Разработка цикла позиционирования
Алгоритм цикла позиционирования
В общем случае любой цикл позиционирования может быть представлен графиком. На каждом этапе приближения к точке позиционирования Х0 система формирует одно из возможных управлений U:
при δ = Х – Х0
для положительной области (δ > 0) KN = 1, для отрицательной области (δ < 0) KN = -1.
Для случая ступенчатого позиционирования K1 = K2 = K3 = 0.
Получаем:
δ1 – зона нечувствительности;
U1 – скачок управления;
δ1 = 3 дискреты = 0,01 мм.
δ2 = 0,1 мм.
δ 3 = 2∙ δ2 = 0,2 мм.
δ 4 = 4∙ δ2 = 0,4 мм.
U1 = 0,5 В.
U2 = 1,0 В.
U3 = 2,0 В.
U4 = 5,0 В.
По результатам вычислений строим график цикла позиционирования.
Блок-схем алгоритма
Цикл начинается с расчета текущего значения δ = Х – Х0. После определения знака δ формируется значение коэффициента KN. Далее производится анализ выполнения условия δ > δi, на основании которого формируется уравнение U = Ui.
После выполнения условия δ < δ1, включается подпрограмма формирования сигналов конца обработки кадр (КОК). На блок-схеме опущена подпрограмма задержки τ перед формированием сигнала конца обработки кадра.
Рис. 5.2. Блок-схема алгоритма
Силовые и иные расчеты деталей и механизмов привода главного движения
Расчет мощности на валах
Мощность на i-ом валу рассчитывается как:
(шпиндель)
Расчет крутящих моментов на валах
Крутящий момент на i-ом валу рассчитывается как:
(шпиндель)
Определение минимальных диаметров валов
Минимальный диаметр i-го вала рассчитывается как:
где [τ] = 20 … 35 МПа, примем [τ] = 30 МПа.
Расчет передач на прочность
Расчет групповых передач на прочность будем рассчитывать по наиболее нагруженной передаче.
Для расчетов воспользуемся программой САПР ПГД.
Расчет
на прочность передачи 
основной группы:
РАСЧЕТ МОДУЛЯ ПРЯМОЗУБОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ
Исходные данные:
1)Крутящий момент на шестерне (H•м) :25.53
2)Частота вращения шестерни (1/мин) :2016
3)Относительная ширина шестерни :0.3
4)Число зубьев шестерни :30
5)Число зубьев колеса :60
6)Степень точности зубчатой передачи :6
7)Код расположения передачи : 2
8)Материал ,марка :Сталь 40Х
Допускаемое контактное напряжение (MПа) :950
Допускаемое изгибное напряжение (MПа) :240
Термообработка :
Газовое азотирование
Твердость ,HB(HRC) :HRC25-28
Базовое число циклов :140млн
Результаты расчета:
Модуль по контактным напряжениям (мм) :1.2819
Модуль по изгибным напряжениям (мм) :1.6778
Стандартный модуль (мм) :2.0000
Межосевое расстояние (мм) :90.0000
Ширина шестерни (мм) :18.0000
Окружная скорость (м/с) : 6.3335
Расчет
на прочность передачи 
первой множительной группы:
РАСЧЕТ МОДУЛЯ ПРЯМОЗУБОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ
Исходные данные:
1)Крутящий момент на шестерне (H•м) :50.02
2)Частота вращения шестерни (1/мин) :1008
3)Относительная ширина шестерни :0.3
4)Число зубьев шестерни :25
5)Число зубьев колеса :63
6)Степень точности зубчатой передачи :6
7)Код расположения передачи : 2
8)Материал ,марка :Сталь 40Х
Допускаемое контактное напряжение (MПа) :950
Допускаемое изгибное напряжение (MПа) :240
Термообработка :
Газовое азотирование
Твердость ,HB(HRC) :HRC25-28
Базовое число циклов :140млн
Результаты расчета:
Модуль по контактным напряжениям (мм) :1.8725
Модуль по изгибным напряжениям (мм) :2.3901
Стандартный модуль (мм) :2.5000
Межосевое расстояние (мм) :110.0000
Ширина шестерни (мм) :18.7500
Окружная скорость (м/с) : 3.2987
Расчет
на прочность передачи 
второй множительной группы:
РАСЧЕТ МОДУЛЯ ПРЯМОЗУБОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ
Исходные данные:
1)Крутящий момент на шестерне (H•м) :123.67
2)Частота вращения шестерни (1/мин) :400
3)Относительная ширина шестерни :0.3
4)Число зубьев шестерни :64
5)Число зубьев колеса :32
6)Степень точности зубчатой передачи :6
7)Код расположения передачи : 2
8)Материал ,марка :Сталь 40Х
Допускаемое контактное напряжение (MПа) :950
Допускаемое изгибное напряжение (MПа) :240
Термообработка :
Газовое азотирование
Твердость ,HB(HRC) :HRC25-28
Базовое число циклов :140млн
Результаты расчета:
Модуль по контактным напряжениям (мм) :2.0100
Модуль по изгибным напряжениям (мм) :2.7131
Стандартный модуль (мм) :2.7500
Межосевое расстояние (мм) :132.0000
Ширина шестерни (мм) :26.4000
Окружная скорость (м/с) : 1.8431
Расчет на прочность шпиндельной передачи :
РАСЧЕТ МОДУЛЯ ПРЯМОЗУБОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ
Исходные данные :
1)Крутящий момент на шестерне (H•м) :152.26
2)Частота вращения шестерни (1/мин) :318
3)Относительная ширина шестерни :0.3
4)Число зубьев шестерни :25
5)Число зубьев колеса :63
6)Степень точности зубчатой передачи :6
7)Код расположения передачи : 2
8)Материал ,марка :Сталь 40Х
Допускаемое контактное напряжение (MПа) :950
Допускаемое изгибное напряжение (MПа) :240
Термообработка :
Газовое азотирование
Твердость ,HB(HRC) :HRC25-28
Базовое число циклов :140млн
Результаты расчета:
Модуль по контактным напряжениям (мм) :2.7011
Модуль по изгибным напряжениям (мм) :3.4639
Стандартный модуль (мм) :3.5000
Межосевое расстояние (мм) :154.0000
Ширина шестерни (мм) :26.2500
Окружная скорость (м/с) : 1.4569
Итак результаты расчета:
|
Модуль, мм |
Ширина шестерни, мм |
Межосевое расстояние, мм |
Основная группа |
2 |
18 |
90 |
Первая множительная группа |
2.5 |
19 |
110 |
Вторая множительная группа |
2.75 |
27 |
132 |
Шпиндельная передача |
3.5 |
27 |
154 |
Далее рассчитаем начальный диаметр колес:
