Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Особенности конструкций станков полуавтоматов и станков с ЧПУ, рассмотреные на примере станка мод. 12186-6 - файл 1286-6.doc


Особенности конструкций станков полуавтоматов и станков с ЧПУ, рассмотреные на примере станка мод. 12186-6
скачать (1398 kb.)

Доступные файлы (3):

Korobka_avtomat.frw
1286-6.doc2478kb.14.05.2008 02:06скачать
Титульный лист.doc22kb.14.05.2008 01:00скачать

содержание
Загрузка...

1286-6.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...




Содержание


  1. Введение…………………………………………………………………………………..2

  2. Многошпиндельные полуавтоматы………………………………………………...7

  3. Шестишпидельный полуавтомат 1286-6………………………………………….9

  4. Модернизация полуавтомата 12186-6……………………………………………..11

  5. Реализация программы обработки…………………………………………………15

  6. Кинематический расчет коробки скоростей……………………………………..17

  7. Эволюция конструкций и конструктивные погрешности станков с ЧПУ….20

  8. Эволюция развития и конструктивные погрешности систем ЧПУ…………27

  9. Литература……………………………………………………………………………...32

Введение


История относит изобретение токарного станка к 650 гг. до н. э. Станок представлял собой два установленных центра, между которыми зажималась заготовка из дерева, кости или рога. Раб или подмастерье вращал заготовку (один или несколько оборотов в одну сторону, затем в другую). Мастер держал резец в руках и, прижимая его в нужном месте к заготовке, снимал стружку, придавая заготовке требуемую форму.

Позднее для приведения заготовки в движение применяли лук со слабо натянутой (провисающей) тетивой. Тетиву оборачивали вокруг цилиндрической части заготовки так, чтобы она образовала петлю вокруг заготовки. При движении лука то в одну, то в другую сторону, аналогично движению пилы при распиливании бревна, заготовка делала несколько оборотов вокруг своей оси сначала в одну, а затем в другую сторону.

В XIV - XV веках были распространены токарные станки с ножным приводом. Ножной привод состоял из очепа - упругой жерди, консольно закрепленной над станком. К концу жерди крепилась бечевка, которая была обернута на один оборот вокруг заготовки и нижним концом крепилась к педали. При нажатии на педаль бечевка натягивалась, заставляя заготовку сделать один - два оборота, а жердь - согнуться. При отпускании педали жердь выпрямлялась, тянула вверх бечевку, и заготовка делала те же обороты в другую сторону.

Примерно к 1430 г. вместо очепа стали применять механизм, включающий педаль, шатун и кривошип, получив, таким образом, привод, аналогичный распространенному в XX веке ножному приводу швейной машинки. С этого времени заготовка на токарном станке получила вместо колебательного движения вращение в одну сторону в течение всего процесса точения.

В 1500 г. токарный станок уже имел стальные центры и люнет, который мог быть укреплен в любом месте между центрами.

На таких станках обрабатывали довольно сложные детали, представляющие собой тела вращения, - вплоть до шара. Но привод существовавших тогда станков был слишком маломощным для обработки металла, а усилия руки, держащей резец, недостаточными, чтобы снимать большую стружку с заготовки. В результате обработка металла оказывалась малоэффективной. Необходимо было заменить руку рабочего специальным механизмом, а мускульную силу, приводящую станок в движение, более мощным двигателем.

Появление водяного колеса привело к повышению производительности труда, оказав при этом мощное революционизирующее действие на развитие техники. А с середины XIV в. водяные приводы стали распространяться в металлообработке.

В середине XVI Жак Бессон (умер в 1569 г.) - изобрел токарный станок для нарезки цилиндрических и конических винтов.

В начале XVIII века Андрей Константинович Нартов (1693-1756), механик Петра первого, изобретает оригинальный токарно-копировальный и винторезный станок с механизированным суппортом и набором сменных зубчатых колес. Чтобы по-настоящему понять мировое значение этих изобретений, вернемся к эволюции токарного станка.
В XVII в. появились токарные станки, в которых обрабатываемое изделие приводилось в движение уже не мускульной силой токаря, а с помощью водяного колеса, но резец, как и раньше, держал в руке токарь. В начале XVIII в. токарные станки все чаще использовали для резания металлов, а не дерева, и поэтому проблема жесткого крепления резца и перемещения его вдоль обрабатываемой поверхности стола весьма актуальной. И вот впервые проблема самоходного суппорта была успешно решена в копировальном станке А.К.Нартова в 1712 г.

К идее механизированного передвижения резца изобретатели шли долго. Впервые эта проблема особенно остро встала при решении таких технических задач, как нарезание резьбы, нанесение сложных узоров на предметы роскоши, изготовление зубчатых колес и т.д. Для получения резьбы на валу, например, сначала производили разметку, для чего на вал навивали бумажную ленту нужной ширины, по краям которой наносили контур будущей резьбы. После разметки резьбу опиливали напильником вручную. Не говоря уже о трудоемкости такого процесса, получить удовлетворительное качество резьбы таким способом весьма трудно.

А Нартов не только решил задачу механизации этой операции, но в 1718-1729 гг. сам усовершенствовал схему. Копировальный палец и суппорт приводились в движение одним ходовым винтом, но с разным шагом нарезки под резцом и под копиром. Таким образом, было обеспечено автоматическое перемещение суппорта вдоль оси обрабатываемой заготовки. Правда, поперечной подачи еще не было, вместо нее было введено качание системы "копир-заготовка". Поэтому работы над созданием суппорта продолжались. Свой суппорт создали, в частности, тульские механики Алексей Сурнин и Павел Захава. Более совершенную конструкцию суппорта, близкую к современной, создал английский станкостроитель Модсли, но А.К. Нартов остается первым, кто нашел путь к решению этой задачи.

Вторая половина XVIII в. в станкостроении ознаменовалась резким увеличением сферы применения металлорежущих станков и поисками удовлетворительной схемы универсального токарного станка, который мог бы использоваться в различных целях.

В 1751 г. Ж. Вокансон во Франции построил станок, который по своим техническим данным уже походил на универсальный. Он был выполнен из металла, имел мощную станину, два металлических центра, две направляющие V-образной формы, медный суппорт, обеспечивающий механизированное перемещение инструмента в продольном и поперечном направлениях. В то же время в этом станке отсутствовала система зажима заготовки в патроне, хотя это устройство существовало в других конструкциях станков. Здесь предусматривалось крепление заготовки только в центрах. Расстояние между центрами можно было менять в пределах 10 см. Поэтому обрабатывать на станке Вокансона можно было лишь детали примерно одинаковой длины.

В 1778 г. англичанин Д. Рамедон разработал два типа станков для нарезания резьб. В одном станке вдоль вращаемой заготовки по параллельным направляющим передвигался алмазный режущий инструмент, скорость перемещения которого задавалась вращением эталонного винта. Сменные шестерни позволяли получать резьбы с разным шагом. Второй станок давал возможность изготавливать резьбу с различным шагом на детали большей длины, чем длина эталона. Резец продвигался вдоль заготовки с помощью струны, накручивавшейся на центральную шпонку.
В 1795 г. французский механик Сено изготовил специализированный токарный станок для нарезки винтов. Конструктор предусмотрел сменные шестерни, большой ходовой винт, простой механизированный суппорт. Станок был лишен каких-либо украшений, которыми любили украшать свои изделия мастера прежде.

Накопленный опыт позволил к концу XVIII века создать универсальный токарный станок, ставший основой машиностроения. Его автором стал Генри Модсли. В 1794 г. он создал конструкцию суппорта, довольно несовершенную. В 1798 г., основав собственную мастерскую по производству станков, он значительно улучшил суппорт, что позволило создать вариант универсального токарного станка.

В 1800 г. Модсли усовершенствовал этот станок, а затем создал и третий вариант, содержавший все элементы, которые имеют токарно-винторезные станки сегодня. При этом существенно то, что Модсли понял необходимость унификации некоторых видов деталей и первым стал внедрять стандартизацию резьб на винтах и гайках. Он начал выпускать наборы метчиков и плашек для нарезки резьб.

Одним из учеников и продолжателей дела Модсли был Р. Робертс. Он улучшил токарный станок тем, что расположил ходовой винт перед станиной, добавил зубчатый перебор, ручки управления вынес на переднюю пан
ель станка, что сделало более удобным управление станком. Этот станок работал до 1909 г.

Другой бывший сотрудник Модсли - Д. Клемент создал лоботокарный станок для обработки деталей большого диаметра. Он учел, что при постоянной скорости вращения детали и постоянной скорости подачи по мере движения резца от периферии к центру скорость резания будет падать, и создал систему увеличения скорости.

В 1835 г. Д. Витворт изобрел автоматическую подачу в поперечном направлении, которая была связана с механизмом продольной подачи. Этим было завершено принципиальное совершенствование токарного оборудования.

Следующий этап - автоматизация токарных станков. Здесь пальма первенства принадлежала американцам. В США развитие техники обработки металлов началось позднее, чем в Европе. Американские станки первой половины XIХ в. значительно уступали станкам Модсли.

Во второй половине XIХ в. качество американских станков было уже достаточно высоким. Станки выпускались серийно, причем вводилась полная взаимозаменяемость деталей и блоков, выпускаемых одной фирмой. При поломке детали достаточно было выписать с завода аналогичную и заменить сломанную деталь на целую без всякой подгонки.

Во второй половине XIХ в. были введены элементы, обеспечивающие полную механизацию обработки - блок автоматической подачи по обеим координатам, совершенную систему крепления резца и детали. Режимы резания и подач изменялись быстро и без значительных усилий. В токарных станках имелись элементы автоматики - автоматический останов станка при достижении определенного размера, система автоматического регулирования скорости лобового точения и т.д.

Однако основным достижением американского станкостроения было не развитие традиционного токарного станка, а создание его модификации - револьверного станка. В связи с необходимостью изготовления нового стрелкового оружия (револьверов) С. Фитч в 1845 г. разработал и построил револьверный станок с восемью режущими инструментами в револьверной головке. Быстрота смены инструмента резко повысила производительность станка при изготовлении серийной продукции. Это был серьезный шаг к созданию станков-автоматов.

В деревообработке первые станки-автоматы уже появились: в 1842 г. такой автомат построил К. Випиль, а в 1846 г. Т. Слоан.

Первый универсальный токарный автомат изобрел в 1873г. Хр. Спенсер.
^ История отечественного станкостроения.

Несмотря на наличие талантливых русских механиков, создавших ряд оригинальных станков, станкостроение в царской России не поднялось до уровня самостоятельной отрасли – все же большая часть оборудования ввозились из-за границы. Так, в 1914-1917 гг., вся промышленность России располагала 90-100 тысячами металлорежущих станков, из которых станков отечественного производства было менее 20%. Производство станков было сосредоточено (в числе прочей продукции) на сорока предприятиях, тридцать из которых были кустарными мастерскими, с численностью рабочих 40-100 человек.

В декабре 1925г. XIV съезд ВКП(б) принял генеральный план развития народного хозяйства, вошедший в историю как план социалистической индустриализации страны. Планом., в честности, предусматривалось в кратчайшие сроки превратить станкостроение из «узкого места» в мощную техническую базу для дальнейшего развития советского машиностроения. С этого момента начинается бурный рост производственной базы станкостроений. В 1932г. Вступает в строй Московский станкостроительный завод им. Серго Орджоникидзе, в 1934г. – Московский завод «Станкоконструкция», в 1935г. – Тбилисский станкостроительный завод им. Кирова и Саратовский завод тяжелых зуборезных станков, в 1936г. – Киевский завод станков – автоматов им. Горького, в 1939г. – Краматорский завод тяжелого станкостроения.

Большим событием того времени была организация в 1933г. Экспериментального научно – исследовательского института металлорежущих станков (ЭНИМС). На него была возложена обязанность – проведение научных исследований в области станкостроения и разработка типажа металлорежущих станков. Вскоре создается отраслевой втуз – Московский станкоинструментальный институт. Началась подготовка инженеров по металлорежущим станкам в МВТУ им. Баумана, в Лениградском, Киевском и других институтах.

Состоявшийся в 1934г. XVII съезд ВКП(б) предложил осуществить такую реконструкцию машиностроения, которая удовлетворила бы все потребности народного хозяйства в современном, технически передовом оборудовании при широком развитии новых видов производств. Съезд поставил трудную по тому времени задачу - освоить производство 200 типоразмеров металлорежущих станков.

Поставленная XVII съездом задача была блестяще выполнена. Уже в 1940г. Станкостроительные заводы выпускали 202 типоразмера универсальных и специализированных станков. К этому времени промышленность получала наши советские автоматы и полуавтоматы, зубообрабатывающие, шлифовальные, протяжные, карусельные, револьверные, расточные и другие современные станки, предназначенные не только для единичного, но также и для крупносерийного и массового производства различных машин. К 1937г. Полностью был завершен переход на индивидуальный электропривод, что по тому времени означало большое техническое достижение.

