Точность системы управления

Ошибки интерполятора и режима интерполяции. Интерполятор вносит определенные погрешности в обработку. Как уже рассматривалось (см. гл. 1),для интерполяторов характерны некоторые отклонения отрабатываемой траектории от заданной. Отклонение б (геометриче­ская погрешность) зависит от угла наклона траектории к координатным осям и не превышает цены импульса (дискре­ты) А на участке любой протяженности в одну из сторон от заданной траектории или ±0,707 А на ограниченном участке в обе стороны от заданной траектории. Станкам первого поколения с дискретой до 0,1 мм и более были присущи значи­тельные погрешности обработки, связан­ные с работой интерполятора. Геометри­ческая погрешность интерполяции для современных станков с ценой единичных импульсов 0,001—0,002 мм является

До 50

Св. 50 до 125

Св. 125 до 320

Св. 320 до 800

Св. 800 до 2000

А

Б

А

Б

А

Б

А

Б

А

Б

Таблица 12.2. Допускаемая нестабильность б достижения заданного положения при пози­ционировании, мкм

Класс точности станка

Перемещения на длине, мм

9,6 4,8 2,4

15,0 7,2 3,6

18,0 9,6 3,8

15,0 7,2 3,6

24,0 12,0 6,0

Н п в

12,0 6,0 3,0

24,0 12,0 6,0

36,0 18,0 9,6

36,0 18,0 9,6

60,0 30,0 15,0

Пр имечание. Отклонения а относятся к осям X, Y, W, R, отклонения б — к оси Z. 470

Величиной малой, не оказывающей существенного влияния на точность обра­ботки, но проявляющейся в виде откло­нений микрогеометрии, т. е. шерохова­тости обработанной поверхности.

Весьма существенны погрешности, не зависящие от. интерполятора, но проявляющиеся в режиме интерполяции. Их причиной являются циклические ошибки в передаче движения приводами подач. Эти ошибки возникают от осевых биений и внутришаговых ошибок ходовых винтов, накопленных ошибок в зубчатых колесах редукторов и передачах к датчи­кам обратной связи, несоосности валов в кинематической цепи двигатель приво­да подач — редуктор — ходовой винт — датчик. При работе только по одной координате такие ошибки проявляются в виде некоторой неравномерности дви­жения рабочих органов и не отражаются на результатах обработки, так как незна­чительные изменения подачи (в пределах малых долей от номинального значения) практически не приводят к микро - и мак­ропогрешностям обработанной поверх­ности. ,

Совсем иная картина получается при одновременном перемещении рабочих органов в режиме интерполяции по нескольким осям. В этом случае неравно­мерность движения даже по одной из координат приводит к погрешности обработки траектории и волнистости об­работанной поверхности.

Допустим, в двухкоординатной си­стеме XZ (рис. 12.1) неравномерность на каждый оборот ходового винта проявля­ется при движении по координате Z, а движение по координате X осущест­вляется равномерно. Обозначим через Pz и Рх шаги ходовых винтов соответ­ственно по осям Z и X. Сначала пред­ставим, что выполняется линейная интер­поляция, например протачивание кониче­ской поверхности на токарном станке под углом cci к продольной оси Z. В связи с цикличностью ошибки по оси Z через полоборота ходового винта каретка пройдет путь, больший, чем половина шага, на некоторую величина АЯг, и рабочий орган вместо точки А окажется в точке Ah На обработанной поверхности возникает волнистость с высотой волны

6i = АР? Sin ai И Шагом P = Pz/cosa.

С увеличением угла наклона траекто­рии к оси Z увеличиваются высота б? = = APzsina2 и длина Рг = Яг/cos а2 вол­ны. Отсюда ясно, как, оценивая шаг и высоту волны на обработанной поверх­ности, выявить элемент или группу элементов, порождающих циклическую погрешность перемещения. Надо обрабо­тать две поверхности под углами ои и А-г. Если при малом угле наклона траек­тории к одной из осей (угол ai) высота б] и шаг Р| волны меньше, чем 62 и Рг при большом угле ао, то основное воз­действие на погрешность оказывают элементы привода, расположенные и работающие по той же оси. Если элемент, порождающий ошибку, связан с ходовым винтом зубчатыми передачами с коэффи­циентом редукции г, то проекция волны на ось будет иметь шаг, равный Я,.

Погрешности аппроксимации. При использовании УЧПУ с линейными интерполяторами для обработки деталей по круговому контуру, при расчете коор­динат опорных точек в процессе подго­товки УП применяют аппроксимацию окружностей, что связано с погреш­ностью (см. гл. 1). Путь повышения точности в указанном случае лежит в уменьшении шага аппроксимации (угла А<р), поскольку уменьшение дуги в два раза уменьшает погрешность аппрокси­мации в четыре раза. - , -

Комментарии закрыты.