автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Обеспечение прецизионной обработки на токарном модуле повышением точностных характеристик следящего привода подачи с многоступенчатой фрикционной передачей
Автореферат диссертации по теме "Обеспечение прецизионной обработки на токарном модуле повышением точностных характеристик следящего привода подачи с многоступенчатой фрикционной передачей"
сарлшсш ордена трзлозогэ ирйсмгэ
-ff-
госзмрстоекш технический ЗЗЕВЕРСИТЕТ
—и---------
vi*-'
; ОНо правах росписи
SftSKOÖ Евгения Влаатетравкч
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРЕЦНЭГСОШОП ОБРАБОТКИ 1!3 ТСИЙРИСЛ 1!0£!Щ
nobiîseiiata точностна хйгйктервстих сяшзего я>пзо& Р.0ЛШ с кюгосшнячйтоп ершнсннзз еерешеп
СП5Ц-!3.?ь!!ость or.m.ol - прочсссц 2??№яяч9скв{* я с"лря9-
тегт'тячссяга oSpaôoîKP, суаявя я rac?pugatm<
йаторвОерат акссеотапий на сойскашг ученей етегш?а Мпляхата теккичасг.гя изцд
Саратов - 1993
Работ» эияедкена на ка*«дре "Мегаллоревдм стенке « и-стрвмит" Сарммсиого врыка Тралового Красного Знамени госв-мрстмквога твкшчесдог» даимрситета.
Надчнкй рцковомтелк - кандвдат технических наук.
доцент Б.И.Брюэовсккй.
Кацчнк« консультант - кандидат технических наук
старт* научннй сотрудник Игнатьев.
Офицхадькнв оппонент - доктор технических наук.
профессор Й.Резников. . - кандидат технических наук, старвийнацчный сотрудник К.П.Вмнрег.
Зедцвда организация - йаучно-иссяадозательсккЯ
технояогичвский кнститцт.
Завдте состоятся " 15 " октября 1933 г. в 15 ч 30 иин 'ка заседании сиециалязкраванного совета К 003.58.03 по прасцаденцз дчвиой стапекк кандидата технических наук в Саратовской ордена Трудового Красного Знамени Государственной техническом уиизерси-"сте по адресу: 410016. г. Саратов, ул. Политехническая, 7?. ■ ?ея.25-??-42.
С диссертацией иохно ознакокитьса в библиотеке Саратоэского государственного технического университета.
йоюреферат разослан " 15 " сентября 1993 г.
Уч&най секретарь гпециализярованного созета,
к. т . 51
—
fi.fi. Йгкатьеа
- 3 -
ОБШ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТ»
Актуальность работа. Обеспечение точности токарной обработки деталей по 1-3 квалитетеа з евтоиатнзнроввниов ренте обусловливает особое вникание 1; характернотикав прецизионного иетаялообрабатывавчего оборудозания. предъявляя р-соккв требования как к отдельны» уэлав, гаи и к поястрцкциа стайка в солок с точки эрекия надевности. динамических характеристик, термос таОнльносгс«, использование встроенних средств диагностирования состояния.
Прецизионные токарнае модри, обрабатввавпке асэ гаащ? деталей с разиераин 50...00 вн по укаэанкиз виз каагатстга, долшнн обеспечивать погреаяость обработки ие более 1...2 ваи, «ероковатость поверхности Яа = 0.1...0.3 *ки, что часто тдаяо реализовать из-за погреякостей «канических передач ч непосредственно датчиков обратной свяэ» (ЛОС). В условна» прзцнзкогоой токарной обработки алказнаа нкстранеито*. когда сила разаяиа обычно составляет 2...20 К, и изкос кнстрциеята яра точеная легкообрабатываеках натеркадоэ азвко не цчитавать, рае«ут тре-бованна к точностннв яарактгрмстяиаа привода подача, оказаваа-чего непосредственное влияние на точность позиционирования г -бочего органа и. соответственно, конечное качество обработки. Такиа образок, ва«ной становится задача на только достипекия высокой начальной точкостя станка, но и сокранеймя ее ь течение длительного периода эксплуатация, Технологическая надеа-иость станка в этой случае является одной из основных характеристик его качества, пркчек бсяыув зкачивость приобретает те параметры и характеристики, которое доаинкрувт в обвей балансе погревкостей разкеров и значения которых сокзиерики с параиет-раии точности обрабатизаеавх деталей.
В прецизионных станках целесообразный представляется применение в приводах подачи многоступенчатых фрикционных передач и " Й0С на основе лазерного интерферометра <Ш. Совместное их использование в сочетании с аэро- и гидростатическниа направляваики позволяет снизить погревность познциоинреэакия суппорта до величин«, определяемой дискретность«! ДОС ( порядка 0.1...0.3 икм ) и обеспечить так?* лЯразом точность позиционя-
рования, недостулнцв с пймодьв других типов приводов Нешюго-чксленнне исследования приводов подачи с МФП к ДОС на основе ЛИ. а такяе отситствяе катодов к* расчета, не пезвояявт полностью реализовать точнссгяке характеристики и кевкскть кзл/-г-ность указанная приводов.
Цель работ - обеспечение прецизионной обработки на токарном подале пмшекиек точностных характеристик еяедзцего привода подачи с нкогостцпенчатой зрикцноиноП передачей и лазерный ннтердерокетроа как дагчикои обратной связи.
Иетоды и средства исследования. Теоретические исследования ссковакы на системном подходе к анализа динамической модели слздяцего привода подачи на основе Н<?П и ЛИ в качестве ДОС. теории автоматического управления и методах теоретической механики. Экспериментальные исследования проведенн с использование» современных вычислительных средств, метопов математической статистики, оригинальной электронной и изиерительной аппаратура. обеспечивавших получение достоверной информации.
Научная новизна заключается в установлений взаикосвязи динамических характеристик привода, выходных характеристик ДОС. износа и скольжения в Фрикционных парах с параметрической наде-шшстьв следяцего привода подачи с КФП прецизионного токарного нодаля.
Практическая ценность. Не ппмвднии теоретических и экспериментальных исследований разработана методика автоматизированного проектирования на ЭВН ХФЛ привода Подачи, опеспечива-в«ая оперативное определение конструктивных параметров и сило-вах соотновений в фрикционной передаче, с учетом требуемой долговечности при заданных динамических и статических характеристиках привода. Разработан ДОС следя*его привода подачи на ис-нове НИ повыменной надетости и ¡шсжиренннк диапазоном измерений. на основе нестабилизнрованного лазера путем применения специальной оптической схема, использующей поляризационные свойства излучения, обеспечиваюний измерение яеремеиений суппорта с дискретность» до 0.08 ккн. Определен« фактические величин» . скольжения в КФП приводов подачи токарных модулей ТПЙРМ-!00М я ТПйРМ-80 при работе без с*азкк и со смазкой, позволявшие установить оптимальнее, с точки зрение долговечности, усилия приватия фрикционных пар. Установлено влияние износа по-
- 3 -
счр.-шосш Оршсционнах пар на язрактгрпстнки переиепеиня рабочего органа станка,устанавливавшее, что неравномерность скорости его перейечеиня определяется геометрическими параметрами локальных дефектов поверхности я усилиями прихатиа взаимодействую-ких колес Фрикционной передачи. Установлена взаимосвязь долговечности элементов фрикционной передачи в масляной среде с силовики соотковенкяыи в Фрикционных парах к кх геометрическими параметрами. Получена данные по точности позиционирования суппорта прецизиоииого токарного модуля ТПШ-liOH. а такзе точности обработки на ходулях ШРИ-МОК к ТПЙРЦ-80.
Реализация работа. Предложенная методика автоматизированного расчета ЯЗЯ в сочетаний с воэмозшостякй дискретио-непре-р зного моделирования обеспечила оперативное определение кон-структивких'параметров и склових соотноовний в Фрикционной передаче. с учетом требуемой долговечности при заданннх динамических к статических характеристиках привода. Разработано устройство на основе ЛИ, предназначенное для использования в качестве ДОС н оперативного встроенного диагностического средства качества Форкообразусвдх Перенесений, сорнирценнх приводои .подачк, н обеспеченна его . параметрической-надежности. Привод подачи токарного модуля ТШ1РН-100& с модернизированными КФП и ДОС обеспечивает повторяемость перемещений суппорта на аэростатических направлявших 3.2 мки прй средней'квадратической псгреиности не более 0.1 нкм и точность обработки деталей с размера«« 50...70 кн из иедкых к алимиккевык сплавов в стационарном тепловом реаиме по 1...2 кзалитетам.