1937 год считают началом нового пути в развитии Советского станкостроения. К этому времени заканчивается организационный период и начинается пусть самостоятельного технического роста.

Эффективность скоростного проектирования и внедрения передовой технологии, комплексной механизации и автоматизации процессов производства металлорежущих станков возможны при широко развитой специализации производства, на основе агрегатирования, унификации и нормализации деталей, а также целых узлов. Эти мероприятия, проводимые на протяжении всей истории советского станкостроения, позволили устранить многообразие, увеличить количество одинаковых деталей и узлов и перейти в связи с этим к более совершенному типу производства.

Повышение уровня механизации и автоматизации станков явилось одним из главных направлений в советском станкостроении. Эти мероприятия обеспечили значительное сокращение затрат времени на ручные и вспомогательные приемы. Актуальность этой проблемы остается до настоящего времени, и над ней работает большое количество людей, совершенствуя и создавая новые системы станков.

Успехи в развитии вычислительной техники позволили широко развернуть работы по созданию систем числового управления металлорежущими станками. Числовая система основана на использовании счетно-решающих устройств. Она представляет собой сложную систему, но применение в практике показало ее неоспоримые преимущества. Способ подготовки программ в этом случае и особенно их осуществление таковы, что позволяют строить станки, предназначенные для единичного производства. Метод программирования и воспроизводства программ широко универсален. Особенностью этих станков является то, что они могут очень быстро перенастраиваться на обработку новой партии деталей, при разнообразной из номенклатуре. По существу универсальный станок в данном случае быстро превращается в автомат.
^ Научно-технический прогресс поставил новые задачи перед станкостроением, основные из них:


  1. Все виды техники – утилизируются по двум видам износа – моральный и физический износ. На начальных этапах развития станкостроения физический износ был более важен нежели моральный, но с развитием этой отрасли и в связи с научно – техническим прогрессом все больше внимания стали отводить моральному износу. Поэтому выпуск новых станков требовал использования самых передовых технологий.

  2. Необходимо было создать гибкое перестраиваемое оборудование, перенастройка которого занимала бы минимум времени, для увеличения производительности.

  3. Если изначально на металлорежущих станках в большинстве выпускали детали массового производства, и мелкосерийное занимало около 15%, то в следствии научно – технического прогресса 80% производства выпуска стали детали именно мелкосерийного производства.


Индивидуальное задание: Станок вертикальный шестишпидельный полуавтомат 1286-6 (расшифровка) , Z=16, , n=16-160
Выданный мне в индивидуальном задании станок 1286-6, относится к токарным станкам – многошпиндельным полуавтоматам, поэтому кратко рассмотрим описание этих групп станков.

2. Многошпиндельные полуавтоматы

Полуавтоматом называется автоматический станок, в котором часть движений не автоматизирована. В большинстве случаев это движения, связанные с загрузкой и снятием заготовок. Из автоматов и полуавтоматов наибольшее распространение получили станки с кулачковым приводом. Автоматическое управление циклом этих станков осуществляется с помощью распределительного вала, на котором устанавливаются кулачки. Обычно за один оборот распределительного вала происходит полный цикл обработки одной детали.




Рис 1. Схема полуавтомата последовательного действия
^ Горизонтальные многошпиндельные полуавтоматы предназначены для изготовления деталей из литых и штамповых заготовок. Проектируют их обычно на базе шестишпиндельных автоматов. Главное отличие полуавтоматов состоит в том, что установку в патрон штучных заготовок производят вручную. Поэтому шпиндель, попадающий в загрузочную позицию, останавливается для снятия готовой детали и установки новой заготовки , в то время как все остальные шпиндели продолжают вращаться, производя обработку деталей. По окончании загрузочной операции шпиндель начинает вращаться, и после поворота блока заготовка, попадая в очередную позицию, обрабатывается. Загрузочной позиции имеются устройства для включения и выключения вращения шпинделя и зажима заготовки в патроне.

В остальном, устройство горизонтальных многошпиндельных полуавтоматов ничем не отличается от автоматов. На этих полуавтоматах можно обрабатывать заготовки диаметром 125-250 мм.

^ Вертикальные многошпиндельные полуавтоматы. Токарную обработку литых и штампованных заготовок средних и крупных размеров удобно производить на вертикальных многошпиндельных полуавтоматах. Современные полуавтоматы этого типа имеют 4-16 рабочих шпинделей. Их вертикальная компоновка позволяет более удобно загружать тяжелые заготовки и выгружать готовые детали. Шпиндели станка разгружены от изгибающей нагрузки, вызываемой весом заготовки, станок занимает мало места.

На рис. 1. представлена принципиальная схема шестишпиндельного полуавтомата


последовательного действия. На основании 1 установлена неподвижная шестигранная колонна 2, вокруг которой периодически поворачивается стол 3 с шестью шпинделями 4. Пять суппортов 5 обслуживают одновременно пять шпинделей. Заготовка устанавливается в загрузочной позиции, не имеющей суппорта. После поворота стола на 60° шпиндель начинает вращаться, и деталь обрабатывается на позиции 1. По окончании первой операции стол снова поворачивается, перемещая заготовку в позицию 11 и .т.д. Таким образом, в каждой позиции осуществляется определенная операция и по окончании обработки в загрузочную позицию приходит готовая деталь. Привод станка состоит из электродвигателя 6 и редуктора 7.

По принципу работы эти станки мало отличаются от рассмотренных выше горизонтальный многошпиндельных полуавтоматов. Их особенность заключается лишь в том, что работа шпинделей и суппортов в отдельных позициях независима в своей кинематической настройке. По числу рабочих позиций станок имеет пять отдельных секций привода главного движения и подачи. В каждой секции находятся звенья настройки частоты вращения шпинделя и величины подачи суппорта.



3. Шестишпидельный полуавтомат 1286-6

Рассмотрим вертикальный шестишпидельный полуавтомат 1286-6. Назначение станка – обработка круглых литых, кованых и штампованных заготовок из черных и цветных металлов.

^ Техническая характеристика

Наибольший диаметр обрабатываемой детали в мм

630

Число значений частот вращения шпинделя

21

Частота вращения шпинделя в об/мин

16-160

Количество подач суппортов

43

Вертикальная и горизонтальная подача суппортов на 1 оборот в мм

0,0315-4

В станке (рис. 3.1) осуществляется следующие движения: вращение шпинделей, рабочая подача суппортов, быстрое установочное перемещение суппортов, периодический поворот стола со шпинделями.



