Керування точністю обробки

Керування точністю обробки – комплекс заходів, пов’язаних із збереженням заданої точності обробки, яка може бути змінена внаслідок дії випадкових і систематичних чинників. Керувати точністю обробки можна шляхом:

1 Зменшення похибок обробки.

2 Підналагодження верстата.

3 Застосування методів адаптивного керування точністю обробки.

Підналагодження верстата – процес відновлення початкового розташування інструмента і оброблюваної заготовки, яке порушується в процесі обробки партії заготовок. Порушення точності може бути викликано систематичними змінними похибками обробки (наприклад, від розмірного спрацювання інструмента). Підналагодження верстата може відбуватись вручну або за допомогою автопідналагоджувачів.

Автопідналагоджувачі – пристрої для підналагодження верстата без його зупинки, в яких момент підналагодження визначається шляхом контролю основного часу обробки або регулярного вимірювання розмірів оброблених заготовок (рис.4.42).

Рисунок 4.42 – Автопідналагоджувач:

ПК – пристрій керування, КД – кроковий двигун

Методи адаптивного керування точністю обробки основані на принципі зменшення діапазону розсіювання величини пружних відтискань (y) в технологічній системі (які викликаються, наприклад, нерівномірністю припуску (t) і твердості матеріалу заготовки (HB)):

. (4.19)

З формули видно, що забезпечити постійність величини y можна шляхом:

1 Керування подачею (s). Керування точністю обробки шляхом керування подачею (рис.4.43) полягає у збільшенні подачі при меншій глибині різання (або більшій жорсткості системи) і її зменшенні при більшій глибині різання (або меншій жорсткості системи (рис.4.44)), що призводить до рівномірності сили різання.

Рисунок 4.43 – Адаптивне керування точністю обробки шляхом зміни подачі: ПК – пристрій керування, КД – кроковий двигун

Рисунок 4.44 – Зменшення відхилень діаметра валика обробленого в центрах внаслідок зменшення подачі при точінні середньої (найменш жорсткої) частини

2 Керування умовами різання, геометрією різання (C). Наприклад, при точінні керувати силою різання можна змінюючи головний кут у плані φ (рис.4.45). При його збільшенні сила P_y зменшується, а при зменшенні – збільшується.

Рисунок 4.45 – Адаптивне керування точністю обробки шляхом зміни геометрії різання: ПК – пристрій керування

3 Керування жорсткістю системи (j). Для цього застосовують спеціальні пристрої, які адаптивно змінюють жорсткість системи (рис.4.46).

Рисунок 4.46 – Адаптивне керування точністю обробки шляхом зміни жорсткості системи ВПІД: ПК – пристрій керування, КД – кроковий двигун

Контрольні запитання

1 Перечисліть випадкові, систематичні постійні і систематичні змінні елементарні похибки обробки.

2 З якою метою застосовується теорія базування в машинобудуванні?

3 Класифікуйте бази за призначенням, за кількістю зв’язків і за характером проявлення.

4 Розкажіть загальне правило визначення похибки базування. Як її уникнути?

5 Перечисліть основні правила вибору чорнових і чистових технологічних баз.

6 Як розраховується похибка установки? Які шляхи її зменшення?

7 Опишіть методи налагодження для автоматичного отримання розміру. Як розраховується похибка розмірного налагодження?

8 Дайте визначення жорсткості технологічної системи. Які існують методи її визначення?

9 Як розраховується динамічна похибка обробки для умов токарної обробки? Які шляхи її зменшення?

10 Якою емпіричною залежністю описується похибка від температурної деформації різця? Які шляхи її зменшення?

11 Якою емпіричною залежністю описується похибка від розмірного спрацювання різця? Які шляхи її зменшення?

12 Дайте визначення похибкам: від геометричної неточності верстата, від кінематичної неточності верстата, від неточності виготовлення і заточування різального інструмента, від залишкових напружень заготовки.

13 Опишіть послідовність побудови теоретичної діаграми точності.

14 Перечисліть основні методи адаптивного керування точністю обробки.