Статическая и динамическая настройка технологической системы

Точность является главным показателем качества деталей. Процесс формирования заданной точности обработки состоит из этапов установки, статической и динамической настроек технологической системы.

При размещении обрабатываемой заготовки в рабочем про­странстве станка (при ее включении в соответствующие кинемати­ческие и размерные цепи) нужно обеспечить требуемую точность начальной установки относительно баз станка или приспособле­ния. Для этого заготовку определенным образом ориентируют на столе станка или в приспособлении. Комплект технологических баз, определяющий положение заготовки в процессе обработки, образует координатную систему. Поверхности стола или приспособления, или других компонентов технологической системы, координирующих обрабатываемую заготовку в рабочем пространстве, составляют комплект баз станка, который образует его координатную систему.

Если известны координаты шести опорных точек контакта комплектов баз заготовки и станка в его координатной системе, то поверхность установки заготовки может быть определена рас­четным путем. Определение опорных точек посредством измеритель­ных головок на станках с ЧПУ за счет использования стан­дартных или подпрограммных измерительных циклов позволяет вводить в память устройства ЧПУ (УЧПУ) погрешности устано­вки заготовки. Таким образом указанные координатные си­стемы согласовываются, а УП в системе координат заготовки становится годной для воспроизведения в координатной системе станка.

Статическая настройка – это процесс первоначального установления точности относительного положения и движения испол­нительных поверхностей инструмента, приспособления и обо­рудования для обеспечения требуемой точности обрабатываемых заготовок. Для станков с ЧПУ параметры согласования коор­динатных систем инструмента, детали, станка хранят обычно в виде коррекций в памяти УЧПУ (под коррекциями понимают таблицы координат исполнительных поверхностей инструмента в системе координат станка). На станках с ЧПУ статическая настройка реализуется следующими методами: установлением координат инструмента в системе координат заготовки (метод пробных проходов); установлением координат инструмента в си­стеме координат станка (абсолютный метод); установлением координат инструмента в промежуточной системе координат, положе­ние которой определено относительно системы координат станка (относительный метод).

В процессе обработки первоначально установленная точность статической настройки теряется, что обусловлено действием раз­личных погрешностей систематического и случайного характера.

Размерная поднастройка – это процесс восстановления тре­буемой точности относительного положения и движения испол­нительных поверхностей инструмента, приспособления, оборудо­вания, обеспечивающий продолжение процесса изготовления дета­лей заданного качества. На станках с ЧПУ размерную поднастройку для компенсации погрешности систематического характера выполняют путем периодического обращения к таблицам коррек­ций соответствующих погрешностей, находящихся в памяти УЧПУ. Погрешности случайного характера компенсируют перио­дическим обновлением соответствующих таблиц в УЧПУ за счет эпизодически повторяемых измерительных циклов обследования исполнительных поверхностей.

Размерная перенастройка – это процесс установления требуе­мой точности относительного положения и движения исполни­тельных поверхностей инструмента, приспособления, оборудова­ния для обеспечения требуемого качества при переходе на обра­ботку заготовки другого типоразмера или при переходе на обра­ботку последующей поверхности данной заготовки.

Динамическая настройка является этапом формирования модели точности обработки в условиях резания материала заготовки. Этому этапу соответствуют многообразные деформационные, тепловые и динамические процессы. Последние характеризуются различными физическими явлениями: упругими, контактными и тепловыми деформациями, трением, изнашиванием элементов технологической системы, их собственными и вынужденными колебаниями. Влияние любых факторов на точность обработки проявляется через размерные связи технологической системы. Действие

этих факторов приводит к изменению размеров относительных поворотов поверхностей деталей, участвующих в образовании размерных связей, определяющих точность обработки. Результатом является отклонение от заданной при статической настройке точности относительного положения и движения режущего инструмента и обрабатываемой заготовки. Указанные отклонения являются переменными и изменяются случайно или по определенному закону в функциях времени и координат.

Размер А_Δ, получаемый при обработке деталей, является функцией параметров установки А_y, а также статической А_С и динамической А_Д настроек технологической системы, т.е.

A_Δ = F(А_y, А_С, А_Д). (17)

Обеспечение повышенной точности обработки возможно за счет автоматического управления установкой, статической и динамической настройкой.