17

Лекция № 9 точность обработки на станках с чПу

Работая в автоматическом или полуавтоматическом режиме, станок с ЧПУ должен обеспечить требуемую точность обработки детали, которая зависит от большого количества факторов. Для повышения точности обработки используется автоматическая система контроля, которой оснащивается технологический комплекс.

Система автоматического контроля относится к важным подсистемам функционирования ГПС. Она обеспечивает, во-первых, нужное качество продукции путем своевременной подачи информации о параметрах заготовки, инструмента и технологического оснащения. Во-вторых, она поддерживает в рабочем состоянии автоматические комплексы путем диагностирования и корректирует работу рабочих органов технологической системы. Для этого используется информацию УП, сигналы измерительных преобразователей обратной связи и ряда вспомогательных датчиков.

Анализ характеристик, полученных при испытании оборудования, и сопоставление их с замеряемыми при эксплуатации дает возможность определить неисправность в самом начале ее возникновения и избежать аварийных ситуаций, исключить снижение качества продукции.

Полученная информация накапливается в системе управления, где есть специальное расчетное устройство, которое и определяет необходимую величину компенсации, вводит уточнение в программу работы станка и приводит в действие соответствующие механизмы подналадки, которые направляют роботу механизмов в необходимом режиме.

По интервалам времени виды диагностики можно разделить на четыре группы

• непрерывная по граничным условиям в течение всего времени эксплуатации (например, температура отдельных узлов, зазоры в кинематических цепях)

• периодическая через небольшие промежутки времени (например, измерение готовых деталей, контроль инструмента)

• периодическая через нормированные длительные промежутки времени при профилактических осмотрах. В этом случае проверяют геометрические, кинематические и динамические параметры оборудования, изменяющиеся медленно и определение которых требует значительного времени.

• через случайные промежутки времени при отказах.

Информация о состоянии ТС или ее элементов поступает в систему управления рабочими процессами, которая корректирует это состояние.

Наиболее характерными действиями системы подналадки, которые изменяют параметры работы станка, являются:

• изменение положения рабочего органа станка для повышения точности позиционирования или точности взаимного положения узлов;

• изменение траектории или скорости движения рабочего органа станка для повышения точности движения узла или кинематической точности станка;

• стабилизация тепловых и силовых влияний на станок для повышения точности взаимного положения узлов или кинематической точности станка;

• изменение тепловых, силовых и вибрационных влияний на станок для повышения точности обработки;

• изменение режимов обработки и их оптимизация по критерию точности;

Погрешность обработки зависит от следующих основных факторов:

1. Станок

   1. точность изготовления основных узлов станка

   2. характеристики провода, зазоры в кинематических цепях, не охваченных обратной связью

   3. погрешности привода, проявляющиеся в режиме интерполяции

   4. погрешности измерительных элементов станка

2. Рабочие процессы

3. Система ЧПУ

   1. ошибки программирования

   2. неточности из-за ошибок интерполятора

   3. ошибки управляющей программы из-за аппроксимации

   4. неточность формирования команды «выход в ноль»

4. Заготовка

   1. погрешность установки, базирования и закрепления заготовки

   2. тепловые, упругие и др. деформации

5. Инструмент

5.1 погрешность изготовления инструмента

5.2 погрешность настройки инструмента на размер

5.3 износ инструмента

6. Ошибки наладчика и оператора

Все эти погрешности можно разделить на конструктивные, определяемые конструкцией станка и системы управления, и технологические, определяемые режимами обработки, инструментом, приспособлением.

Конструктивные погрешности предварительно определяют при обработке пробной заготовки на «легких режимах», выбранных так, чтобы исключить технологические погрешности. Наилучшей формой обработанной поверхности, позволяющей выявить все конструктивные погрешности, является круг.