Рис 3.1. Вертикальный шестишпиндельный полуавтомат 1286-6

1 – основание; 2 – стол со шпинделями; 3 – шестигранная колонна с суппортами; 4 – венец с гитарами скоростей и подач; 5 – электродвигатель с редуктором


На рис 3.2 представлена кинематическая схема одной из пяти секций привода главного движения и подачи (остальные четыре секции аналогичны этой), а также привод и механизм поворота стола со шпинделями.

^ Главное движение осуществляется от электродвигателя 49, через зубчатые колеса 1-2, 3-4, 5-6, 7-8-9-11, a1-b1, 12-13, 14-15 и 16-17. Скользящее зубчатое колесо 14 во время поворота стола копиром, закрепленным в нижней части стола, выводится из зацепления с колесом 15, а после поворота водит в зацепление с другим зубчатым колесом, пришедшим в эту позицию. Частота вращения шпинделей в каждой позиции регулируется своим звеном настройки a1-b1. Электродвигатель 49 обслуживает все пять рабочих позиций.

Цепь подач. Суппорт 41 получает рабочую по кинематический цепи от шпинделя XVI через зубчатые колеса 17-16, 15-14, 13-12, 18-19-20, 21-22-23, a-b, c-d, зубчатые передачи 24-25-26 (нормальная подача) или 27-28, 25-26 (мелкая подача), винт 40.

С помощью специального приспособления инструмент может получать также горизонтальную подачу или под углом. В данном случае на суппорт устанавливается каретка, которая перемешается от механизма, состоящего из реек 42 и 44 и зубчатого колеса 43. Винт 40 в этом случае перемещает вниз на весь суппорт, а рейку 42, каретка же с инструментом связана с рейкой 44, которую можно устанавливать горизонтально или под углом, поворачивая вокруг колеса 43.

^ Быстрое установочное перемещение вверх или вниз суппорт получает от электродвигателя 49 до зубчатого колеса 9 по той же цепи и далее, через зубчатые передачи 10-29-30, 31-32 на реверсивный механизм, состоящий из зубчатых колес 35-26, муфты 63 или 33-34, 25-26, муфты 62, и винт 40. Муфта 62 и 63 быстрых ходов суппорта сблокированы с муфтами рабочих подач 60 и 61. При включении первых вторые выключаются и наоборот. Муфты управляются цепью, состоящей из передач 36-37 и 38-39. на валу XIV имеются кулачки 45,46,47 и 48, которые воздействуют на соответствующие конечные выключатели, подключенные к цепи питания этих муфт.



Рис 3.2 Кинематическая схема шестишпиндельного полуавтомата 1286-6

4. Модернизация полуавтомата 1286-6
Модернизация полуавтомата 1286-6

Программоносителем на данном станке являются распределительные валы, кулачки которых задают последовательность и величину перемещений рабочих органов. Профиль кулачков соответствует запрограммированной обработке. Производительность станка высокая, но время переналадки достаточно велико.

Наибольшей быстротой переналадки обладают станки с программным управлением (ПУ). Это станки, управляемые системами, задающими программу работ в алфавитно-цифровом коде. Программа может быть записана на программоносителях в виде перфоленты, перфокарты, гибких магнитных дисков, магнитной ленты и современных флэш-карты, жесткие диски и т.д. Такие программоносители позволяют автоматизировать процесс подготовки программ и снизить трудоемкость изготовления программоносителей.




Рис 2.7
Подготовка программы управления (процесс программирования) в общем случае означает подготовку, расчет и запись на перфоленту команд, необ­ходимых для управления обработкой заданной детали, которые система ЧПУ может автоматически считывать и выполнять.

Программа управления состоит из отдельных технологических команд, каждая из которых определяет дейст­вие системы управления в течение од­ного технологического перехода и со­держит наименование команды, ее чис­ловое значение, знак и наименование логической операции. Основой применяемых кодов для за­писи программы является двоично-де­сятичная система счисления. Принципы двоично-десятичной системы счисления сохраняются и при записи информации на перфоленте, на которой она располагается по строкам и дорожкам (рис. 2.7).

Код одной десятичной цифры записывается на од­ной строке перфоленты путем пробив­ки отверстий (1 - наличие пробивки, О - отсутствие пробивки). Таким же образом записываются наименование команды и знак.

Для надежности ввода информации в систему ЧПУ при ее кодировании используют различные методы логиче­ского контроля, основанные на избы­точности вводимой информации. Широ­кое распространение получили конт­роль на нечетность или четность числа отверстий в одной строке ленты, при котором для контрольных символов от­водится специальная дорожка ленты, или контроль по модулю, при котором для записи контрольных символов отво­дится специальная строка. Участок перфоленты, содержащий кодированную запись одной технологи­
ческой команды, носит название блока информации или кадра.

Кроме основных команд, обеспечи­вающих функционирование системы ЧПУ, кадр может содержать команды служебного назначения.

При подготовке программы управле­ния размеры перемещений рабочих ор­ганов станка с ЧПУ задают двумя способами: 1) в абсолютных значениях; 2) в виде приращений. В первом слу­чае все координаты определяются отно­сительно координат некоторой нулевой точки, называемой нулем отсчета ко­ординат, остающейся фиксированной (постоянной) для всей программы обра­ботки детали. В результате отсутствует накопление ошибок позиционирования. Во втором случае все координаты опре­деляются относительно координат пре­дыдущего положения рабочего органа станка. Точность положения последнего при этом зависит от точности отработ­ки координат всех предыдущих опор­ных точек, в результате чего может происходить накопление ошибок.

Запись информации на перфоленту производится на перфораторах. Наи­большее распространение получили перфораторы, управляемые от стан­дартной клавиатуры пишущей машин­ки. Использование этих перфораторов обеспечивает преобразование буквенно-цифрового кода в комбинации отвер­стий на перфоленте. При нажатии кла­виши перфорируется сразу вся строка. Такие устройства обеспечивают ско­рость записи информации до 400 строк/с.

Для выявления ошибок при записи информации, вызванных невниматель­ностью

оператора или отказом перфо­ратора, в этих утройствах предусмо­трена возможность печати контроль­ного бланка. Для обеспечения совместимости процесса программирования для различных станков с ЧПУ в нашей стра­не и за рубежом приняты рекомендации международного стандарта (ISO 841 — 74), регламентирующего направления осей координат и поворотов вокруг них. За основу принята система координат X, Y, Z, оси которой указывают по­ложительные направления перемеще­ния режущих инструментов относитель­но неподвижной детали (рис. 2.8). Если деталь движется относительно не­подвижного инструмента, то ее поло­жительные перемещения направлены в обратные стороны. Ось X всегда распо­лагают горизонтально, а ось Z сов­мещают с осью вращения инструмента или шпинделя на токарных станках. Круговые перемещения режущих инст­рументов обозначают буквами А, В, С. За положительное принято вращение по часовой стрелке при взгляде вдоль по­ложительного направления соответ­ствующей координатной оси.