Апробация работы. Основние результаты диссертации докладывались на Всесоюзной научно-технической конференции "Метрология в прецизионном наииностроении" ( г.Саратов, 21 - 28 мая 1390 г.), "Итоги, проблема и перспективы комплексно-автоматизированных производств в мавиностроеник й приборостроении" (г. Горький, 10 - 11 октября 1990 г.), Всссовзной конференции "Ав-тонатнзация технологической подготовки механообработки деталей на станках с ЧПЗ" ( г, Саккт-Петербдрг. 18-17 ивня 1992 г. ), заседаниях каеедры "йетаялоревуцие станки н ннструаенты" СГТУ в 1989 - 1993 гг.
Пцблккацяи. По тене диссертационное работы иаевтса 10 публикаций, из нях вал автсрских свидетельства на изобретения,
- а -
и ссзттствуажк® раздели в трех отчетах о иаучно-исследовате-£ьско8 работе.
и структура диссертации. Работа состоит из введения, четиргх глав, законченна, сшска литературы и приложений. Она содержит 210 страимц нажкноамсногв текста. 41 таблицу. 42 рисунка. библиографический список, вклвчаюиий ИЗ наименований.
СОДЕРЙЙННЕ РйБОТН
Во введгиии обоснована актуальность теми, сформулированы цель и задачи исследования, научная новизна, а такме основные научные положения и результаты работы, выносимые на эакиту.
В первой главе раьсиогренц эсноеные направления работ по повывенив 1счности и надежности поеиизионой обработки нл матизироьгнных станочных модулях с ЧПУ. Остановлено, что обеспечение параметрической надежности процесса формообразования в первуя очередь связано с необходимостью использования адекватного по точностным и динамическим возможностям следящего привода подачи.
Больоое влияние на надежность, точностные и динамические характеристики следящего привода подачи сказывают его основные составные элементы, в частности, ДОС и механическая передача, так как первый предоставляет информации, кеобходинуи для выработан корректирующего воздействий» второй - обеспечивает его исполнение.
Анализ '"'зестн'ювдй литературы по данному вопросу .показывает. что о практике совреиеннаго производства наибояьиими перспективами & качестве вряеода подачи прецизионного токарного станка дл*? йостиаения требуекы:с точностей обяадавт фрикционные йвредач» а Щ в качестве ДОС. Первым сзсйсте-чаа пяавио-с*- преобразования азннешш, вторим - высокая точность к разрешался спосэбкость. В частности..в отечественной прчиавлен-иуоти онат совокдашого «Егшьзовашя ИФП н ЛИ а следявен приводе подача ареастаагеа» зшрммер, в токарных модулях ТПАРЙ-ЮО, оСеслечнэйЕцнх в стацяшюрноы тепловом режиме возможность ус-пеи«эго доствзвшя тсчностн обработки по 3...3 квалитетаи. Однако достаточно полного анализе Ш'-намического взаимодействия фрикщюнааа пар & № в цззестша исследованиях не приводится.
Ятсвтствуз? тгкяе сведения о расчете 86 кщеякос*ь ИШ и оиа-.гнза ее изЗотсспоссбязета при раСо'л а весгзягэо е:*■;. Рзт ррчтерясз. вяредеяяячия копдетнкаг зсяачггсэ нгжггз юяя«к V кчкя пггсряностей, в частности, с тест едгк'а ■"*•<:; хг-
¡юкерксстя перевеяеняя.
3 соответствии с целыз работа осраияжгсса езеяе-
лоосаия:-
!. Обоснование требований к »яеегятса. сс8?е0ватпяа сгзяя-в.кй привод подач преспзноккогс гег-опего сов?я.«. взс^гквтгвв анализа точности металлсобрасо~г:г; £с?««в сэ 1...3 ввеявтю.
2. йаализ точностей* я я!?клвкчмя:ге яаргэте?кг?В5 сяадяче-го присоса подач с сс:;зсз весягдевсвяя р53?сС$?г*да-а ая-наккческой водили.
3. йяалот ъг.ужпосс?г:;г рзиерятеяъгш сягг-.сгэ ?:о
ве лазерного "чперовроветра с £50звпвк:?2ви «якикгаяеава в взт-рологи*-5зсг!;;йи ¡тарактгркстехзня.
4. Зйспершгйтаяьпо-аиалйтйчасккз вегятяззекка вгшьпеЕзэ и износа в орг«:цкокиоа передаче ала о^-гккя пяягкзл '¿г^мка рг-бош на ез пераиетрйчгекца каяекиость.
3. Разработка иетодкка гвтоеаткзироздкяого рссчзта йбй привода помчи.
0. Реализация рездльтатоо исследований привода иодачи с ИС'П на прецязкокних токарных козулях типа ТЛ№К.
Вторая глаза. Проведен анализ дояустккой величины един ной злеиентерной погр«ност.ч, позволявший представить обоснование требований к элементам, составляющий сдедззий привод подач прецизионного токарного нодуяя посредство« анализа точности металлообработки деталей по 1...3 квалитетаа имя. уейозкй обработки токарнях деталей кнегруиенточ, истаиоэягкиип кзэтз-средственно на суппорте ио гстъ для неловка, искявчаоняя арг,-аенение на завер-мггия операциях подэивной резвдеоО гсйозкя со свойственной ей пагрезностьв познцйонврозеякаР. Тогаа йэгщетн-кая величина единичной элеяентарной погреаиогтя рассчнткэеэтсс как 302 от поля допуска. Полученное зиачгаве епртдаявз? йгоЗпе-аиассть повнвекия точности позкцяоякреваяяа е»юто[??а па пздрс-яла аэростатический иаправляевня яла практячвепега Зоя&газстша объектов токарной обработки до 0.1...0.3 око. чта„ кек йэкээая обзор, проведенный в первой главе, аозяопко вря ¡«эааекекйй о
— s -
слвдтва правом* аодечао. №С ыа основе Ш ы № яри ¡¡шиом мс-иодьзв&шш as штшодышк ( аднаыкадскй* и точкостния î во-зиопкостей. гвазакмах щреаяе всего ® обеспечение« па§>ааетркче-скоб кадгщиосяи в рсалькмй усяозаай тояуатацин. Б результате теоретически! иссде&оэдикА Бастра®« рай динамическая еойгяеа следявег® щкгао&а «шйвчи ?йкарногв ао&вла s виде опсраисркид урзднеккД 2 - й порядиос, пазаодааадх ко характеру переиоаиих процессов едш рттчтх эиачвняяя парахетроо влевеитоо привода определить гге одедость к (Зысяродействне и прозгстн ии оптиии-заций.
В частности, .¡да нойсяи управление пркзоаон па скорости перемещения ргбочгго оргема «мицчзна пзредглочкая ©цнкцня
' -г » П)
>-Гг)
где карнн характеристического цраааешя, р - опзратор
Яагаяаса. - расчетный для равной ыодейя воэ&фицкен?. Ссот-ветвцодо! ей изереяодная функция *
yv (t)* t2,
где ХфХа - действительная и нккмая части корней карактернс-ткческсго ¡{равнения, - рассч$тиваемиА коэффициент, t- те-кдкее врекя.
По передаточной функции по оййЗке, построенной отностнтё-льно погрешности позиционирования рабочего органа, определен« она и коэффициенты корректирцвцих звеньев в зависииостн от стриктуры следящего привода и условий обеспечения трейцекцх параметров двикения.
Раарабогана такхе дискретно-непрерывная ыоаеяь слвдякего привода, позволявшая s внсокой степеньв точности коделмровать р^льн»« процессы управления прнзодок su соответственно, точностью позиционирования с цчеток физически реалышх каракте-ристик контролируй* и исполнительных звеньев.
Во веек сядчаях коаелмроваине проводилось с ичатом влияния скольхения в ФМП на точность ссеерааеках рабочиц органов двииений.
Проведенные по разработанный кодеин внч дительныз акспе-
рняентн позволяет определясь характеристики привода, необходимее для обеспечения в реалии* констрцкегкзх требуевой точности м быстродействия при взаинной оптимизации элементов привода применительно в требуеява условия» рзЗоти. Для реализация сфор-мироьаввихса требований разработан« принципиальные положения, связанные с созданием дянаанческн устойчивого ДОС следящего привода подачи на осиоаа йН аовыжевкой надежности с расаирен-ныа диапазоном (до нескольких кз?роз) измерений на основе не-стабилмэированного газового яазера путем применения специальной оптической сяемн, кспользуваей паяяркзёадшнные свойства иэлучзнна. Элементе поляризационной оптика нспэдьзцвтся для разделения с последуааиа еоэиедсняам в пространства опорного плача на два кезазисиных пучка, спздчвскиз пдти которых разли-чзз ;я кз половину длина когерс::тпсс7Л исуочш:ка излучения„ что при зааегнэаякя с кзнерктепмк щчхох и разделением результирующего по поляризационным свойствам обеспечивает возиоз-ность получить в измерительном ка.'.'эло дпе .независимые интерференционна? картины, максимума и минимуыц контрастности которых находятся в противооаэв, что позвояпзт при неблагоприятной частотном спектре излучения проводить своеарекеннуп переконыута-ци® с одного информационного потока ка другой.«, такни абразоы, обеспечивать уверенное измерение перемещений контролируемые объектов на длинах, превыяащих длину когерентности источника излучения. Интерферометр устойчиво работает при воздействии динамических зозмуцений (вибраций) практически не теряя точностные характеристики в условиях, когда стабилизированный лазер в традиционной схеме становится нераОотоспособкиы. что практически неизбежно приводит к аварии с дорогостоящим восстановлением. Разработанный ЛИ обеспечивает измерение перемещений суппорта с дискретностьв до 0.08 «км и стабизизацив метрологических сзойств ДОС з целой.
Третья глаза. На специализированном стенде проведены экспериментальные исследования скольжения в МФП приводов подачи токарных модулей ТПйРИ-ЮОМ и ТПАРН-80 при работе без смазки и со сказкой. Они позволили установить, что при целесообразной рзгулирозкз усилий прижатия ©рикцнокнин пар относительное скольжение составляет величину 0.2... 0.3 X, которая при наличии ДОС по перенесении является пренебрежимо малой. Наличие смазки
- 1С -
б ИФП снижает относительное екоягленке ese из 20...25* 4¡o связано, в частности, с 'зшгишмеи продуктов шил
и износа, кгравинк с дслозио "сухих" сгрекачах роль "кат&лихся пар". Исследования яоказалк предпочтительность аспсльзсиаг^я наемной среды также с точки зрения кавеиности ввидц снижения интенсивности возникновения вокальна» дефектов ь виде луког? износа и вкраплений на контактирующих поверхностям фрикцкоккнх пар передачи.
Внполиекяяй анализ долговечности р&йоты Срк -насшч>. пгрс-дач з каглякэй среде установил эависивот мееди силовиик со-отнонгкйямк s Зрнкиионннх порах я их г.оаетркчееккви перзиет-ракк, Яа результата« знспсртеатвльно-гншпвческих иссйеаоаа-ний пелучека вкпйричгскаж эевкенассть долгоьечностн * в часах:
1840'
(3)
г JéJfÉfJL)*
Ltz 3600-n wd
где & - gKKaasHscKaS гррзсзй&гмнэсть фрикционной пеогкачк, II;
/» - 1ЙС55 ойорсто» егауцего (tamtero) роднка, ой/с; - уск-лие ззвииксгс прижатие, 1Ц £ - йозОфнцягкт запаса.
Для пары типа "ролкк-итогГ дкканкческая гризейоаъсинесть передачи» изготовягккой из стсяа!К-15в опреаеляетса из еороу-ле, учктисаоаеа приведений .»одаль продольной упругое?» я величину: докдетваогс контактного напряжения
С--- Sd*'*3 ' (41
где й - диаметр ведущего ролика, мм,
а цля пара ?нпа "ролик-ролик" величина динамической грузоподъ-енкости переаачи., изготовленной из стали ЕХ-15. определи тся из соошояення
(5)
где da* приведений диаметр зеауаего и ведомого роликов, *н. Таккя образов, возникает принципиальная воэнояность расчета ге-онгтряй брикцнонинх пар йз условия обеспечения требуевой долговечности путем преобразования полученной зависимости е вид-.
- 11 -
удобный для расчета интересуюаего диаметра.
Проведены экспериментально-аналитические исследования влияния дефектов на поверхности фрикционных пар на характеристики перемецения рабочего органа станка, устанавливают зависимость неравномерности скорости его переке»ения ДТГ от геометрических параметров дефектов и усилия взаимного пршатия Р пары. В частности. при выкатывании из лунки^
где в - текучий угол контакта, Ы, - максимальный угол контакта ролика с поверхностьв лекального дефекта, совпадавшего по профило с его радиусом за время реагирования систены управления - Т ; /?7 - масса рабочего органа.
Таким образом, так как при закатывании ролика в лунку приращение скорости рабочего органа положительное, сочетание реальных перемещений, рабочего органа в повреяденной зоне ( износ либо нарост) и реакции системы на пронедиее действие мовет носить и дестабнлиэируввий характер. Граничное условие преодоления дефекта в виде лунки износа передачей типа "ролик-нток"
где I - глубина лунки износа итока; ^ - реаяьньйкозффициент трения между контактирцгщиыи элементам» поверхности Фрикционной передачи; Г - радидс ролика.
Четвертая глава. Представлена разработанная методика автоматизированного проектирования на ЭВЫ НФП привода подачи, учитывавшая ргэультатн випояненнык исследований, которая обеспечивает оперативное определенна конструктивных параиетроэ к силовых соотноэений в фрикииоиней передаче с учетои требуемой долговечности при заданных динамических и статических характеристиках привода.
Для автоматизированного проектирования ИФП основными исходники данными являются: масса перемецаеиого объекта, ускорение и скорость, которые необходимо ему придать, параметры, характеризуете свойства используемых для фрикционной передачи материалов, расчетный коэффициент трения, коэффициент ответст-
вс-шзсп.* изредачз. песяорткгя конинальная частота враесния вата ишо^йзуеаого дом атсда, предельные геокетрнческне размеры коагз» тргЗуиая амгоэсчкость ©рвкцшмах пар.
Ольи «иррскщш исдедашг £&шш обеспечивает некоторый необходим запас «адзяисстк пргз даспжзави требугиых параметров двикения» Затек рассчитывается: ускякс приаатм и диаметр ролика, контактирующего с вгокок. шшкааяьная необходима мощность двигатсдг. При необходимости прсдодяенаа вычислительного процесса выводится аапрос на коррекции данных длз данного Фрикционного контакта. Сида входят даяние.в основной аналогичные ксходккк. При их изменении расчет повторяется. Дальней«ий расчет. связанный с наращиванием числа ступеней, вклвчает поиск оптимального усилия пркхатяя, передаточного отновения « геометрических размеров, в заданных для моделирования пределах. ик~ нимальная необходимая коадоСть двигателя. По окончании данного цикла вновь предопавкяется возкокность изменить условия расчета для данной ступени или установить некоторые.реально су*е-ствупкке. Лалее нараадзгние числа ступеней происходит в порядке, аналогичном выкекзлояенноку. Програяиа обеспечивает вывод текстовой информации на экран, а такке в виде графиков промежуточных зкачгний.
Проведена идентификация динамических моделей привода подачи токарного модуля по зкспереиентальнан переходным характеристикой, полученный прк останове. 'суппорта на различных скоростях, устанавливавшая их адекватность аналитическим коделяк, разработанный в глава I.
Реализовано устройство на базе Ш для диагностирования по параметру двяаеняя следяаего привода подачи прецизионного токарного модуля типа ТПАРК.
Производственные испытания следящего привода показали, что привод подачи токарного иодря ТППРЙ-ЮОа с модернкзиро-ваиыми КФП к ДОС обеспечивает повторяемость перенеаений суппорта на аэростатических направлявших 0.2 мкя при средней коадраткчаскай согреиности не более 0.1 кк*. Прецизионные то-керще юдден ИШРХ-ЮОМ в ШРЙ-80, оснащенные приводом подачи с ММ * ¿Я кеа ДОС. оКеспвчнаав? в стационарном тепловое
1- .гае точность обработки деталей г размерами 90___?6 им кз
каднк 81 едшшшшакя епдааов по 1...2 кзалитета^.
- 13 -
основные вывода
1. Обеспечение точности токарной еЗрвботкн по 1...3 ква-литетан определяет необходикость павняеина точности позиционирования суппорта на гидро- и/»к аэростатических направлявших до 0.1...0.2 вкв, что достигается пркненеккев о елэдгззв пряьоде подачи ДОС на оспопз лазерного кнтерферонетра в вногоступег?-чатой фрнмтрпоП передачи, прячем ев пара-^трическая казенность связан-?, с вопросами кнниккэации скольяения й износа сри- ~ кционши пэр.
2. йиалкэ дивааической кодели следяцего призода подачи токарного кодияа в вида операторная уравнений 2-4 порядков позволяет по характеру пгрзходких процессов при различных значв-нкях параасгроз злеигитсэ привода определить его точность п быстродействие и проссстн их оптиююацив.
3. Нагигк^киацйя акшическях моделей привода подачи токарного иогдаз гл аксверсиеиталыкт переходный характеристика», получе»пот гсря останове сцппорта на различных скоростях, устанавливает ißt адекватность аналитически* коделяк.
4. Эксперекентадьное исследование скольшшя в КОП приводов подачи токарних нодулей THflPJMOOii-'и ТПЙРИ-0О при работе без смазки и со сказкой позволило установить, что при целесообразной регулировке усилий прихатия Фрикционннх пар от сите-льное скольхение составляет.величина 0.2...0.3 7., которая при наличии ЛОС по перемеценив'является пренебреяиио малой. Нал»-, чне смазки а Ш1 снкхает относительное скольжение на 20...25Х,
5. Экспериментальное-аналитическое исследование. влияния износа поверхности фрякцконнвх пар на характеристики переведения рабочего органа станка установило, что «зравнсягркогть скорости его перехенеккя определяется геонетгшчеегжш парапвтрака локальных дефектов поверхности й ytmmm прнаатаа взашодей-ствущих колес Фрикционной передачи.
6. йнаяиз долговечности *ФП э васляной среде астаиовяд, что ее величина определяется склозынз ссотйогегвотя в ©рякшт-онных парах к их -еоиетрическим параметрами.
1. Датчик обратной связи привода подачя т основе ЯК дол-яен обеспечивать изверение переаедення суппорта с авсвретяос-тьв 0.05...0,2 яки. при этой псвнаепие яадежягстя я рас«йрение
диапазона измерений в интерферометре с иестабилизированным лазером достигается применением специальной оптической схемы, использупкей поляризационные свойства излучения.
8. Разработанная методика автоматизированного проектирования на ЗВЯ М0П привода подачи, цчитываяваа результата ьалэя-ненных исследований, опеспечивает оперативное определение конструктивных параметров и силовых соотнокенкй в Ф| кционной передаче, с учётом требуемой долговечности при заданных динамических и статических характеристиках привода.
9. Привой подачи токарного модуля TflflPM-lOOH с модернизировании« ИФП и ДОС обеспечивает повторяемость перемеяений суппорта на аэростатических направлясиик 0.2 мкм при средней ква-дратической погрешности не более 0.1 мкм.
10. Прецизионные токарные модули ТПйРМ-ЮОК к ТПАРМ-80, оснащение приводом подачи с МФП и ЛИ как ДОС, обеспечивапт в стационарном тепловой рехиме точность обработки деталей с размерами 50...70 хх из медных и еявхиниевих сплавов no 1...2 ква-яитетак.
Основное содервание диссертации изловено в следуовнх работах:
1. Исследование надежности токарного модуля на базе станка ТПйРК-100 в условиях гибкого производственного участка (ГШЫ ): Отчет о НИР / Сэрлт. лолитеяИ. ин-т: Руководитель Б.«. Браозовский. - КХ ГР У24660; Инэ. НХ Т47280 Саратов. 1386.
- 300 с.
2. ft.с. 133046S (СССР). Ш & 01 В 21/00. Лазерное устройство для диагностирования приводов подач станочных модулей / 5.К. орхозовский. A.ft. Игнатьев. 8.5. Мартынов, Е.В.Байко- // Открытия. Изобретена, - 1987. - N30. - С. 180.
3. Байков Устройство для диагностирования согласования перемевеккй ваяодных звеньев кинематических цепей станочных модулей // Анализ и диагностика технологических операций и средств автоматизации: Иеаэуз. надчн. сб. - Саратов, 1989. -С.12 - 18. (Сарат. политехи, ин-т)
4. 9.с. Ш0249 (СССР). МНИ 6 01 В а/02. Интерферометр Я.ЯЯ измерения перемевекий / Б.Х. Брвозовский. A.ft.. Игнатьев, B.S. - Е.В.'сайков // Открытия. Изобретен«*. - 1930.
- К 44 . - С. .167.
Э. Бряоэокки* Ü.M., RrKarbtaft.fi.. Мартинов В;В.. Байков Е.В. При*«н«н*» л&эврни* *нтвр»вроивтров в прецизионном метал-лообрабаткваш^ем оборудования. - I..I930. - 48 с. ( Мз«*иостроит. пр-во. Сер.инструкенталъное.технологич. я иетрологмч. ос-навенле иетамообрабатнвавщего производства: Обзор, кнфорн. / ВШШТЗМР. Вып. в).
в. Приненения лазерных интерверекетров в прецизионньгхто-харных станках / б.Я. Браозовсккй.й.й. Игнатьев, В.В. Нартк-нов. Е.В. Байков fi Иетрояегйя в прериэионнои каииностроенин: Тез. докл. Всесовзн. кон©., Саратов. 21 - 26 пая 1990 г. -Саратов, 1990.- СЛ09.
7. Контроль к диагностирование состояния гибких производственных иоддлей средствам лазерной интерзеронзтрни /5.Ц. 5р- . ао.озский, Й.А. Игнатьев. B.D. йаршшэ, JL3. .Байков //Итоги, проблемы: и перепек- ивы комплексноавтокатизированнах производств э иавиностроенин к приборостроении: Тез.- докл. Всесовзн. коно... Горький. 10 - U октября 1990 г. -Горький. 1990,- С.78 - 73.
0. Обеспечение качества прзцязяонноЯ обработки деталей вк- -, деотехники за счет операткзной оценкн-состояния токарного кодц-дп и модернизации еднкциональных подсистем: Отчет о НИР /Сарат. политехи, ян-т; Руководитель 5.У. Браозозскяй. ~ H Г? 8HC27G8. - Саратов. 1992.- Üi. с.
9. Разработка цетодологк;: оишши дннашгчзсния характеристик приводов подач ГПН ; Отчгто ййР / Серат. яолнтехн. ин-7: Руководитель В'.Н. Брпоэовский.— î! Г? 01310040381. - Саратов. 1932. - 121 с.
10. Виноградов К.В., Игнатьев Й.Д., Оайкоз S.S. Исследование характеристик Фрикцяонках приводов подачи пргцизионнх тока-рнах моделей // Исследования здбообрабаткваванх станков я ннст-риментов и процессов резания: Меавдз. научн. сб.: Саратов. 1992. С.5-1 - 59. (Сарат. политехи, ин-т)
-
Похожие работы
- Повышение точности малых перемещений суппорта прецизионного станка применением комбинированного управления шаговым приводом с многоступенчатой фрикционной передачей
- Обеспечение точности исполнительных движений в прецизионных автоматизированных станках на основе привода подачи с многоступенчатой фрикционной передачей и переменной структурой управления
- Обеспечение точности исполнительных движений в прецизионных автоматизированных станках на основе привода подачи с многоступенчатой фрикционной передачей и переменной структурой управления
- Анализ и синтез приводов подач токарных станков с ЧПУ с целью повышения точности обработки
- Разработка и исследование моноблочных электромеханических приводов с высокой плавностью выходного перемещения