Реализация геометрической задачи в станках с чпу

Стр.1

Научно-технический вестник Брянского государственного университета, 2017, №2 УДК 621.9 РЕАЛИЗАЦИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ЗАДАЧИ В СТАНКАХ С ЧПУ Ерохин В.В. Брянский государственный университет имени академика И.Г. Петровского, Брянск, Россия В статье рассматриваются задачи управления производственным процессом (технологическим процессом и технологическим оборудованием), наиболее подробно анализируется реализация геометрической задачи в станках с ЧПУ. Анализируется влияние решения геометрической задачи ЧПУ на точность обработки заготовки посредством реализации определенного алгоритма интерполяции и значений дискретности перемещений рабочих органов станка с ЧПУ. Приведена методика формирования заданной траектории движения исполнительного органа станка, посредством которого требуется обеспечить согласованное движение формообразующих координат по определенному закону в зависимости от заданной траектории режущей кромки инструмента. Рассмотрены достоинства и недостатки реализации интерполяции в системах ЧПУ различными метолами, особое внимание уделено комбинированным методам реализации интерполяции. Ключевые слова: числовое программное управление, качество обработки, интерполяция, технологическое оборудование. DOI: 10.22281/2413-9920-2017-03-02-135-141 Данная статья является продолжением и дополнением научной статьи [1]. Погрешность формообразования реальной детали не должна превышать допустимого предела, определяемого конструкторско-технологической документацией. Погрешности складываются из составляющих, вносимых [2, 3]: 1) системой управления – погрешность подготовительных расчетов и расчетов в интерполяционном цикле, накопленная погрешность интерполяции, погрешность, образованная информационными потерями при переходе к очередному кадру; 2) системой измерения – внутришаговая и накопленная погрешности измерительных преобразователей обратной связи по положению; 3) приводом – погрешность дрейфхарактеристик, динамическая, скоростная и нагрузочная погрешности, погрешности шариковых винтовых механизмов; 4) несущей системой – геометрическая погрешность, погрешности упругих перемещений и температурных деформаций; 5) инструментом – погрешность настройки и погрешность, обусловленная изнашиванием; 6) деталью – геометрическая погрешность, погрешность установки и температурного деформирования. Точность станков с ЧПУ дополнительно характеризуют следующие специфические состояния устройств управления: - точность линейного позиционирования рабочих органов; - точность размера зоны нечувствительности, т.е. отставание в смещении рабочих органов при смене направления движения; - точность возврата рабочих органов в заданную точку; - точность обработки в режиме круговой интерполяции; - стабильность положения инструментов после автоматической смены. Нормативы точности линейного позиционирования рабочих органов станков с ЧПУ приведены в табл. 1 [4, 5]. При техническом контроле станков с ЧПУ выявляют как точность, так и стабильность, т.е. многократную повторяемость прихода рабочих органов в одно и то же положение, причем стабильность более значима для достижения точности обработки, чем сама точность. В табл. 2 приведены предельные значения нестабильности при линейном позиционировании [4, 5]. Общая ошибка при позиционировании рабочих органов станка р =  + . Наибольшая погрешность при отработке перемещения, например, на длине 300 мм по осям X и Y для станка класса точности П составит 17,2 мкм, а для станка класса В – 8,6 мкм. Погрешности, доступные управлению, должны быть минимизированы, а погрешности, недоступные управлению, по возможности должны быть скомпенсированы. 135

Стр.1