3.2.4.Статистичекая обработка результатов испытаний

Для оценки параметрической надежности технологического оборудования, полученные результаты измерения ПТД оси шпинделя должны быть

представлены в виде статистической информации, которая формируется с помощью соответствующих методов статистической обработки данных.

Пример представления результатов измерения ПТД оси шпинделя в виде статистической информации для оценки параметрической надежности технологического оборудования приведен в приложении А.

3.3 Лабораторная работа №2

Целю работы является выбор выходных параметров ШУ, приобретение навыков их измерения при помощи современного оборудования компании «National Instruments» в условиях, максимально приближенных к реальному процессу обработки, и получение количественной информации об измеряемых величинах для экспериментальной оценки точности и параметрической надежности технологического оборудования.

Описание испытательного комплекса (Рис. 16) и краткая характеристика его элементов.

Рис.16 Испытательный комплекс.

Основные элементы: специальная оправка с контрольной мерой и обрабатываемыми деталями, вихретоковые преобразователи перемещений (ВТПП), приспособление для установки ВТПП, усилитель, соединительный блок BNC 2120, плата расширения DAQCard-6062E, персональный компьютер.

Усилитель D200A (Рис. 17)

Рис. 17 Внешний вид усилителя D200A Схема подключения датчика ВТПП к усилителю D200A представлена на рис. 18.

Рис.18 Структурная схема подключения ВТПП

1. Вихретоковый датчик

2. Усилитель

3. Регистрирующий прибор

4. Блок питания

5. Провод заземленияСоединительный блок BNC 2120 (Рис 19)

Терминальный блок с BNC и винтовыми разъемами для подключения к платам сбора данных National Instruments. Блок подключается с помощью кабеля к многофункциональным устройствам ввода/вывода. На блоке осуществлена разводка аналоговых и цифровых каналов ввода/вывода, а также счетчиков/таймеров. В состав терминального блока входят квадратурный энкодер, разъем для подключения термопары, встроенные функциональные генераторы сигналов.

Рис. 19 Соединительный блок BNC 2120

Плата расширения DAQCard-6062E.

Данная плата относится к многофункциональным платам PCMCIA. Компания National Instruments предлагает ряд многофункциональных PCMCIA- плат сбора данных (рис. 20) для высокоскоростной оцифровки сигналов с частотой 500 к^гц, прецизионных измерений с 16-ти битной точностью. Эти платы можете использовать совместно с устройствами согласования сигналов SCC для проведения высоковольтных измерений, увеличения точности, качества изоляции, а так же простоты подключения датчиков. Характеристики платы расширения DAQCard-6062E представлены в таблице 2

Особенности	DAQCard-6024E	DAQCard-6062E	DAQCard-6036E
Шина	PCMCIA	PCMCIA	РСМСТА
Аналоговые входы	16 SE (8 DI)	16 SE (8 DI)	16 SE (8 DI)
Частота оцифровки сигналов	200 кГц	500 кГц	200 кГц
Разрешение АЦП (бит)	12	12	16
Максимальное входное напряжение (В)	от ±0.05 до ±3 0	от ±0.05 до ±10	от ±0.05 до ±10
Аналоговые выходы	2	2	2
Разрешение ЦАП (бит)	12	12	16
Частота работы ЦАП	1 кГц	850 кГц	1 кГц
Выходной диапазон	±10 В	^ОВ	±10В
Цифровые каналы ввода/вывода	8	8	8
Счетчики	2	2	2
Синхронизация	цифровая	аналоговая, цифровая	цифровая

Программное обеспечение.

Программное обеспечение (ПО) написано на языке Lab VIEW, что позволяет сконфигурировать интерфейс специально под конкретные задачи. В нашем случае ПО позволяет получать данные с платы расширения и преобразовывать полученные электрические сигналы в метрические размеры (изменение зазора). ПО выводит на панель интерфейса пользователя графики изменения зазора, текущий зазор, максимальный и минимальный зазоры, по каждому датчику в отдельности. По желанию оператора данные возможно сохранить в отдельном файле для дальнейшей обработки.

Запись траектории оси шпинделя и определение ее параметров.

Как уже говорилось в лабораторной работе №1, при испытании ШУ, в результате перемещения шпинделя под воздействием эксплуатационных нагрузок, происходит изменение первоначально установленного зазора межд

уконтрольной мерой и ВТПП (рис.9). Сигналы об изменении зазора с ВТПП поступают на входа усилителей вертикального (с ВТПП №1 yl рис.9) и горизонтального (с ВТПП №2 xl рис.9) отклонения, далее сигнал передается в соединительный блок BNC 2120 откуда в плату расширения DAQCard-6062E. После того как данные переданы на ПК специальная программа позволяет отследить все показания датчиков (показывает зазор каждого датчика в отдельности), построить траекторию движения оси шпинделя, а также позволяет экспортировать полученные данные в файл для дальнейшей обработки полученных результатов.

Подготовка испытательного комплекса к работе и порядок выполнения исследований.

1. - 7. Пункты аналогичны пунктам лабораторной работы №1 (см. Лабораторная работа №1 стр 31).

   8. Подключить ВТПГ1, к усилителю D200A.

   9. Выход усилителя D200A подключить к соединительному блоку BNC 2120: ВТПП №1 - канал №1, ВТПП №2 - канал №2.

   10. Соединить блок BNC 2120 подключить к плате расширения DAQCard- 6062Е подключенной к ПК

2. Перед проведением измерений станок должен быть прогрет в течение 15-30 минут.

12. Запустить программу измерений на ПК, и нажать и интерфейсе пользователя кнопку «СТАРТ».

13. Установить заданную частоту вращения и включить шпиндель

14. Провести исследование траекторий оси шпинделя.

    1. Выбрать режимы резания.

    2. Произвести обработку детали проходным резцом с одновременной, записью траектории оси шпинделя в память ПК, работающего в режиме запоминания.

    3. Произвести анализ каждой отдельной записи (отклонение по горизонтали - X, отклонения по вертикали - У), сделать расчеты и определять параметры траектории оси шпинделя. Результаты занести в протокол (таблица 3).

    4. Вычислить средние значения отклонений оси шпинделя (АЛ", А У) при идентичных режимах резания между полученными данными в лабораторной работе №1 и лабораторной работе №2. Результаты занести в протокол (таблица 3)

Пример траектории движения оси шпинделя, полученный с использованием предложенного компьютеризированного комплекса, представлен в приложении Б.

Таблица №3 №	Условия испытания				Параметры траетктории (мкм)				примечания
	Частота вращения (мин-1)	Глубина резания (мм)	Подача (мм/об)	Другие факторы	X	Y	АХ	AY