12283

Точность координат линейных перемещений (точность позиционирования) рабочего органа.

Лабораторная работа

Производство и промышленные технологии

Лабораторная работа № 7 Точность координат линейных перемещений точность позиционирования рабочего органа. Точность координат линейных перемещений точность позиционирования рабочего органа. Цель работы: Изучить методы измерения и ...

Русский

2013-04-25

61 KB

14 чел.

PAGE  1

Лабораторная работа № 7

Точность координат линейных перемещений

(точность позиционирования) рабочего органа.


Точность координат линейных перемещений (точность позиционирования) рабочего органа.

Цель работы: Изучить методы измерения и определить погрешность позиционирования суппорта станка.

Приборы и материалы: Токарный станок, индикатор часового типа мод. ИЧ50.

Вводные замечания.

Погрешность позиционирования является одной из важнейших характеристик измерительных приборов, станков и др. и входит в состав геометрических характеристик, включающих в себя кроме нее:

  •  точность геометрических форм и базовых поверхностей;
  •  точность траекторий перемещения рабочих органов;
  •  точность положения осей вращения;
  •  точность взаимосвязанных линейных и угловых перемещений.

Схемы и способы измерения этих параметров приведены в ГОСТ 22267-76, а допускаемая погрешность их измерения нормируется ГОСТ 8-82 (для металлорежущих станков).

Испытаниям на точность подвергается каждый измерительный прибор и станок, причем объем испытаний должен быть минимальным,  но достаточным для получения необходимой достоверности результатов испытаний и оценки точности.

Т.к. нормируемая точность позиционирования прецизионного оборудования (например, станков классов точности А и С) очень высокая, то при измерениях используется образцовые средства измерений  1 и 2 разряда, а именно концевые и штриховые меры длинны, а также лазерные интерферометры. При этом условия проведения испытаний жестко нормируются, в основном нормируются влияющие физические величины.

Примечания: Влияющая физическая величина – величина, не являющаяся измеряемой данным средством измерения, но оказывающая влияние на результаты измерения этим средством.

Основными влияющими величинами являются:

  1.  Температура окружающей среды: отклонение её от нормальной, т.е. 200С, её изменение и разность температур в двух любых точках ([1], стр.35);
  2.  Параметры вибрации – частота и амплитуда;
  3.  Скорость движения воздуха в рабочем пространстве.

Так, например, для станков классов точности А и С отклонение температуры от нормальной обычно не превышает 0,501,00С.

Поэтому испытания прецизионного оборудования проводятся в термостатированных помещениях, т.е. в помещениях в которых температура с помощью системы автоматического регулирования поддерживается постоянной, а объект измерений устанавливают на специальном виброизолированном развязанном фундаменте. А при испытании контролируется изменение влияющих физических величин.

Т.к. нарушение принципа Аббе существенно влияет на точность измерения, а в измерительных приборах и станках он обычно нарушается, то в технической документации указывается положение линии измерения при испытании на точность позиционирования ([1], стр.55).

При выполнении лабораторной работы исследуются неточный станок (класс его точности ниже класса Н) небольших размеров, то перечисленные требования не соблюдаются.

Погрешность позиционирования оборудования измерительная система которого состоит из винтовой передачи и углоизмерительного прибора (круговой датчик, лимб и др), а именно такая система применена в исследуемом станке, можно определить по формуле.

п=л+х

где л – составляющая погрешности позиционирования, обусловленная неточностью углоизмерительного прибора и внутри шаговой погрешностью винтовой передачи.

х – составляющая погрешности позиционирования, обусловленная накопленной погрешностью винтовой передачи.

Учитывая, что первая имеет в основном циклический характер, отдельно определяют каждую из этих составляющих, а за погрешность позиционирования принимают их сумму.

Порядок выполнения работы.

1. Определение составляющей л погрешности позиционирования, обусловленной неточностью углоизмерительного прибора (лимба) и внутри шаговой погрешностью винтовой передачи:

  1.  Вращая лимб 6 (приложение №2) подвести суппорт 3 вправо до упора измерительного наконечника индикатора 7 в заднюю бабку 4 и создать натяг ~0.5 мм. Поворачивая шкалу индикатора 7, установить его на нуль.

