Глава 3 системы адаптивного управления

3.1. КАЧЕСТВО ОБРАБОТКИ КАК РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПАРАМЕТР ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА Существенным резервом повышения эффектив- ности технологических процессов обработки деталей на станках является автоматическое управление точностью и производитель- ностью обработки путем применения систем адаптивного управле- ния (САдУ). Точность является главным показателем качества деталей. Процесс формирования заданной точности обработки состоит из этапов установки, статической и динамической настроек технологической системы. При размещении обрабатываемой заготовки в рабочем про- странстве станка (при ее включении в соответствующие кинемати- ческие и размерные цепи) нужно обеспечить тре-буемую точность начальной установки относительно баз станка или приспособле- ния. Для этого заготовку определенным образом ориентируют на столе станка или в приспособлении. Комплект технологических баз, определяющий положение заготовки в процессе обработки, образует ее координатную систему. Поверхности стола или при- способления или других компонентов технологической системы, координирующих обрабатываемую заготовку в рабочем про- странстве, составляют 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 установки заготовки может быть определена рас- четным путем. Определение опорных точек посредством измеритель- ных головок на станках с ЧПУ за счет использования стан- дартных или подпрограммных измерительных циклов позволяет вводить в память устройства ЧПУ (УЧПУ) погрешности устано- вки заготовки. Таким образом указанные координатные си- стемы согласовываются, а УП в системе координат заготовки становится годной для воспроизведения в координатной системе станка. Статическая настройка — это процесс первоначального уста- новления точности относительного положения и движения испол- нительных поверхностей инструмента, приспособления и обо- рудования для обеспечения требуемой точности обрабатываемых заготовок. Для станков с ЧПУ параметры согласования коор- динатных 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 си- стеме координат станка (абсолютный метод); установления коор- динат инструмента в промежуточной системе координат, положе- ние которой определено относительно системы координат станка (относительный метод). В процессе обработки первоначально установленная точность статической настройки теряется, что обусловлено действием раз- личных погрешностей систематического и случайного характера. Размерная поднастройка — это процесс восстановления тре- буемой точности относительного положения и движения испол- нительных поверхностей инструмента, приспособления, оборудо- вания, обеспечивающий продолжение процесса изготовления дета- лей заданного качества. На станках с ЧПУ размерную подна- стройку для компенсации погрешности систематического характера выполняют путем периодического обращения к таблицам коррек- ций соответствующих погрешностей, находящихся в памяти УЧПУ. Погрешности случайного характера компенсируют перио- дическим обновлением соответствующих таблиц в УЧПУ за счет эпизодически повторяемых измерительных циклов обследования исполнительных поверхностей. Размерная перенастройка — это процесс установления требуе- мой точности относительного положения и движения исполни- тельных поверхностей инструмента, приспособления, оборудова- ния для обеспечения требуемого качества при переходе на обра- ботку заготовки другого типоразмера или при переходе на обра- ботку последующей' поверхности данной заготовки. Динамическая настройка является этапом формирования мо- дели точности обработки в условиях резания материала заго- товки. Этому этапу сопутствуют многообразные деформацион- ные, тепловые и динамические процессы. Последние характери- зуются различными физическими явлениями: упругими, контакт- ными и тепловыми деформациями, трением, изнашиванием эле- ментов технологической системы, их собственными и вынужден- ными колебаниями. Влияние любых факторов на точность обра- ботки проявляется через размерные связи технологической си- стемы. Действие этих факторов приводит к изменению размеров и относительных поворотов поверхностей деталей, участвующих в образовании размерных связей, определяющих точность обра- ботки. Результатом является отклонение от заданной при стати- ческой настройке точности относительного положения и движе- ния режущего инструмента и обрабатываемой заготовки. Указан- ные отклонения являются переменными и изменяются случайно или по определенному закону в функциях времени и коорди- нат.