Материал: Исследование точности позиционирования рабочих органов станка с числовым программным управлением (90

Рис. 1. Схема перемещения рабочего органа станка в заданные положения

Точка А является исходной для перемещения органа в положительном направлении оси последовательно в точки 1, 2, 3, ... , j и в точку В, являющуюся исходной для движения в обратном направлении. Число контрольных точек k

при проверке устанавливают в стандартах на нормы точности металлорежущих станков или в эксплуатационных инструкциях. Если такие указания отсутствуют, то число контрольных точек k должно быть не менее 11.

Допускается выбирать контрольные точки j с постоянным интервалом Lj

но некратным шагу ходового винта привода подачи рабочего органа. Измерения действительного положения рабочего органа при

позиционировании в точках j проводить с помощью модернизированного отсчётного микроскопа 4 модели МО-В и штриховой меры 3 (рис. 2).

Рис. 2. Схема установки приборов на станке

Штриховую меру при помощи соответствующей оснастки установить и закрепить на неподвижном 1 (подвижном 6) рабочем органе станка в вертикальной и горизонтальной плоскостях параллельно направлению перемещения. Стойку 5 микроскопа закрепить на подвижной 6 (неподвижной 1) части станка так, чтобы его оптическая ось была перпендикулярна к измерительной поверхности штриховой меры. Для выполнения измерений проверяемый узел перемещают по программе в исходную точку А.

В точке А производят установку измерительных приборов на нуль. Для этого необходимо: установить отсчетный барабан 2 (рис. 3) микроскопа в нулевое положение, совместить (перемещением меры или микроскопа) изображение ближайшего штриха меры 4 со штрихом биссектора экрана 3, установить стрелку индикатора 1 на нуль.

Рис. 3. Схема установки приборов на нуль

После этого проверяемый узел переместить в точку 1, где произвести измерение отклонения действительного положения от запрограммированного.

И так далее до конечной точки.

Для снятия отсчёта при измерении отклонения поворачивается барабан микроскопа 2 (рис. 3) до положения, при котором ближайший видимый штрих меры будет совмещён с выбранным штрихом биссектора экрана 3. Погрешность позиционирования определяют по показаниям индикатора 1. В случае перебега рабочего органа величина отклонения берется со знаком плюс,

а в случае недобега – со знаком минус.

Из точки В, исходной для движения в обратном направлении,

проверяемому узлу, также как в случае движения в положительном направлении, задают перемещение последовательно в те же самые точки. В этих точках производят измерение отклонения положения узла от заданного по программе. В точках А и В замеры не производят. Изменение настройки измерительных приборов за всё время испытаний не допускается.

В каждом заданном положении рабочего органа станка должно проводиться не менее пяти измерений (пmin = 5) в обоих направлениях.

Основные определения и математическая обработка результатов измерения точности позиционирования

В данной методике основные определения, обозначения и формулы приведены для случая измерения точности позиционирования рабочего органа по линейной оси координат X, но могут быть использованы при измерении по любым осям координат. В обозначении параметров при позиционировании с подходом в положительном направлении применяют символ , а в отрицательном – .

В результате математической обработки экспериментальных данных определяют параметры точности позиционирования, которые устанавливают в стандартах на нормы точности металлорежущих станков конкретных типов из следующего перечня:

1. Среднее одностороннее отклонение от заданного положения X j или

2. Зона нечувствительности Bj – разность средних односторонних отклонений от заданного положения по выбранной оси координат при противоположных направлениях перемещений

3.Максимальная зона нечувствительности Вmax – максимальное

абсолютное значение зоны нечувствительности |Bj|, определяемое в любом заданном положении.

4. Средняя зона нечувствительности зон нечувствительности на длине измерения

5. Размах отклонения от заданного положения Wj – алгебраическая разность наибольшего и наименьшего отклонений от заданного положения, определяемая из серии п односторонних подходов в заданном положении Pj.

Определяется по формулам

6. Среднее квадратичное отклонение от заданного положения Sj –

вероятностное значение рассеяния отклонений от заданного положения рабочего органа, полученных по результатам измерений при многократном подходе в заданное положение.

При числе повторных измерений п от 5 до 10, допускается определять Sj

по формулам

где αп – коэффициент, зависящий от числа n повторных измерений в положении Рj. При п равном 5, αn = 0,4299.

9. Точность позиционирования A по оси – вероятностная величина зоны,

в которой находятся отклонения от заданных положений рабочего органа при многократном одностороннем или двустороннем подходе в любые заданные положения в пределах длины перемещения. Точность позиционирования

совпадать между собой.

Определение относится к точности как одностороннего, так и двустороннего позиционирования.