Внимание подход к точке измерения должен осуществляться с одной стороны.

  1.  Поворачивая лимб 6 на один оборот через два деления по индикатору 7 определить действительное перемещение суппорта3 и записать его показания в графу 3 (приложение 3)
    1.  Определить цену деления лимба:

где lu – величина перемещения суппорта 3 за один оборот лимба 6, отсчитанная по индикатору 7.

n - число делений лимба.

Полученное значение цены делений лимба округлить до 0,01 мм.

  1.  Заполнить графу 2.
    1.  Повторить измерения по п. 1.1 – 1.2 еще два раза и заполнить графы 4 и 5.
    2.  Проанализировать результаты трех измерений (графы 3, 4 и 5).
  2.  Определить максимальное изменение показаний индикатора из 3-х измерений при повороте лимба на одно и тоже количество делений (оборотов – при выполнений измерений по п. 2).
  3.  Оценить допустимость этого изменения, приняв, что оно не должно превышать 0,…. мм.
  4.  При не выполнении требования п. 1.6.2 еще раз выполнить измерения по  п. 1.1 – 1.2 (по 2.1 – 2.2 при измерениях по п. 2) и вторично провести анализ, не учитывая измерение при котором не выполняется п. 1.6.2.
    1.  Заполнить графы 6 и 7 и определить составляющую л погрешности позиционирования – она равна наибольшей алгебраической разности значений лi

2. Определение составляющей х погрешности позиционирования, обусловленной накопленной погрешностью винтовой передачи.

  1.  Выполнить п. 1.1;
  2.  Поворачивая лимб на два оборота по индикатору 7 определить действительное значение перемещения суппорта 3  и записать его показания в графу 3 (приложение 4).

Внимание: Величина перемещения суппорта 3не более 50 мм, т.к диапазон измерения индикатора 7 равен 50 мм и дальнейшее перемещение суппорта может привести к поломке индикатора.

  1.  Повторить измерения по п. 2.1 – 2.2 еще два раза и заполнить графы 4 и 5.
  2.  Выполнить п. 1.6 и заполнить графу 6.
  3.  Ввести поправки в результаты измерений на погрешность индикатора:

2.5.1. Пользуясь приложением 5 заполнить графу 7.

2.5.2. Определить действительную величину перемещения Lcpi суппорта с учетом погрешности индикатора и заполнить графу 8.

  1.  Определить составляющую погрешности позиционирования xi обусловленную накопленной погрешностью ходового винта, заполнить графу 9.

3. Определить текущее значение погрешности позиционирования по формуле и  заполнить таблицу:

пi=л+хi

пi мм

0

Lлi мм

0

4. Построить график погрешности позиционирования пi=(Lлi) и определить ее наибольшее значение при перемещении суппорта на любые 5, 10, 20 и 30 мм.


Отчет по лабораторной работе.

Отчет должен содержать отображение каждого пункта с необходимыми обоснованиями, а так же ответы на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы.

  1.  Почему нормируются влияющие физические величины при измерении точности позиционирования прецизионного оборудования.
  2.  Какие методы и схемы измерения применяются при определении точности позиционирования?
  3.  Почему в технической документации обычно указывается место положения линии измерения при определении точности позиционирования и как она на нее влияет?
  4.  Что такое нормальная температура и как влияет отклонение температуры окружающей среды от нормального значения температуры?

Список литературы.

  1.  Марков Н. Н., Ганевский Г.М. Конструкция, расчет и эксплуатация контрольно-измерительных инструментов и приборов.
  2.  ГОСТ 22267-76. Схемы и способы измерения геометрических параметров.


Приложение 1

Методы и схем измерения точности линейного позиционирования.

Метод 1 – с помощью отсчетного микроскопа и образцовой меры.

На проверяемый рабочий орган 1 параллельно направлению его перемещения устанавливают штриховую меру 2, а на неподвижном рабочем органе 4 укрепляют микроскоп 3. Пользуясь измерительной системой станка, перемещают проверяемый рабочий орган на заданную длину шагами, с остановками через интервалы, не превышающие 0,02 от длины перемещения и кратные 1 мм. Если длина проверяемого перемещения больше длины штриховой меры, то измерение проводят с перестановкой этой меры.

