Последовательность выполнения работы

1. Изучить схему включения преобразователя с измерительным комплексом.

2. Проверить работу фрезерного станка при перемещении стола по трем координатам. Закрепить датчик на столе станка, а плунжер в шпинделе станка.

3. Проверить точность позиционирования стола при перемещении в одном направлении, для чего определить:

• накопленную погрешность А позиционирования на длине измерения датчика (10 мм).

• среднеквадратическое отклонение S_i погрешности позиционирования в j-й контрольной точке при многократных подходах стола к заданному положению (n = 3).

• зону чувствительности при позиционировании.

Данные измерений занести в таблицу 2.

Таблица 2 – Результаты измерения погрешности позиционирования стола

Номер опыта	Величина погрешности позиционирования стола, мм
	Расстояние в мм
	0	2,5	5	7,5	10	j мкм	Rj мкм
1
2
3
4
5
6
Ср.арф.
Ср.арф.

Порядок определения накопленной погрешности А состоит в следующем.

Накопленная погрешность позиционирования равна алгебраической разности наибольшего δ_max и наименьшего δ_min среднеарифметических значений погрешности позиционирования стола (отклонений фактического положения стола от заданного):

,

где ; n = 3.

1

2

3

a

b

a

b

1

2

3

Для произведения измерений стол перемещается в точку a. В точке a на измерительном устройстве устанавливается нулевое показание. После этого столу задается перемещение в точку 1, где производится считывание показаний фактического перемещения на измерительном устройстве и так далее до точки b. Длина интервала между соседними точками l = 2,5 мм. Величины отклонений фактического перемещения от заданного записываются в таблицу 2 как для прямого, так и для обратного направлений перемещения. По указанной схеме цикл движения в каждом направлении повторяется 3 раза.

Среднеквадратичное отклонение погрешности позиционирования в j-той точке при многократных подходах стола к заданной точке определяется по формуле:

,

где – размах варьирования погрешностей позиционирования

в j-той точке при повторных подходах;

d_n – коэффициент, зависящий от значения n;

Значение A характеризует систематическую погрешность позиционирования на аттестуемой длине перемещения; значение S_j характеризует случайную погрешность, которая является функцией положения позиционируемого узла.

Средняя зона нечувствительности определяется по формуле:

где и – погрешности перемещений при подходе к точке соответственно в прямом и обратном направлениях.

Должно соблюдаться условие , где = 30 мкм.

Содержание отчета

1. Цель и задачи работы.

2. Методика расчета накопленной погрешности позиционирования, среднеквадратического отклонения погрешности позиционирования в j-той точке, зоны чувствительности.

3. Таблица результатов измерений.

4. Выводы.

Вопросы для самопроверки

1. Какими величинами определяется точность позиционирования

2. Какова область применения индукционного датчика относительных перемещений?

3. Что такое абсолютная и относительная погрешность преобразователя?

4. Что такое зона чувствительности при позиционировании стола?

Лабораторная работа № 3

Измерение силовой нагрузки на главный привод и привод подачи

станка мод. CSEPEL RF 31/B при сверлении с помощью

динамометра с тензометрическими преобразователями

Цель работы: изучить конструкцию динамометра УДМ-600 с тензометрическими преобразователями; установить влияние режимов резания при сверлении на изменение силовой нагрузки на главный привод и привод подачи радиально-сверлильного станка мод. CSEPEL RF31/В.

Содержание работы

1. Изучение устройства тензометрического универсального динамометра УДМ-600.

2. Тарировка динамометра, составление эскиза и описания установки.

3. Определение нормативных режимов резания и расчет осевой силы и крутящего момента при сверлении.

4. Установление влияния режимов резания на осевую силу резания и крутящий момент (по экспериментальным данным).

Оборудование, приборы, аппаратура

1. Универсальный динамометр УДМ-600 с комплектом усилительной и регистрирующей аппаратуры.

2. Тарировочный стенд и образцовый динамометр.

3. Радиально-сверлильный станок мод. CSEPEL RF 31/B.

4. Набор сверл и заготовок.

Общие указания

При обработке на сверлильных станках возможны значительные увеличения силы резания и крутящего момента, связанные со следующими причинами:

1. увеличенная глубина сверления;

2. перекос оси отверстия;

3. увод сверла, т.е. несовпадение оси вращения и оси просверленного отверстия;

4. разбивка отверстия – увеличение диаметра отверстия по сравнению с диаметром сверла;

5. повышенный износ сверла по задней поверхности;

6. выкрашивание лезвий сверла;

7. поломка сверла и др.

Часть из этих причин связана с конструкцией станка, часть – с инструментом. Таким образом, по увеличенным силам и моментам можно выявить причины неполадок и наметить пути их устранения.

Для определения силовых параметров служит динамометр УДМ–600, который преобразует механические воздействия в измеряемые электрические величины. Тензометрические (проволочные) преобразователи представляют собой несколько витков очень тонкой проволоки, изготовленной из специального сплава, которая измеряет электрическое сопротивление при деформации преобразователя.

Заготовка установлена в корпусе на 16 упругих опорах (рисунок 1). Каждая опора состоит из тонкостенной втулки 9 и двух ножек 7 и 8. Опоры выполнены из термически обработанной стали 60С2А. На втулки опор наклеены (строго вдоль образующей втулки) проволочные датчики сопротивления 14 с базой 10 мм и с номинальным сопротивлением 100 ом. На опоры, оси которых расположены вертикально, наклеено по одному датчику, которые соединены в схему измерения силы Р_z. На опоры, оси которых расположены горизонтально, наклеено по два датчика: первые датчики соединены в схемы измерения сил Р_y и Р_x , вторые датчики – в схему измерения крутящего момента M_кр. Провода от каждого датчика выведены через отверстия в корпусе динамометра на панель 12 и присоединены к клеммам 13. На панели 12 датчики соединяют в измерительные схемы. Схемы соединения датчиков пока­заны на рисунке 8. Полость корпуса динамометра, в которой расположена панель 12, закрывают крышкой 10. Провода от измерительных схем выведены на разъемное шасси 15. При работе динамометра к разъемному шасси 15 подсоединяют экранированный кабель от усилителя.

Динамометр работает следующим образом. Под действием силы резания деформируются в основном опоры, как наименее жесткие детали динамометра; например, при нагружении вертикальной силой Р_z деформируются вертикальные опоры.

Проволочные датчики, наклеенные на вертикальные опоры, соединены таким образом (см. рисунок 2), что сигнал измерительной схемы пропорционален алгебраической сумме деформаций всех верхних и нижних вертикальных опор. При таком включении проволочных датчиков показания динамометра не зависят от точки приложения силы резания. Сигнал с измерительной схемы поступает далее на вход электронного усилителя, усиливается и затем передается на микроамперметры М266, с помощью которых можно регистрировать показания динамометра.

Работа динамометра при измерении Р_y и Р_x аналогична его работе при измерении Р_z. При действии крутящего момента деформируются все горизонтальные опоры. Вторые проволочные датчики, наклеенные на эти опоры, соединены таким образом (см. рисунок 2), что сигнал измерительной схемы пропорционален крутящему моменту М_кр.