем пространстве, состав-ляют комплект баз станка, который образует его координатную систему.

Если известны координаты шести опорных точек контакта комплектов баз заготовки и станка в его координатной системе, то поверхность уста-новки заготовки может быть определена рас­четным путем. Определение опорных точек посредством измеритель­ных головок на станках с ЧПУ за счет использования стан­дартных или подпрограммных измерительных циклов позволяет вводить в память устройства ЧПУ (УЧПУ) погрешности устано­вки заготовки. Таким образом указанные координатные си­стемы со-гласовываются, а УП в системе координат заготовки становится годной для воспроизведения в координатной системе станка.

Статическая настройка – это процесс первоначального установления точности относительного положения и движения испол­нительных поверх-ностей инструмента, приспособления и обо­рудования для обеспечения тре-

80

буемой точности обрабатываемых заготовок. Для станков с ЧПУ парамет-ры согласования коор­динатных систем инструмента, детали, станка хранят

обычно в виде коррекций в памяти УЧПУ (под коррекциями понимают таблицы координат исполнительных поверхностей инструмента в системе координат станка). На станках с ЧПУ статическая настройка реализуется следующими методами: установлением координат инструмента в системе координат заготовки (метод пробных проходов); установлением координат инструмента в си­стеме координат станка (абсолютный метод); установле-нием коор­динат инструмента в промежуточной системе координат, поло-же­ние которой определено относительно системы координат станка (отно-сительный метод).

В процессе обработки первоначально установленная точность стати-ческой настройки теряется, что обусловлено действием раз­личных погреш-ностей систематического и случайного характера.

Размерная поднастройка – это процесс восстановления тре­буемой точ-ности относительного положения и движения испол­нительных поверхнос-тей инструмента, приспособления, оборудо­вания, обеспечивающий про-должение процесса изготовления дета­лей заданного качества. На станках с ЧПУ размерную поднастройку для компенсации погрешности системати-ческого характера выполняют путем периодического обращения к таб-лицам коррек­ций соответствующих погрешностей, находящихся в памяти УЧПУ. Погрешности случайного характера компенсируют перио­дическим обновлением соответствующих таблиц в УЧПУ за счет эпизодически пов-торяемых измерительных циклов обследования исполнительных поверх-ностей.

Размерная перенастройка – это процесс установления требуе­мой точ-ности относительного положения и движения исполни­тельных поверхнос-тей инструмента, приспособления, оборудова­ния для обеспечения требуе-мого качества при переходе на обра­ботку заготовки другого типоразмера или при переходе на обра­ботку последующей поверхности данной заго-товки.

Динамическая настройка является этапом формирования модели точ-ности обработки в условиях резания материала заготовки. Этому этапу со-ответствуют многообразные деформационные, тепловые и динамические процессы. Последние характеризуются различными физическими явления-ми: упругими, контактными и тепловыми деформациями, трением, изна-шиванием элементов технологической системы, их собственными и вы-

81

нужденными колебаниями. Влияние любых факторов на точность обработ-ки проявляется через размерные связи технологической системы. Действие

этих факторов приводит к изменению размеров относительных поворотов поверхностей деталей, участвующих в образовании размерных связей, оп-ределяющих точность обработки. Результатом является отклонение от за-данной при статической настройке точности относительного положения и движения режущего инструмента и обрабатываемой заготовки. Указанные отклонения являются переменными и изменяются случайно или по опре-деленному закону в функциях времени и координат.

Размер А_Δ, получаемый при обработке деталей, является функцией па-раметров установки А_y, а также статической А_С и динамической А_Д наст-роек технологической системы, т.е.

A_Δ = F(А_y, А_С, А_Д). (17)

Обеспечение повышенной точности обработки возможно за счет авто-матического управления установкой, статической и динамической наст-ройкой.