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

21580. ЛЕДНИКОВЫЙ РЕЛЬЕФ И ЛЕДНИКОВЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ 94.5 KB
  Обломочный материал переносимый и откладываемый льдом образует морены. Различают: подвижные морены переносимые льдом; отложенные морены различные типы ледниковых отложений; морены как формы аккумулятивного ледникового рельефа. Основные морены состоят из самых разнообразных по размеру частиц от глинистых до валунных. С удалением от области ледниковой денудации в составе морены увеличивается количество пылеватого материала и заметно уменьшается величина валунов.
21581. РЕЛЬЕФ И ЭНДОГЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ 104.5 KB
  Планетарные и тектонические формы рельефа 9. Вулканические формы рельефа 9. Псевдовулканические формы рельефа 9. Планетарные и тектонические формы рельефа Наболее крупными величайшими формами рельефа планеты являются материковые выступы и океанические впадины.
21582. НЕОТЕКТОНИКА И РЕЛЬЕФ 52.5 KB
  Геоморфологические методы исследования новейших структур и движений 10. Геофизичекие аэрокосмические и другие методы изучения неотектоники 10. Геоморфологические методы исследования новейших структур и движений Выражение структур в облике земной поверхности обуславливается следующими факторами: спецификой геометрии структур размерности морфологии плановых очертаний; спецификой проявления экзогенных процессов изменениями морфологии и строения экзогенных форм рельефа под влиянием растущей структуры; составом свойствами и...
21583. МЕТОДЫ ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ 44.5 KB
  Морфографические методы основаны на непосредственном наблюдении внешнего облика форм и элементов рельефа выявлении их особенностей и типических черт с целью морфологической классификации и описания а также изучения их пространственных взаимосвязей. Морфометрические методы основаны на применении количественных критериев к анализу форм рельефа и соответствующего генетического истолкования получаемого результата. Стратиграфический метод предназначен для установления геологического возраста отложений и форм рельефа....
21584. ОСНОВЫ ЧЕТВЕРТИЧНОЙ ГЕОЛОГИИ 44 KB
  Особенности антропогеновых отложений 12. Практическое и теоретическое значение изучения антропогеновых отложений 12. ОСНОВЫ ЧЕТВЕРТИЧНОЙ ГЕОЛОГИИ Последний период геологического развития Земли именуется по разному: четвертичный период по бытовавшему в 18 веке делению всех отложений на четыре формации ледниковый период новейший период плейстоцен антропоген. Ляйелем для отложений содержащих в составе морской фауны до 90 современных видов.
21585. МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ 33 KB
  МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ 13. Геологические методы 13. Геоморфологические методы 13. Геофизические методы 13.
21586. ОСНОВЫ СТРАТИГРАФИИ АНТРОПОГЕНА 34.5 KB
  лет назад 5 млн. лет назад в Африке возникли австралопитеки южные обезьяны освоившие прямохождение. лет назад от австралопитеков произошли первые гоминиды и их поздние представители относятся к роду Ноmo habilis человек умный. лет назад в Африке появились питекантропы первые представители архантропов древних людей.
21587. ЧЕТВЕРТИЧНЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ НА ТЕРРИТОРИИ РОССИИ 45.5 KB
  ЧЕТВЕРТИЧНЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ НА ТЕРРИТОРИИ РОССИИ 15. ЧЕТВЕРТИЧНЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ НА ТЕРРИТОРИИ РОССИИ Территория нашей страны в структурнотектоническом отношении чрезвычайно разнообразна и поэтому разнообразны и палеогеографические обстановки накопления антропогеновых отложений. Краткая характеристика четвертичных отложений крупных геотектонических регионов страны Большая часть этих областей развивается по платформенному типу с конца протерозоя и поэтому в современном рельефе Русской равнины отражаются структурнотектонические формы заложенные в...
21588. Три подхода к изучению рельефа 42 KB
  Три подхода к изучению рельефа 1. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ Геоморфология наука о формах рельефа современной поверхности его происхождении и развитии. Всестороннее изучение рельефа типизация наблюдаемых форм выявление морфологических комплексов форм рельефа их связи между собой с геологическим строением с континентальными отложениями. Выявление истории развития рельефа.