Введение к работе
Актуальность теш. Одним из основных направлений экономического л социального развития является постоянное повшение конкурентоспособности промышленной продукции, в частности, продукции машиносгроэпя.
При использовании стангїв с числовим программным упразлоЕи-ем (ЧПУ) для обеспечения качества продукции возникает необходимость автоматического поддержания на оптимальном уровне реяямов обработки сохранения уровня размерной настройки станка.
Опыт показывает, что при переходе к чистовой обработке изменения реяямов резания и воздействие технологических приемов незначи-ельно влияют па смещение настройки, а существенно возрастает роль составлявдих погреипостей обработки, обусловленных сшибками начальной настройки инструмента, его износом, тепловыми деформациями технологической системы, ошибками базирования инструмента при его автоматической замене п локоторша другими факторами, действие которых не может быть скоішенсировапо чисто технологическими приемами.
Рассматриваемые математические аспекты управления точностью в таком производство связаны с тем обстоятельством, что оснащение станков роботами-манипуляторами и системами с ЧПУ требует автоматического выполнения операций, в том числе и операций первоначальной настройки на размер и текущей корректировки положения инструмента.
Таким образом безлцпная технология, реализуемая в гибких производственных системах (ГПС) с точки зрения обеспечения заданной точности требует автоматического выполнения коррекции
траектория движуиегося инструмента.
Эта задача может быть успешно решена путем применения адаптивной системы размерного управления (АСРУ), в основу которой пола jh принцип коррекция исходной программы по оптимальному алгоритму управления с учетом размерной информации, накапливаемой в процессе обработки партий деталей. Эффективность АСРУ является предпосылкой полной автоматизации обработки на станках
гас.
В последнее время с созданием станочных измерительных головок (ИГ) стали широко применять координатные измерения, проводимые непосредственно на станке, что обеспечивает большую оперативность получения размерной информации при контроле изготовляемых деталей и дает больше возможности для реализации АСРУ. Лиг . измерительные устройства, реализующие координатные ьиіерения и построенные на базе ИГ, обладают необходимой гибкостью в АСРУ оборудованием ГШ. Именно поэтому основой современной рациональной техники автоматического контроля и управления точностью обработки являются ИГ, матоыатичесь. а модели цроцесоол разварного управлен я и надежные исполнительные органы.
Рель работы. Целью настоящей работы является разработка и исследование АСРУ в ГШ на основе решения двух проблем: оптимизация алгоритмов управления точностью обработки и повышение точности и производительности измерения на базе ИГ.
Общая методика исследований. Для решения поставленных задач использовались теоретические и экспериментальные методы. Теоретические методы.основываются на положениях метрологии, теории вероятности и математической статистики, теории меганизмов я машин, вычислительной математика и программирования. Эксперт-
ментальные методы включают имитационное моделирование на ЭВМ а измерения с использованием специальных и стандартных измерительных систем.
Научная новяз' і работы заключается в следующем:
-
Создана модель АСРУ оборудованием ІЇЇС, по которой точность обработки обеспечивается подяаладкой размерных отклонений, накапливаемых в процессе обработки групп деталей и измеряемых измерительной головкой детали (ИГД).
-
Предложены новые алгоритмы управления точностью обработки - адаптивные знаковые пульсирупдле подналадки.
-
Найдены оптимальные условия применения оригинальных алгоритмов и на основе имитационного моделирования рекомендованы "ри из них.
Практическая ценность работы состоит в следущем:
-
Разработано математическое обеспечение АСРУ - алгоритмы управлення точностью обработка, которые могут быть применены на стежках с ЧПУ в ГПС.
-
Разработаны ноеыз ИГ, позволяшио получить размерную информацию с выоокой нздешюстью и производительностью п примените на станках с ЧПУ, на измерительных работах , IP) и координатных измерительных машинах (ЮШ).
-
Проведены оценки эффективности этих ИГ.
Апробатая работы. Основные положения диссертационной работы докладывались к обсуядались на:
Всесоюзном семинаре ИМАШ "Диагностика в автоматизированном производстве'', Москва, февраль 1990 г.;
Конференции "Обеспечение точности механігчвокой обработки в автоматизировамюм производстве", Понза, ишь 1990 г.
- б -
Публикации. По теме диссертация опубликовано 3 печатных работы, получено решение о выдаче авторского свидетельства.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, захлгоения, списка литературы и приложений. Работа изложена на 114 страницах машинописного текста, содержит 28 рисунков, 10 таблиц, список литературы иг 56 наименований.