Курсовая с практикой на тему Компенсация погрешности в системе чертеж-деталь

Содержание:

Введение. 3

1.Станок
с ЧПУ.. 4

2 Обобщенная схема системы чертеж –
деталь. 12

2 Структурная схема системы чертеж –
деталь. 13

3 Систематические погрешности
стационарного режима, интерполяция, шумы, компенсация. 16

Заключение. 21

Список использованных источников. 25

Введение:

Для решения задач повышения производительности
труда и качества выпускаемой продукции при минимальных затратах необходимо широкое
внедрение машин и оборудования со встроенными средствами микропроцессорной техники,
однооперационных и многооперационных станков с числовым программным управлением
(ЧПУ), робототехнических комплексов и гибких производственных систем.

В последнее время машиностроительный комплекс
приобретает такие новые качества, как гибкость и экономичность, высокий уровень
автоматизации производственных процессов и минимальный расход энергии и сырья. Используя
станки-автоматы и станки с ЧПУ труд рабочего и инженера становится более творческим,
свободным от рутинных действий.

Современное производство
немыслимо без оснащения металлорежущими станками с системами числового программного
управления. Применение станков с ЧПУ взамен универсального оборудования имеет существенные
особенности и создает определенные преимущества. Сокращение сроков подготовки производства
на 50-75%. Сокращение общей продолжительности цикла изготовления продукции на 50-60%.
Экономию средств на проектирование и изготовление оснастки на 30-85%. Повышение
производительности труда за счет сокращения вспомогательного и основного времени
обработки на станке.

Заключение:

Заключение

При обработке на станках с ЧПУ имеются предпосылки достижения
более высоких точностей, чем при обработке на. станках с ручным управлением. Этот
результат определяется как точностными особенностями станков,
так и отличиями в построении технологического процесса.
Немаловажно также снижение доли погрешностей, зависящих от исполнителя, в
результате автоматизации процесса формообразования.

Погрешности обработки на станках с ЧПУ
определяются следующими основными факторами: неточностью станков, включая ошибки
интерполятора и режима интерполяции; погрешностями, заложенными
в управляющих программах, из которых наиболее существенными являются погрешности
аппроксимации; погрешностями установки, базирования и закрепления заготовки на станке;
погрешностями настройки инструмента и станка на размер; погрешностями обработки,
вызванными неточностью инструмента и его износом; тепловыми деформациями и деформациями,
возникающими под влиянием внутренних напряжений в материале детали; погрешностями
обработки, возникающими в связи с малой жесткостью; ошибками исполнителя работ,
т. е. наладчика и оператора.

Действие всех перечисленных факторов, влияющих на точность обработки,
приводит к возникновению суммарной погрешности обработки δΣ. Элементарные
погрешности δi определяемые действием каждого отдельного фактора, практически
независимы между собой. Суммирование их может быть выполнено по вероятностному методу: где i — индекс элементарной погрешности;

 п —
общее число погрешностей;

ki — коэффициенты, учитывающие
законы распределения погрешностей, ki = 1,0÷1,73. Можно сформулировать несколько самых общих
принципов повышения точности обработки. Часть принципов относится к общему повышению
точности станка, а часть — к получению на станках деталей более высоких классов
точности, чем соответствующие узлы станка.

1. Выбор технологических процессов, при
которых точность обработки меньше зависит от станка, например обработку отверстий
инструментом, направляемым в приспособлении

2. Применение схем станков, благоприятных
для обеспечения высокой точности обработки.

3. Применение по возможности симметричных
конструкций, характерных уменьшенными величинами: короблений от собственных напряжений,
температурных деформаций, упругих деформаций и т. д.

4. Направление вредных смещений (упругих,
температурных, вектора линейного износа) в сторону, мало влияющую па точность обработки,
т. е. по касательной к поверхности обработки в зоне резания.

5. Создание начальных технологических или
силовых смещений в сторону, противоположную вредным смещениям, например выполнение
горизонтальных направляющих с выпуклостью вверх, создание предварительного натяга.

6. Повышение точности применением механизмов
со многими контактами и выравниванием ошибок. Сюда относятся волновые передачи со
многими зубьями в контакте, пары ходовой винт — длинная гайка (длина гайки около
трех диаметров), индексирующие механизмы с несколькими фиксаторами, глобоидные червячные
передачи с многими витками в зацеплении и с зубьями пониженной жесткости в круговых
делительных машинах

7. Уменьшение сил трения и особенно их переменности
как источника теплообразования и температурных деформаций, скачкообразной подачи,
погрешностей позиционирования — переход на трение качения, жидкостное или газовое
трение. Для обеспечения точных малых перемещений осуществляется переход на направляющие
качения, гидро- или аэростатические направляющие, переход на подачу поворотом суппортов
на опорах с малым плечом сил трения или на упругих шарнирах, сокращение путей точного
подвода столов и суппортов для сохранения масляной пленки, образовавшейся при быстром
подводе, и т. д.

8. Устранение зазоров: создание предварительного
натяга, замена шпоночнцх и шлицевых соединений на конические соединения или в, особо
ответственных случаях при необходимости осевых перемещений под нагрузкой — на шариковые
соединения.