Рис 2.8 Система координат с ЧПУ:

а – правило правой руки при определении координатных осей; б – система координат и поворотов вокруг них; в, г – соответственно системы координат для станков с вертикальной и горизонтальной компоновкой шпинделя.

Программоноситель может содержать как геометрическую, так и технологическую информацию. Технологическая информация обеспечивает определенный цикл работы станка: последовательность ввода в работу различных инструментов, изменение режимов резания, включение или отключение подачи сож, зажим или разжим исполнительных органов станка и т.д. геометрическая информация характеризует форму, размеры элементов обрабатываемой заготовки и инструмента и их взаимное положение в пространстве.
^ Структурная схема станка с ЧПУ


УП – управляющая программа;

СЧПУ – система числового программного управления;

ДОС – датчик обратной связи.
5. Реализация программы обработки



  1. Выполнение чертежа детали

  2. Определение опорных точек

  3. Определение координат эквидистанты . Эквидистанта – условная линия, которая отображает траекторию перемещения центра (оси) инструмента

  4. Составление уравнений кривых и выполнение свободной технологической таблицы




  1. Кодирование – преобразование поставленных задач в десятично-двоичные коды

  2. Перфорирование. Перфорация – использование ленты с прошитым в ней набором отверстий. Участок перфоленты, содержащую кодированную запись одной технологической команды, носит название блока информации или кадра.

  3. Фотосчитование – при помощи фотоэлементов устройство считывание распознает информацию, закодированную на перфоленте в виде простейших команд – «да» и «нет».

  4. Блок запоминание информации – блок, в котором временно хранится считанная информация с перфоленты.

  5. Интерполирование – ЭВМ преобразует аналоговые сигналы в электронные импульсы.

  6. Блок управления приводов – блок, управляющий частотами вращения приводов

  7. Станок

  8. Датчик обратной связи – датчик, контролирующий выполнение конечной работы, и если не выполняются начальные условия, корректируются начальные вводный данные.

6. Кинематический расчет коробки скоростей

По заданным условиям: z=16; об/мин проведем

графо-аналитический расчет шестнадцатиступенчатой коробки скоростей.

1). Построим структурную сетку

Z=3(1)  3(3)  2(9-2) = 16 Этот вариант является наиболее конструктивным ( коробка передач считается конструктивной, если число передач в группах передач по направлению к выходному валу уменьшается, а их характеристики увеличиваются).



I II III IV

Рис.6.1
График же частот будет выглядеть как:


I II III IV

Рис.6.2

Передаточные отношения на данном графике составят сл.:

Для токарных станков значение φ=1,26-1,41. Предварительно принимаем значение φ=1,26 – при более точной настройке станка.

=0,63 =0.8 =0,63

=1 =0,4

=1.26 =1,6

=1,6 =0,5
Кинематическая схема шестнадцатиступенчатой коробки скоростей изображена на рис. 6.3




























Рис.6.3






В первой группе самое малое значение имеет =0,63 - принимаю для данной пары количество зубьев на колесе равное 20, тогда на шестерне будет = 32. Исходя из этого количество зубьев в группе составит = 52, тогда исходя из получаю следующие значения количества зубьев в парах для первой группы:

= 52/(1+1/1)=26, =26

= 52/(1+1/1,25)=29, =23

Для третьей группы принимаю колесо с минимальным количеством зубьев z=20 в

.=0.5, =20, тогда =20/0,5=40, =60,

=1,6, = 60(1+1/1,6)=37, тогда =23

=0.63, =60(1+1/0,63)=23, тогда, =37

Исходя из получившейся схемы распределяю привод на 3 группы 1 группа - вся понижающая;

2 и 3 смешанные (есть как понижающие, так и повышающие передачи). Данные помещаю в таблицу 1.

Таблица 1.






I







II







III









52







70







60






11

12

13

21

22

23

31

32

41



20

26

29

43

31

20

37

20

23



32

26

23

27

39

50

23

40

37



Проектирую автоматическую коробку передач, заменяя двойные и тройные блоки на электромуфты:
Рисунок 3.2 Схема шестнадцатиступенчатой АКС


7. Эволюция конструкций и конструктивные погрешности станков с ЧПУ

С применением программного управления (ПУ) кон­струкции станков начали претерпевать изменения. Однако на первых порах развития систем ПУ конструкции стаккоз •оставались традиционно неизменными, т. е. на них как бы просто «навешивались» узлы ПУ — двигатели подач с со­ответствующими редукторами и различные датчики обрат­ной связи. При этом оставались неизменными все формы ручного управления станком: маховики, рукоятки и т.п.

По сути дела первые этапы развития станков с ПУ можно рассматривать как модернизацию станков под ПУ.

Такой подход к созданию станков с ПУ не дал ощутимого эффекта как по точности, так и по производительности, так ка.к станки, управляемые вручную, давали лучшие результаты. Основной причиной снижения точности были большие зазоры в кинематических цепях первых станков с ПУ и нежесткость конструкций как в целом, так и отдель­ных узлов. Это привело к тому, что обратная связь всей кинематики станка не может дать приемлемые динамические характеристики следящих приводов подач, что сказыва­ется главным образом на производительности станков, так как скорости подач весьма низки.

Обратная связь только двигателей следящих приводов или шаговых приводов, что фактически одно и то же, за­зоры в кинематических цепях и нежесткость станков при­водили к большой погрешности обработки. Поэтому путь модификации и модернизации станков оказался несовер­шенным и от него отказались, создавая станки второго поколения.

Станки с ЧПУ второго поколения работают в автомати­ческом режиме (следящий привод подач, смена инструмента, смена скорости главного движения и т. п.).

Из-за сложности контроля размеров детали в зоне обра­ботки на большинстве станков применяют адаптирующие устройства и целые системы, косвенно характеризующие деформацию элементов конструкции станка и инструмента, а также вносят соответствующие коррективы в законы уп­равления. Однако адаптивные системы в силу сложности пока не получили широкого применения и поэтому основным средством получения высокой точности на станках с ЧПУ являются повышение жесткости элементов станка, включая инструмент. Обратную связь по положению стремятся получить поближе к конечному звену — рабочему органу, пытаясь охватить как можно больше кинематических эле- ментов станка. На рис. 1.12 показаны возможные места включения датчика обратной связи (ДОС).