С помощью микроскопа по штриховой мере определяют фактическую длину перемещения проверяемого рабочего органа.

Погрешность координат линейного перемещения равна наибольшей разности фактической и номинальной длин перемещений.

Метод 2 – с помощью лазерного интерферометра.

Проведение измерения.

Лазерный интерферометр 1 на штативе 3 устанавливают на не подвижной части станка так, чтобы его луч был направлен параллельно направлению перемещения проверяемого органа 4. На перемещаемом органе устанавливают отражатель 2. Проверяемый рабочий орган перемещают на заданную длину, пользуясь измерительной системой станка. По измерительному прибору 5 лазерного интерферометра определяют фактическую длину перемещения проверяемого органа станка.

Погрешность координат линейного перемещения равна наибольшей разности фактической и номинальной длин перемещений.

Приложение 2

1 – Станина;

2 – Передняя бабка;

3 – Суппорт;

4 – Задняя бабка;

5 – Ходовой винт;

6 – Лимб;

7 – Индикатор;

8 – Линейка с ценой деления 1 мм;

9 – Указатель


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

19700. Творческий путь Достоевского. Поэтика романов 33.5 KB
  Творческий путь Достоевского. Поэтика романов. Достоевский учился в Инженерном училище. Там Достоевский начал писать трагедии от которых сохранились только названия: Борис Годунов и Мария Стюарт. Настоящий дебют в литературе повесть в письмах иногда называет
19701. Преступление и наказание 35 KB
  Преступление и наказание Достоевский анализирует больную психику описывает людей в состоянии нравственной и умственной одержимости. Герои переживают внутреннюю катастрофу. Психологизм скрытый и явный: внутренний монолог перетекающий в своеобразный внутре
19702. Ф.М. Достоевский «Идиот» 32.5 KB
  Ф.М. Достоевский Идиот Позиция Достоевского в общественной борьбе его эпохи чрезвычайно сложна противоречива трагична. Писателю нестерпимо больно за человека за его искалеченную жизнь поруганное достоинство и он страстно ищет выход из царства зла и насилия в ми...
19703. Роман Достоевского «Бесы», его проблематика и поэтика. «Бесы» как роман-предупреждение 49 KB
  Роман Достоевского Бесы его проблематика и поэтика. Бесы как романпредупреждение. Начиная работу над Бесами 18701871 Д. намеревался создать полит.памфлет обращенный против западников и нигилистов. Несостоятельность их теоретической программы гибельность практ
19704. «Братья Карамазовы»: проблема замысла, место глав «Бунт» и «Великий Инквизитор» в романе 33 KB
  Братья Карамазовы: проблема замысла место глав Бунт и Великий Инквизитор в романе. В романе мы видим целую галерею образов. Отец и сыновьяэто разные стороны русского характера. Фёдор Павлович отец братьев Карамазовых. Это человек прошлого бывший крепостник о
19705. Творческий путь Толстого 40 KB
  Творческий путь Толстого Толстой происходил из знатной дворянской семьи. Толстой родился в родовом имении Ясная Поляна в Тульской губернии. в 1844 г. поступил в Казанский университет где учился сначала на восточном факультете затем на юридическом. В студенческие годы
19706. Поэтика ранних произведений Толстого 33.5 KB
  Поэтика ранних произведений Толстого. Как и все произведения Л.Н.Толстого трилогия €œДетство. Отрочество. Юность€ явилась по сути воплощением большого количества замыслов и начинаний. В ходе работы над произведением писатель тщательно оттачивал каждую фразу каждую ...
19707. «Анна Каренина»: источники замысла, поэтика, проблематика. Новые черты в художественном мире Толстого 39 KB
  Анна Каренина: источники замысла поэтика проблематика. Новые черты в художественном мире Толстого. После окончания работы над романом Война и мир Лев Николаевич увлекся проблемами семьи и брака. Окружающая его действительность давала много материала о семейно...
19708. Толстовство 30 KB
  Толстовство Толстовство группа синкретических сект христианского происхождения. Зародилась в конце 80х годов XIX в. в русской крестьянской среде под влиянием идей духоборчества и учений Л. Н. Толстого. Окончательно сформировалась в начале XX в. Толстовство возникло в Р