9. Тонкое регулирование зазоров и компенсация
равномерной составляющей износа

10. Самокомпенсация погрешностей: автоматическая
выборка зазоров собственным весом, пружинами, гидравлическим давлением.

11. Применение конструкций с уменьшенной
чувствительностью к точности сборки: самоустанавливающихся подшипников, упруго компенсирующего
привода, плавающих ходовых винтов с закреплением в одной опоре, с уменьшенным до
15° углом профиля и т. д. Компенсация погрешностей, связанных с. выдвижением ползунов
(выборки зазоров, изменения контактных деформаций) автоматическим уравновешиванием
веса.

 12.
Компенсация неточностей изготовления масляным слоем. Это направление наиболее эффективно
реализуется в гидростатических подшипниках, которые целесообразно для этого выполнять
с четырьмя карманами. Некруглость изделия из-за погрешностей шпинделя может быть
уменьшена почти на порядок. В наибольшей степени компенсируется овальность шейки.

Фрагмент текста работы:

1.Станок с ЧПУ

ЧПУ станок — современное высокоавтоматизированное
и высокопроизводительное оборудование с широкими технологическими возможностями
и высокой мобильностью. Применение ЧПУ станка— это возможность произвести эффективную
автоматизацию среднесерийного или мелкосерийного производства.

Современный ЧПУ станок представляет собой
самоуправляющуюся рабочую машину, органически связанную с вычислительной машиной,
работающей в реальном масштабе времени и преобразующей дискретные сигналы информации
в дискретные сигналы управления.

Современные станки с программным управлением
имеют увеличенное число независимо управляемых координат, автоматическую смену инструмента
с изменением скорости главного привода и ряд технологических команд Отдельную группу
образуют многооперационные станки с ЧПУ, получившие название станочных центров.
Многооперационные станки оснащаются инструментальным магазином, что позволяет выполнять
фрезерные и сверлильно-расточные операции за одну установку детали. В условиях мелкосерийного
и единичного производств на одном станке можно выполнять операции, которые свойственны
многопозиционной автоматической линии.

На любом металлорежущем
станке, при изготовлении некой детали предполагается определенная последовательность
относительных перемещений заготовки и инструмента. Совокупность таких перемещений
называют циклом обработки. Каждый цикл характеризуется величинами ходов (размерностью
перемещений) и их последовательностью. В общем случае программа управления станком
– это последовательность команд, обеспечивающих заданное функционирование рабочих
органов станка. Применительно к числовому программному управлению управляющая программа
(УП) – это совокупность команд на языке программирования, соответствующая заданному
алгоритму функционирования станка для обработки конкретной заготовки.

Система ЧПУ – совокупность
функционально взаимосвязанных и взаимодействующих технических и программных средств,
обеспечивающих ЧПУ станком.

Система ЧПУ позволяет осуществить
перемещение рабочего органа станка на величину кратную разрешающей способности станка.
Под разрешающей способностью станка понимают дискретность отработки перемещения
– минимальное перемещение или угол поворота рабочего органа станка, контролируемые
в процессе управления. Кроме того, существует понятие дискретности задания перемещения
– минимальное перемещение или угол поворота рабочего органа станка, которые могут
быть заданы в УП.

Рассмотрим структурную
схему системы ЧПУ(рис.1) Рисунок
1 — Структурную схему системы ЧПУ Начальным звеном является
чертеж детали (ЧД), подлежащей изготовлению на станке с ЧПУ, который поступает одновременно
в систему подготовки программы и систему технологической подготовки. В процессе
деятельности этих систем создается управляющая программа, которая поступает в банк
УП и на считывающее устройство. Наладчик осуществляет установку приспособлений и
инструмента на основании техпроцесса (ТП).

Считывающее устройство
(СУ) передает информацию в УЧПУ, которое выдает управляющие команды на целевые механизмы
(ЦМ) станка. Датчики обратной связи (ДОС) фиксируют фактическую информацию о местоположении
рабочих органов, скорости перемещения узлов станка, тепловых и силовых параметрах
технологической системы и передают ее в УЧПУ. УЧПУ вносит соответствующие коррективы
в управляющие команды.

Система чертеж-деталь на станках с чпу

Система чертеж-деталь это последовательное программирование
отдельных этапов обработки детали в рамках процесса подготовки управляющих программ,
при числовом программном управлении станками. В общем случае означает подготовку
и нанесение на программоноситель необходимых команд, которые могут быть автоматически
прочитаны и выполнены системой ЧПУ и самим станком.

Система
«чертеж–деталь» — это совокупность технических средств и процессов по преобразованию
информации чертежа в материальную деталь, соответствующую техническим требованиям
(точности размеров, формы, шероховатости и качеству поверхностного слоя) и другим
технико-экономическим показателям (минимальным приведенным затратам, минимальной
себестоимости и т.п.).

Структура системы чертеж–деталь зависит от сложности
изготавливаемых деталей, объемов их производства, уровня автоматизации технических
средств и является многоуровневой. Верхний уровень представлен чертежом, нижний
уровень — элементами технологической системы: станком с ЧПУ, приспособлением, режущим
инструментом, заготовкой (деталью). С точки зрения преобразования информации при
подготовке управляющих программ для станков с ЧПУ система «чертеж–деталь» содержит
подсистемы: технологической подготовки (ТП);