ДОС в виде обычного вращающегося трансформатора (ВТ) можно включить непосредственно на вал двигателя М (рис. 1.12, а), при этом вся кинематическая цепь окажется разомкнутой и все ее погрешности скажутся на точности обработки. При включении ВТ на ходовой винт (рис. 1.12,6)

после редуктора (иногда ВТ включают внутри редуктора для обеспечения необходимого передаточного отношения



между ВТ и столом станка) обратная связь учитывает по грешности редуктора, включая небольшие по сравнена с зазорами пары винт-гайка. Такая схема тоже мало-эффективна.

ВТ можно подключить (рис. 1.12, в) через измерительный мультипликатор (повышающий редуктор) к измерительному колесу 2, сцепленному с измерительной рейкой З, которая укреплена на столе 4. Все эти элементы могут быть] изготовлены с достаточно высокой точностью. При этом для снижения зазоров можно применять специальный моментный двигатель Мдв, работающий в тормозном режиме при пониженном напряжении питания. Такая схема учитывает пару винт-гайка и обеспечивает высокую точность.

Основные особенности конструкций современных станков второго поколения, предназначенных для позиционной обработки (в первую очередь координатно-расточных), поворотные столы, управляемые по программе, и инструментальные магазины с автоматической сменой инструмента в шпинделе станка по программе. Для этого нужны специальные манипуляторы и устройства автоматического зажима инструмента, а также устройства для ориентации шпинделя.

Для получения оптимальных режимов резания при смене инструмента возникает необходимость изменения скорости шпинделя. Кроме того, при больших скоростях установочных перемещений требуется высокая точность (как в контурных станках), поэтому чаще всего используют обратную связь по конечному положению на индуктоксинах.

Развитие таких станков привело к появлению многооперационных станков, в которых осуществляются не только сверлильно-расточные, по и фрезерные операции, включая контурную обработку, а иногда и токарную с помощью спе­циальных сменных шпинделей.

Увеличение степени автоматизации привело к созданию станков с ЧПУ третьего поколения — многошпиндельных и мпогокоординатных станков для контурной обработки, причем каждый из шпинделей, помещенных на многокоор­динатной каретке, может работать по своей программе одно­временно с другими.

На всех современных станках с ПУ для увеличения про­изводительности реализуют максимально возможные режи­мы резания, применяя высокостойкий инструмент, настра­иваемый вне станка, например, на специальных оптических устройствах.

Для станков с ЧПУ четвертого поколения характерны модульный принцип компоновки, короткие передачи в системе привод — рабочий орган, координатные модули (столы координатные, стойки, крестовые суппорты и т. д.). Появились многооперационные станки со сменой много­шпиндельных головок и насадок, столов, зажимных патро­нов, планшайб, т. е. со сменой целевых узлов станка.

Можно также выделить 4 поколения развития приводов подач станков с ЧПУ: 1) привод с частотой ƒ1000 Гц (шаговый и двигатели постоянного тока); 2) шаговый с ƒ= 8000 Гц (ƒ наброса — 2000 Гц); 3) шаговый с ƒ= = 16000 Гц; 4) привод от высокомохментных двигателей постоянного тока с тиристорным управлением и силовых шаговых двигателей (ƒ= 16000 Гц); дискретность 0,001мм; υ — 10...20м/мин.

При совершенствовании конструкций станков с ЧПУ стремятся повысить точность обработки деталей на них, так как погрешность обработки деталей зависит не только от технологических факторов (выбранные инструмент, приспо­собления, режимы резания и т. д.), но и конструктивных, определяемых следующими типовыми погрешностями: 1) скоростной характеристикой следящего привода; 2) не­равенством и непостоянством коэффициентов усиления при­водов подач по разным координатам, а также изменением их при изменении подачи; 3) зазорами в кинематических це­пях станка, не учтенными обратной связью;

4) колебатель­ностью (скачкообразным движением) приводов, что приво­дит к ухудшению качества обработки (неравномерная вол­на, зависящая от скорости подачи); 5) периодической внутри шаговой погрешностью датчиков обратной связи,




^ Рис. 1.13. Погрешности обработки при различных коэффициентах усиления приводов подач
главным образом фазовых (появление на детали волны, шаг которой зависит от цены оборота фазы приводов и угла на-клона контура к координатам станка); 6) податливостью технологической системы станка.

Если скоростные характеристики приводов различных координат заметно отличаются друг от друга, то возникают погрешности в обработке окружности, а также контуров, состоящих из наклонных прямых (рис. 1.13). Если коэффи­циент усиления по скорости одного привода равен К υ x> а другого Kvy, то центр фрезы сместится от задан­ного контура на величину

(1.21)

Наибольшие погрешности при углах а, кратных 45°. Если обрабатывается прямоугольник, то его противополож­ные стороны имеют погрешности разных знаков, так что об­щая погрешность удваивается, причем один размер прямо­угольника будет больше на 2δк , а другой — меньше на 2δк (рис. 1.13, а). Аналогично получаются погрешности при обработке окружности (рис. 1.13, б), вместо которой получа­ется эллипс, наклоненный под углом, близким к 45°, у кото­рого одна ось короче другой на 4δКК— погрешность на контуре при α = 45°).

Из выражения (1.21) можно вывести требования к до­пустимой разности скоростных характеристик приводов:

(1.22)

Если разность осей эллипса или размеров квадрата, расположенного под углом α= 45°, не должна превышать



Рис. 1.14. Кинематический зазор (а) и упругие отжатия (б) в приводе станка с ЧПУ

0,1 мм, то δк = 0,025 мм, и если vp = 600 мм/мин

(10 мм/с) и Kv = 50 с, то ΔKv/Kv =

Таким образом, разность коэффициентов усиления приво­дов, отнесенная к среднему значению, не должна превышать в данном случае 25 %.

Важнейшей особенностью следящего привода станков с ЧПУ является наличие беззазорных кинематических це­пей, зубчатых редукторов и шариковых винтовых пар каче­ния. Зазоры могут быть кинематические и упругие (упругие отжатия).

Важнейшей особенностью следящего привода станков с ЧПУ является наличие беззазорных кинематических це­пей, зубчатых редукторов и шариковых винтовых пар каче­ния. Зазоры могут быть кинематические и упругие (упругие отжатия).

Кинематический зазор (рис. 1.14, а) определяется за­зорами δ1 и δ2 между подвижным органом 1 и ведущей частью гайки 3, перемещающейся по ходовому винту 2. В результате этого движение рабочего органа (РО) при включении привода может начаться после того, как один из зазоров будет равен нулю. Таким образом, при движении в одну сторону РО будет отставать от заданного положения на величину зазора δ1, а в другую— на 62. Суммарный за­зор δк = δ1 + δ2 называется кинематическим. Зазоры могут быть в самой гайке, подшипниках винта одновременно в нескольких местах. В результате в момент реверса полисе перемещение выходного элемента всегда меньше перемеще­ния входного элемента х на величину зазора δК, т. е. у = =x— бк.

