CC BY
0УДК 621.09
Хабиров В.Р.
аспирант 1 курса кафедра станков
Московский государственный технологический университет «Станкин»
(г. Москва, Россия)
АНАЛИЗ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ РАБОЧЕГО ОРГАНА СТАНКА С ЧПУ ПО ПРЯМОЛИНЕЙНОЙ ТРАЕКТОРИИ
Аннотация: в статье рассматриваются методы определения параметров позиционирования приводов подачи, анализируются результаты измерений фактической траектории движения рабочего органа при его перемещении по управляющей траектории. В нем рассматриваются взаимосвязи между данными измерений и частотными характеристиками компонентов машины, что позволяет получить полное представление о том, как эти факторы влияют друг на друга.
Ключевые слова: металлорежущие станки, геометрическая точность, параметры позиционирования.
В настоящее время для повышения производительности используются станки с ЧПУ. Для обеспечения стабильной точности изготавливаемых деталей в течении срока эксплуатации оборудования требуется регулярный контроль геометрической точности станка.
Согласно стандарту ГОСТ 30544-97 [1], существует три способа проверки точности и повторяемости выполнения круговых движений. Один из них включает использование одноосевой измерительной головки, другой -двухосевой измерительной головки вместе с эталоном, третий -телескопической оправки со сферическими шарнирными опорами. В статье рассматривается применение устройства Heidenhain KGM для проверки оборудования. Этот комплекс способен измерять отклонения от заданной
1744
траектории по окружности диаметром 140 и 230 мм с точностью до 2 микрометров при скорости до 80 метров в минуту [2]. Считывающая головка размещается в шпинделе станка и выполняет плоскопараллельное перемещение относительно измерительной сетки, нанесенной на вращающийся диск, который находится на рабочем столе станка. В зависимости от того, в какой плоскости располагается диск, система позволяет анализировать состояние осей в этой плоскости.
Анализ проводится на основе выборочных участков траектории движения, ориентированных вдоль одной из осей. Начальный участок включает в себя зону выхода рабочего органа на траекторию после перпендикулярного отрезка, зону основного перемещения рабочего органа и зону торможения. Рисунок 1 демонстрирует графики отклонения положения рабочего органа от заданной траектории, а также графики положения рабочего органа относительно осей X и Y.
4.;ет Горизонтальный участок___Вертикальный участок
-20.0 -17.5 -15.0 -12.5 -10.0 -7.5 -5.0 -2.5 0.0 -0.010 -0.008 -0.006 -0.004 -0.001 0.000
X, ММ X, ММ
Рисунок 1. Положение рабочего органа при движении вдоль одной из осей станка.
Анализируя траектории рабочего органа [4], определены колебательные процессы в направлении, перпендикулярным движению рабочего органа. По итогам частотного анализа с движению рабочего органа получены частоты 875Гц и 650 Гц для осей X и У соответственно.
1745
По результатам исследования машины с использованием оборудования Heidenhain KGM были выявлены колебания в движении рабочего органа в направлении, перпендикулярном его перемещению. Эти колебания не соответствуют собственным частотам машины в этих направлениях. Следовательно, на основе этих частот невозможно сделать выводы о состоянии динамической системы машины. Однако эти частоты могут указывать на конструктивные недостатки в системе привода. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить источник этих колебаний.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. ГОСТ 30544-97. Станки металлорежущие. Методы проверки точности и постоянства отработки круговой траектории. - М.: Изд-во стандартов, 2001 - 6
с.;
2. Heidenhain KGM 200 series grid encoders. url: https: //www. heidenhain. com/products;
3. Du Z. C., Lv C. F., Hong M. S. Research on error modelling and identification of 3 axis NC machine tools based on cross grid encoder measurement //Journal of Physics: Conference Series. - IOP Publishing, 2006. - Т. 48. - №. 1. - С. 91;
4. Сабиров Ф.С., Савинов С.Ю. Диагностика и контроль точности приводов подач многокоординатных металлорежущих станков с ЧПУ // Измерительная техника. 2011, № 8, с. 20-22;
5. Sabirov F.S., Savinov S.Yu. Diagnostics and control of the accuracy of axis drives for automatically controlled multicoordinate metal cutting machines // Measurement Techniques, Springer New York.Vol. 54, No 8, 2011, p. 879-682
1746
Khabirov V.R.
Moscow State Technological University STANKIN (Moscow, Russia)
ANALYSIS OF MOVEMENTS OF WORKING BODY OF CNC MACHINE ALONG RECTILINEAR TRAJECTORY
Abstract: the article discusses methods for determining the positioning parameters of feed drives, analyzes the measurement results of the actual trajectory of the working body when it moves along the control trajectory. It examines the relationship between measurement data and the frequency characteristics of machine components, which allows you to get a complete picture of how these factors affect each other.
Keywords: metal cutting machines, geometric accuracy, positioning parameters.
1747
