39694

Точность и надежность обработки заготовок в ГПС

Лекция

Производство и промышленные технологии

На основании оценки надежности технологических систем производится: оптимизация технологических маршрутов операций и режимов обработки; выбор средств технологического оснащения; установление периодичности замены режущего инструмента; установление такта выпуска изделий. При ужесточении этих требований например для квалитетов IT5 и IT6 возрастает роль составляющих погрешностей обработки обусловленных ошибками начальной настройки инструмента его износа тепловыми деформациями технологической системы ошибками установки инструмента...

Русский

2013-10-08

43.5 KB

2 чел.

Точность и надежность обработки заготовок в ГПС

Под надежностью понимается свойство объекта сохранять установленную работоспособность и потребительские качества в течение длительного времени. Для оценки надежности установлен ряд показателен.

Применительно к автоматизированным обрабатывающим системам ГПС рассматривается обеспечение технологической надежности, под которой понимается свойство технологической системы находиться в работоспособном состоянии при установленной наработке в соответствии с требованиями нормативно-технической документации и регламентированными условиями производства.

На основании оценки надежности технологических систем производится:

• оптимизация технологических маршрутов, операций и режимов обработки;

• выбор средств технологического оснащения;

• установление периодичности замены режущего инструмента;

• установление такта выпуска изделий.

Критерием отказа по технологической надежности является наступление одного или одновременно нескольких событий:

• выход одного из показателей качества за пределы поля допуска;

• снижение ритма выпуска ниже установленного уровня;

• невыполнение установленного объема производства годной продукции;

• прекращение функционирования технологической системы, обусловленное отказом одного из элементов средств технологического оснащения или внешними факторами;

• выход параметров или режимов технологического процесса за установленные границы;

• превышение установленных нормативов по трудоемкости и себестоимости из-за состояния технологической системы.

В условиях ГПС обеспечение технологической надежности обработки заготовки должно производиться на этапе подготовки производства путем прогнозирования на основе математических моделей и на этапе обработки - путем автоматического управления технологической надежностью. На этапе обработки заготовок для этого используются методы адаптивного управления процессом резания.

Прогнозирование обеспечиваемой точности представляет собой сложную задачу и может служить только для предварительной оценки, т.к. закономерности, которым подчиняется изменение погрешностей обработки сложны, зависят от времени и большого числа случайных факторов, иногда связанных между собой функционально.

Обеспечение технологической надежности на этапе обработки связано с размещением в рабочей зоне станка измерительных преобразователей, позволяющих получить информацию о точностных параметрах обрабатываемых заготовок и состоянии основных элементов технологической системы, так как известные технологические приемы - многопереходная обработка, стабилизация свойств заготовок, выбор соответствующих режимов и т.п. оказываются эффективными лишь при ограниченных требованиях точности изготовления деталей.

При ужесточении этих требований, например, для квалитетов IT5 и IT6, возрастает роль составляющих погрешностей обработки, обусловленных ошибками начальной настройки инструмента, его износа, тепловыми деформациями технологической системы, ошибками установки инструмента при его автоматической замене

Необходимое корректирование положения инструмента или рабочего органа станка осуществляется по результатам автоматического измерения геометрических параметров, частично или полностью изготовленных деталей, а также положения вершины режущего инструмента.

Основные задачи, решаемые системой автоматического управления точностью обработки в ГПС на основе измерений геометрических параметров заготовок и инструмента [11]:

• при закреплении заготовки проверяется правильность ее базирования и закрепления, чтобы предотвратить обработку неправильно ориентированной заготовки; одновременно можно осуществить идентификацию заготовки с целью вызова соответствующей управляющей программы;

• перед началом обработки заготовка измеряется для распределения припусков и определения точек встречи инструмента с заготовкой с целью оптимизации числа рабочих ходов и режимов обработки, сокращения времени рабочих ходов;

• перед чистовым рабочим ходом измеряются действительные размеры поверхностей для вычисления задаваемых глубин резания при чистовом рабочем ходе, чтобы обеспечить заданную точность изготовления первой детали в партии или заданную точность единичной детали;

• в процессе резания при последнем рабочем ходе измеряется текущий размер заготовки с минимальным запаздыванием по отношению к резанию с целью текущей коррекции положения инструмента в процессе резания;

• оценивается шероховатость обрабатываемой поверхности, чтобы изолировать брак и определить состояние инструмента,

• после обработки измеряется отклонение размера от заданного значения в одном сечении - с целью подналадочной коррекции положения инструмента при обработке партии заготовок, в ряде сечений по длине обработки - с целью подналадочной коррекции программы обработки контура при изготовлении единичной детали или партии деталей;

• первоначальная привязка режущих кромок к координатной системе станка;

• определение интенсивности изнашивания, текущего и накопленного износов и сравнение их с допустимыми величинами;

• подача команды на смену инструмента при его недопустимом износе или поломке;

• предналадочная коррекция положения инструмента по результатам измерений согласно первоначальной привязке режущих кромок к координатной системе станка или по результатам комплексных измерении износа инструмента и размера заготовки согласно измерениям отклонений размера от заданного значения после чистового рабочего хода. Независимо от типа применяемых преобразователей измерения завершаются выдачей сигналов, выражающих отклонения действительных размеров заготовки или детали и положения инструмента от заданных значений Эти сигналы преобразуются для управления точностью обработки, разбраковки деталей и оценки состояния инструмента.

Структура САУ точностью должна включать:

• информационное обеспечение;

• программно-математическое обеспечение;

• аппаратное обеспечение.

В информационное обеспечение входят:

1 Априорные (исходные) данные:

• о систематических погрешностях. Эти данные заносятся в энергонезависимое оперативное запоминающее устройство ЧПУ;

• данные, задаваемые в управляющей программе (перечень измеряемых параметров и периодичность их измерения, предельные и заданные значения измеряемых параметров и т.п.);

2. Текущие данные, получаемые в результате выполнения измерительных операций при реализации функций системы, а также при измерении положения рабочих органов станка перед началом цикла обработки.

       Программно-математическое обеспечение включает в себя программы:

• реализующие алгоритмы выполнения измерительных операций и алгоритмы преобразования результатов измерений в корректирующие воздействия, в оценки некоторых параметров качества деталей, процесса изнашивания инструмента, сигналы на смену инструмента, о наступлении аварийной ситуации;

• регламентирующие последовательность измерительных, логических и вычислительных операций, выполняемых системой;

• оптимизации последовательности и объема измерительных и вычислительных операций. Эти программы используют как априорные данные. так и текущую информацию, возникающую в процессе обработки данной партии заготовок.

Программно-математическое обеспечение должно содержать алгоритмы и программы, позволяющие выполнить следующие функции:

• аттестацию датчика детали и привязку его к системе координат;

• измерение датчиком детали координат щупа датчика инструмента в его измерительной позиции;

• измерение датчиком инструмента координат вершин режущих инструментов;

• контроль биения заготовки, установленной роботом (для токарного станка), и организация перезажима при недопустимом биении и др.;

• измерение датчиком детали координат наружных, внутренних и торцевых поверхностей заготовки;

• уточнение значений корреции по результатам измерения размеров заготовки (подналадка);

• вычисление отклонений размеров заготовки, сравнение с заданными

границами поля допуска. В аппаратное обеспечение входят:

• измерительные устройства, которые реализуют текущее информационное обеспечение. Эти функции выполняют датчики размеров детали и инструмента,

• системы вычислительных устройств, осуществляющих преобразование исходной и текущей информации в корректирующие воздействие или в указанные выше оценки и сигналы. Эти системы могут принадлежать устройствам ЧПУ, либо входят в состав специальных интерфейсных блоков или ЭВМ верхнего уровня;

• устройства, реализующие корректирующие воздействия или сигналы.

Они принадлежат системе ЧПУ или электроавтоматике станка с ЧПУ. Оснащение станков ГПС измерительными средствами дает возможность:

• осуществлять автоматический контроль на станке и соответствующую коррекцию по результатам измерения;

• реализовать на станке гибкие технологические циклы для достижения требуемой точности,

• получить информацию о точности установки заготовки и спутника, о точности установки режущего инструмента и его размерном износе;

• определять фактические размеры заготовки для автоматического определения количества рабочих ходов и соответствующих режимов обработки;

сократить трудозатраты, связанные с переустановкой детали на коорди-натно-иэмерительную машину и обратно на станок для последующей обработки с учетом коррекции.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