Схема образования упругого зазора показана на рис. 1.14, б. Здесь гайка 3 соединена с РО с помощью упругого элемента 4 жесткостью су. Для того чтобы сдвинуть РО, к нему вдоль направляющих необходимо приложить силу Fдв, превышающую силу FTp. Сила .Fдв пропорциональна натягу упругого элемента: Fдв= су (), причем су ()=FTp.

Отсюда y=x – FTp / су. Так как сила трения меняет знак при изменении направления движения и в первом приближении не зависит от скорости, то это



Рисг 1.15. Характер искажения обработки окружности при нали­чии зазоров и сухого трения в приводах подач
соотношение остается спра­ведливым при обоих на­правлениях движения и пе­ремещение выходного эле­мента всегда меньше пере­мещения входного элемен­та на величину δу = Fтр/cy, которая и называется упру­гим зазором. Обычно в лег­ких станках превалирует влияние кинематического зазора, а в тяжелыхуп­ругого.

Из характера получае­мой погрешности при нали­чии зазоров и сопротивле­ния сухого трения (рис. 1.15) видно, что контур по­лученной детали при задан­ной окружности образован четырьмя дугами радиуса R с центрами в вершинах квадрата, сторона которого равна зазору б (при равных зазорах по обеим координатам), и прямыми, параллельными координатам станка, т. е. на окружности появились «лыски». В результате этого диа­метры окружностей в плоскостях, параллельных координат­ным осям станка, оказываются уменьшенными на вели­чину зазора, а диаметры окружностей во всех упругих плоскостях равны заданным.

Для того чтобы деталь не смещалась при изменении на­правления скорости по одной из координат, реверс не­обходимо осуществлять вне контакта инструмента с деталью (рис. 1.16).

Погрешность обработки можно уменьшить предваритель­ным натягом упругой системы, так как из-за различного ха­рактера нелинейности зависимости Ру = ƒ(у) для одной и той же силы Ру отжатие у1 = у +у системе без натяга (рис. 1.17, а) будет больше, чем отжатие у2 = y - y в системе с натягом (рис. 1.17, б), где у — отжатие системы в случае линейной жесткости; у0 — кинематический зазор; уп — предварительный натяг. Отношение приращения на­грузки ΔР к Δу характеризует жесткость системы j= ΔРу/Ау

Для оценки жесткости в любой точке А кривой Ру =ƒ(y) необходимо найти первую производную у1 =dPy/dy=j,


Рис. 1.16. Способы реверса в станках с ЧПУ при нежесткой системе и обходе контура:

а —остроугольного: б — прямоугольного; в—кругового; v и vy—«скорости ре-жущего инструмента по координатам X и Y



Рис. 1.17. Диаграммы жесткости:

а — системы без натяга; б —с предварительным натягом; Н — нагруз­ка; Р — разгрузка

исленно равную тангенсу угла а наклона касатель­но;; к кривой в точке А. Кривые нагрузки Н и разгрузки Р чаще всего не совпадают, а площадь, заключенная между ними, пропорциональна работе сил трения (демпфирующие свойства системы).

В ходе обработки заготовки погрешности формы и про­странственные отклонения при каждом последующем про­ходе будут уменьшаться. Отношение погрешности Δа после обработки к погрешности Да до обработки называют коэф­фициентом уточнения Кут = Δb/Δа. Поскольку погреш­ности полностью не исчезают, речь может идти о копировании и наследовании погрешностей. Целесообразно при последующих проходах уменьшать припуск, а при боль­шей жесткости системы уменьшать количество проходов.

8. Эволюция развития и конструктивные погрешности систем ЧПУ

До появления систем ЧПУ для получения требуемых ве­личин и направлений перемещений рабочих органов, после­довательности работы и режимов обработки применялся в основном принцип кинематической наладки путем: а) заме­ны частей механизмов (кулачков, моделей, копиров, сменных зубчатых колес и др.); б) регулировки механизмов (измене­ние положения лимбов., упоров, переключения зубчатых колес коробки передач, переключение электросхемы и др.) в) введения программы, зафиксированной на специальном командоаппарате (например, штекерном барабане или ште­керной панели).

Первые два вида наладки характерны для станков-автоматов специального и специализированного назначе-нил. В этих автоматах с точки зрения управления режима­ми работы различают управление: а) циклическое (централи­зованное по времени или независимое); б) ациклическое (за­висимое или рефлексное), которое может осуществляться без автоматического регулирования в соответствии с сигна­лами об окончании каждого предыдущего элемента про­цесса и с автоматическим регулированием процесса по зада­нному или оптимальному режиму (управление с обрат­ной связью).

Циклическим называется управление, не зависящее от протекания технологического процесса (Тц = const). Применяется такое управление, когда условия техпроцес­са и передачи движений мало изменяются, стойкость режу­щего инструмента сравнительно высока (токарная или фрезерная обработка). Характерным является наличие рас­пределительного вала, командоаппарата или другого уст­ройства, имеющего одну (рабочую) или две (рабочую и бы­струю) скорости вращения. Пуск автомата осуществляется включением привода управляющего органа.

Ациклическим называется управление, зависящее от протекания технологического процесса (Тц = var). При за­висимом последовательном управлении движение каждого рабочего органа контролируется по линейному размеру или другим параметрам (по достижению веса, температуры и др.). Выполнив свою функцию, рабочий орган дает команду на начало движения другому органу (или остановку в полу­автомате).


Переходным этапом к системам ЧПУ явились системы циклового ПУ. Для получения требуемых перемещений рабочих органов станка при цикловом ПУ нужно задать эти величины программным устройством и затем осуществить их приводом и механизмами управления.

При цикловом НУ требуемые перемещения устанавливают упорами; задание последовательности движений осуществляется различными способами, наиболее просто — с помощью штекерной па­нели.

Панель имеет столько вертикальных рядов гнезд и соответствующих проводов, сколько несовмещенных команд подается в течение полного цикла работы станка, и столько горизонтальных рядов, сколько имеется реле и других эле­ментов управления. При программировании цикла в соот­ветствующие гнезда вставляют штекеры, замыкая электриче­скую цепь между элементами, присоединенными к верти­кальным и горизонтальным приводам. Требуемый верти­кальный ряд гнезд включается шаговым искателем. Для исключения возможности возникновения ложных цепей установлены диоды.

