ГЛАВА 1. ВЫСОКОСКОРОСТНОЕ ТОЧЕНИЕ И СОПУТСТВУЮЩИЕ ЕМУ ПОГРЕШНОСТИ ОБРАБОТКИ 7
ГЛАВА 2. ПРИВОДЫ ПОДАЧ СТАНКОВ ДЛЯ ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ОБРАБОТКИ И ВНОСИМЫЕ ИМИ ПОГРЕШНОСТИ 16
ГЛАВА 3. АНАЛИЗ ПОГРЕШНОСТЕЙ КИНЕМАТИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ ПРИВОДА ПОДАЧИ И СПОСОБОВ ИХ УМЕНЬШЕНИЯ 31
3.1 Повышение точности кинематических цепей 31
3.2 Способы устранения зазоров 36
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОГРЕШНОСТЕЙ, ОБУСЛОВЛЕННЫХ КОЛЕБАНИЯМИ СКОРОСТИ ДВИГАТЕЛЯ, И РАЗРАБОТКА
РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ИХ УМЕНЬШЕНИЮ 41
4.1 Собственно привод с управлением по задающему воздействию 42
4.2 Собственно привод с управлением по отклонению 43
4.3 Собственно привод с управлением по возмущению 47
4.4 Собственно привод с комбинированным управлением 51
4.5 Исследование способов регулирования привода подач 55
ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОГРЕШНОСТЕЙ, ОБУСЛОВЛЕННЫХ НЕАБСОЛЮТНЫМ БЫСТРОДЕЙСТВИЕМ ДВИГАТЕЛЯ, И РАЗРАБОТКА
РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ИХ УМЕНЬШЕНИЮ 61
5.1 Собственно привод с управлением по задающему воздействию 61
5.2 Собственно привод с управлением по отклонению 63
5.3 Собственно привод с управлением по возмущению 65
5.4 Собственно привод с комбинированным управлением 67
5.5 Исследование способов регулирования привода подач 74
ГЛАВА 6. АНАЛИЗ ПОГРЕШНОСТЕЙ СИСТЕМЫ ОТСЧЕТА ПЕРЕМЕЩЕНИЙ РАБОЧЕГО ОРГАНА СТАНКА, И СУЩЕСТВУЮЩЕ СПОСОБЫ ИХ УМЕНЬШЕНИЯ 79
6.1 Повышение точности, устранение люфтов и зазоров передаточного
механизма и пары винт-гайка 79
6.2 Устройства для определения погрешности системы отсчета
перемещений 81
6.3 Методика оптимальной юстировки кодового датчика положения 98
6.4 Система отсчета перемещений рабочего органа машины с
компенсацией погрешности 103
ГЛАВА 7. РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВА ДЛЯ УМЕНЬШЕНИЯ ПОГРЕШНОСТЕЙ СИСТЕМЫ ОТСЧЕТА ПЕРЕМЕЩЕНИЙ РАБОЧЕГО
ОРГАНА СТАНКА 106
7.1 Предлагаемый способ уменьшения погрешностей системы отсчета
перемещений 106
7.2 Расчет суммарной погрешности системы отсчета
перемещений 114
7.3 Методика настройки системы отсчета перемещений рабочего органа
станка 118
7.4 Алгоритм настройки компенсирующей цепи системы отсчета
перемещений рабочего органа станка 119
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 122
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 123
ПРИЛОЖЕНИ А Патент №154592 «Система отсчета перемещений рабочего органа машины» 126
ПРИЛОЖЕНИ Б Патент №160849 «Следящий привод подачи
металлорежущего станка» 129
ПРИЛОЖЕНИ В Демонстрационные материалы 132
РЕФЕРАТ
В состав магистерской диссертации входят:
- магистерская диссертация 147 с., 49 рис., 5 табл., 34 источников, 3 приложения;
- графические (демонстрационные) материалы 16 листов;
- электронные материалы СБ- диск (2 файла).
ПРИВОД ПОДАЧИ, БЫСТРОДЕЙСТВИЕ ПРИВОДА, СЛЕДЯЩИЙ ПРИВОД ПОДАЧИ МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО СТАНКА, СИСТЕМА ОТСЧЕТА ПЕРЕМЕЩЕНИЙ РАБОЧЕГО ОРГАНА МАШИНЫ, ВЫСОКОСКОРОСТНАЯ ТОКАРНАЯ ОБРАБОТКА.
Цель работы - разработка новых технических средств повышения точности и быстродействия приводов подач металлорежущих станков при высокоскоростном точении.
Проведен анализ погрешностей собственно привода и системы отсчета перемещений, анализ существующих способов борьбы с погрешностями. На его основе разработаны следящий привод подачи металлорежущего станка, система отсчета перемещений рабочего органа машины, методика настройки системы отсчета перемещений рабочего органа станка и алгоритм настройки компенсирующей цепи СОП с использованием ПК. Данные средства точнее существующих.
В ходе работы над магистерской диссертацией, было получено 2 патента (на следящий привод подачи металлорежущего станка и на систему отсчета перемещений рабочего органа машины). Участие во Всероссийской молодежной научно-практической конференции «Региональные программы и проекты в области интеллектуальной собственности глазами молодежи» Тезис доклада опубликован в сборнике трудов конференции.
Одной из основных задач, стоящих перед машиностроением, является разработка и осуществление мероприятий по повышению эффективности металлорежущих станков. Это связано с использованием оборудования в режимах высокоскоростной обработки, позволяющих получить высокое качество поверхности деталей и исключить операции финишной обработки, что ведет к снижению затрат на обработку.
В качестве модернизируемого объекта выбраны станки токарной группы, так как они наиболее распространены в машиностроении и металлообработке, по сравнению с металлорежущими станками других групп. Для повышения точности токарных станков в режиме высокоскоростной обработки в данной работе будут рассмотрены способы уменьшения погрешностей приводов подач.
Возрастающие требования к точности обработки значительно повысили количество используемых на предприятиях дорогостоящих станков с числовым программным управлением, обладающих широкими технологическими возможностями. Но возможность покупки такого оборудования не всегда имеется, в первую очередь из-за высокой цены. Поэтому в данной работе предлагается использовать оборудование, которое уже имеется на предприятии.
Таким образом, целью данной работы является разработка новых технических средств повышения точности и быстродействия приводов подач металлорежущих станков при высокоскоростном точении.
При выполнении данной работы был проведен анализ погрешностей собственно привода и системы отсчета перемещений. По результатам анализа были разработано следующее:
- следящий привод подачи металлорежущего станка, имеющий корректирующие связи, находящиеся в цепи сигнала от контроллера, в цепи сигнала от датчика момента сопротивления и в цепи сигнала от датчика скорости вращения двигателя;
- система отсчета перемещений рабочего органа машины, в которой произведена компенсация погрешностей передаточного механизма СОП;
- методика настройки системы отсчета перемещений рабочего органа станка;
- алгоритм настройки компенсирующей цепи СОП с использованием ПК.
Данные устройства значительно точнее уже существующих.