26023. Понятие очереди. Классификация 50.44 KB
  Понятие очереди. Очереди характеризуются правилами стояния в очереди дисциплиной обслуживания количеством мест в очереди сколько клиентов максимум может находиться в очереди структурой очереди связь между местами в очереди. Бывают ограниченные и неограниченные очереди. Это такие системы в которых на пребывание заявки в очереди накладываются некоторые ограничения.
26024. Приоритеты. Понятия, определения, классификация 29.37 KB
  Если требование в процессе обслуживания может быть удалено из канала и возвращено в очередь либо вовсе покидает СМО при поступлении требования с более высоким приоритетом то система работает с абсолютным приоритетом. На систему обслуживания имеющую один канал обслуживания поступает пуассоновский поток заявок с интенсивностью λ. Время обслуживания заявки τ случайная величина распределенная по показательному закону с параметром . Окончание обслуживания можно рассматривать как появление на выходе системы обслуженной заявки.
26025. Тензометрия 246 KB
  Тензометрия (от лат tensus — напряжённый и греч. metron — мера) — способ измерения напряжённо-деформированного состояния конструкции. Базируется на определении напряжений и деформаций в наружных слоях детали. Прибор для измерения этих параметров называется тензометром; обычно основным элементом такого прибора является тензодатчик
26026. Основные направления реформы государственной службы Российской Федерации 42.5 KB
  Под реформой государственной службы ГС следует понимать осуществление целенаправленных преобразований результатом которых является постепенное формирование новой системы ГС либо появление у существующей системы новых качеств черт или существенных признаков. N 261 федеральная программа Реформированиеи развитие системы государственной службыРоссийской Федерации 2009 2013 годы Государственные заказчики мероприятий Программы: Министерство экономического развития Российской Федерации Министерство внутренних дел Российской Федерации...
26027. Федеральный закон «О системе государственной службы Российской Федерации»: общая характеристика и значение 64 KB
  N 25ФЗ О муниципальной службе в РФ Глава 4. На муниципальную службу вправе поступать граждане достигшие возраста 18 лет владеющие государственным языком Российской Федерации и соответствующие квалификационным требованиям установленным в соответствии с настоящим Федеральным законом для замещения должностей муниципальной службы при отсутствии обстоятельств указанных в статье 13 настоящего Федерального закона в качестве ограничений связанных с муниципальной службой. При поступлении на муниципальную службу гражданин представляет: 1...
26028. Понятие и значение государственной гражданской службы 50 KB
  Понятие и значение государственной гражданской службы. Федеральный закон О системе государственной службы Российской Федерации определяет государственную службу как профессиональную служебную деятельность граждан РФ по обеспечению исполнения полномочий: Российской Федерации и ее субъектов; федеральных органов государственной власти иных федеральных государственных органов федеральных государственных органов и органов государственной власти субъектов РФ иных государственных органов субъектов РФ государственных органов субъектов РФ;...
26029. Поступления на государственную гражданскую службу 45.5 KB
  21 Одним из принципов государственной гражданской службы является равный доступ граждан владеющих государственным языком Российской Федерации к гражданской службе и равные условия ее прохождения независимо от пола расы национальности происхождения имущественного и должностного положения места жительства отношения к религии убеждений принадлежности к общественным объединениям а также от других обстоятельств не связанных с профессиональными и деловыми качествами гражданского служащего. На гражданскую службу вправе поступать граждане...
26030. Должности государственной гражданской службы, их группы и категории 60 KB
  Должности государственной гражданской службы их группы и категории. Должности федеральной государственной гражданской службы учреждаются федеральным законом или указом Президента Российской Федерации в целях обеспечения исполнения полномочий государственного органа либо лица замещающего государственную должность. статьи 89 должности государственной гражданской службы подразделяются на четыре категории и пять групп. Должности государственной гражданской службы подразделяются на следующие группы: высшие должности; главные должности; ведущие...
26031. Служебный контракт на государственной гражданской службе: понятие, содержание и значение 66 KB
  Согласно статьи 23 Служебный контракт соглашение между представителем нанимателя и гражданином поступающим на гражданскую службу или гражданским служащим о прохождении гражданской службы и замещении должности гражданской службы. Представитель нанимателя обязуется предоставить гражданину поступающему на гражданскую службу возможность прохождения гражданской службы а также предоставить указанному гражданину или гражданскому служащему возможность замещения определенной должности гражданской службы обеспечить им прохождение гражданской...