С появлением элементной базы и различных программо­носителей возникла возможность кодировать величины, ско­рости и направления перемещения в виде чисел, заданных в одной из систем исчисления.

В развитии устройств ЧПУ можно выделить несколько поколений по различным признакам.

По признаку элементной базы: 1) на полупроводниковых схемах (ППС); 2) на интегральных схемах малой степени интеграции (МИС); 3) на интегральных схемах средней сте­пени интеграции (СИС); 4) на схемах большой степени ин­теграции (БИС), микропроцессоры.

По признаку программоносителя: 1) магнитная лента с записью программ унитарным колом или фазомодулп-рованным сигналом; 2) перфолента пятпдорожечиая в коде БЦК-5; 3) перфолента восьмидорожечная в коде ISO 7 bit; 4) магнитный диск на большой объем памяти.

По структуре:

1) автономное устройство с постоянной структурой — NC (Numerical control), которое строится по принципу цифровой модели (переработка информации «аппаратурным способом») —подчиняется неизменному циклу — алгорит­му; оно содержит 4 функциональных блока (агрегата), каждый из которых обеспечивает: 1 — первичную переработку информации (контроль, коррекция, преобразования кодов и т. д.); 2 — расчет всех промежуточных (между опорными) точек, скоростей перемещения; 3—передачу оперативных управляющих команд к исполнительному органу; 4 — орга­низацию общего цикла во взаимодействии .агрегатов;

2) автономное устройство с переменной структурой — CNC (Computer Numerical control), имеющее характерные признаки ЭВМ: универсальный характер блоков и програм­мируемые связи, последовательное выполнение всех опера­ций через центральное арифметическое устройство (что явля­ется недостатком); наличие оперативного (ОЗУ) и постоян­ного (ПЗУ) запоминающих устройств; гибкость и способ­ность к функциональному наращиванию.

Сочетание систем I и II поколения образуют гибридные системы. Используются системы с расширенной оператив­ной памятью с микропроцессором на входе. К ним относятся системы типа SNC (Speicher Numerical control) или MNC (Memory Numerical control), имеющие память для хранения всей управляющей информации;
3) устройство, имеющее центральную ЭВМ с периферий­ными устройствами — DNC (Direct Numerical control) эти системы снабжены микропроцессорами, моделирующими функциональные агрегаты на базе одной ЭВМ, управляю­щей группой станков.

Другое направление (для простых деталей) — устрой­ства с ручным вводом и редактированием с пульта — HNC (Hand Numerical control).

Системы ЧПУ вносят погрешности в обработку деталей на станках. Часть погрешностей вносит интерполятор — вычислительное устройство, рассчитывающее траекторию движения точки по заданной кривой и вырабатывающее строго взаимосвязанные сигналы управления приводами подач станка.

Наиболее распространены линейные и линейно-круго­вые интерполяторы. Линейный интерполятор позволяет в одном кадре управляющей программы задать прямоли­нейное суммарное перемещение рабочих органов по двум-трем координатам по архимедовой спирали или винтовой линии при одновременном вращении стола и равномерном прямолинейном перемещении рабочего органа.

Круговой интерполятор позволяет описать одним кад­ром часть окружности в любой плоскости координатных осей.
Геометрическая погрешность интерполяции для современных стан-кон с ЧПУ с ценой оди­ночных импульсов в 0,001...0,002 мм является малой величиной, не оказывающей существенного влияния на точность обработки, но проявляющейся в виде ше­роховатости обработан­ной поверхности.

При работе по одной координате ошибки в приводе подач проявляются в виде некоторой неравномерности движения и мало отражаются на результатах обработки.

Совсем другая картина при движении по нескольким осям в режиме интерполяции. В этом случае неравномерность движения даже по одной из координат приводит к волнистости обработанной поверхности. Допустим, имеется неравномерность по координате Z при протачивании конуса под углом α (рис. 1.18). Тогда после ½ оборота винта РО пройдет путь не Р/2, а Р/2+Δ Р и при равмерном движении по координате X (ΔРХ = 0) переместится не в точку А, а в точку А1. На обработанной возникает волнистость с высотой волны δ АА =sin α=ΔРsinα и шагом Р1 = Pz/cosα1.

С увеличением угла наклона траектории к оси Z до α, увенчивается высота δ2 = ΔР2 sin α2 и шаг волны Р/cosα.Отсюда ясно, что для выяснения координаты порождающей циклическую погрешность перемещения, нуж­но обработать две поверхности под углами α, и α.Если при α шаг Р2, то основное воздействие на погрешность отзывают элементы привода, расположенные работающие по той же оси, от которой отсчитьваются α и а2. Если элемент, порождающий ошибку, связан с ходовым винтом зубчатыми передачами с редукцией и, то -липа волны будет иметь шаг Ри.

Аппроксимация криволинейного контура (рис. 1.19) отрезками прямых или участками дуг окружности iвсегда связана с погрешностью, зависящей от разбиения контура




Рис. 1.19. —Аппроксимация дуги окружности: а — хордами; б — касательными; в — секущими
на элементарные участки, характеризуемые координатами опорных точек его начала и конца.

Связь между погрешностью δ и центральным углом φ отдельного участка при линейной интерполяции (рис. 1.19, а, б) выражается с довольно большой точностью зависи­мостью δ = , из которой видно, что увеличение числа участков (уменьшение дуги φ) в 2 раза уменьшает погрешность в 4 раза.

Однако увеличение размеров программоносителя (перфоленты) по длине нежелательно, поэтому нужно искать другие пути повышения точности, например, замена дуги секущими (рис. 1:19, в) дает наибольшее приближение запро­граммированной траектории к заданной, так как



Для большинства устройств ЧПУ I и II поколений расчетной траекторией при программировании является 'не контур детали, а его эквидистанта, отстоящая от контура на радиус инструмента. В-устройствах III поколения про­граммируют непосредственно обрабатываемый контур, ра­диус инструмента набирают на корректоре, а траекторию движения инструмента по эквидистанте с высокой точностью рассчитывает устройство ЧПУ.


Литература


  1. Металлорежущие станки. Под ред. проф. В.К. Тепинкичиева, М., «Машиностроение», 1973, 472 с., ил.

  2. Металлорежущие станки и автоматы: Учебник для машиностроительных втузов/ под ред. А.С. Проникова. М., «Машиностроение», 1981. – 479 с., ил.

  1. Локтева С.Е. Станки с программным управлением и промышленные роботы: Учебник для машиностроительных техникумов. – 2-е изд., перераб. и доп. –

М.: Машиностроение, 1986, 320 с.: ил.


Скачать файл (1398 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации