Лабораторная работа № 8 исследование трудоемкости управления и точности позиционирования органов станка при различных системах управления

1. Цель работы: выбор варианта системы управления металлорежущим станком на основе экспериментальных исследований трудоемкости управления и точности позиционирования подвижных органов станка.

2. Основные понятия и определения

Система управления металлорежущим станком, трудоемкость управления, точность позиционирования приведены в литературных источниках [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 11, 12].

3. Методика выполнения работы

а) Технологическое оснащение, исходные материалы и данные

Оборудование: Токарно-винторезный станок с ручным управлением; токарно-револьверный станок с автоматическим управлением с помощью упоров и кулачков; токарный станок с контурной системой ЧПУ.

Измерительные приборы: индикаторы часового типа с ценой деления 0,01 мм и 0,001 мм, приспособления для установки индикаторов на рабочих частях оборудования; часы с секундной стрелкой или секундомер.

Задание: На основе экспериментальных исследований определить:

1. Время на приемы управления станком: изменение скорости, подачи и смену инструмента.

2. Погрешность позиционирования при движениях поперечной и продольной подачи.

Литература: по устройству применяемых станков, измерительных приборов и о системах управления станками смотри рекомендуемую литературу [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12].

б) Порядок проведения работы

1. Для токарно-винторезного и токарно-револьверного станков провести хронометраж для 10 значений:

а) времени на измерение частоты вращения шпинделя t_вv;

б) времени на изменение продольной подачи t_вs;

в) времени на смену позиции инструмента поворотом резцедержателя или револьверной головки t_всu;

2. Определить среднее арифметическое значение измерительного времени по п.1,а, б, в и суммарное время на три приема управления станком t_ву.

3. Определить погрешность позиционирования суппорта при продольной подаче.

а) на каждом из рассматриваемых станков установить приспособление 3 для закрепления индикатора 2 на направляющей 1 станины и упереть наконечник индикатора в поверхность суппорта 4 [10, рис. 14,а]. На токарно-винторезном и токарно-револьверном станках установить индикатор с ценой деления 0.01мм, а на токарном с ЧПУ – 0,001мм.

б) включить продольную подачу, переместить суппорт на заданное расстояние при заданных частоте вращения шпинделя и подаче и снять показание индикатора. Повторить опыт 10 раз.

У токарно-винторезного станка останавливать перемещение при достижении заданного значения лимба продольной подачи; у токарно-револьверного – при достижении упора; у токарного с ЧПУ – по программе.

4. Определить среднее арифметическое значение показателей индикатора 1_пр, среднее квадратическое б_пр и погрешность размера Δ1_пр по формулам, аналогичным формулам [10, (24), (23), (22)].

5. Определить погрешность позиционирования суппорта при поперечной подаче.

а) на каждом из рассматриваемых станков установить приспособление 3 для закрепления индикатора 2 c ценой деления такой же как и в п.2,а на неподвижные направляющие поперечных салазок и суппорта и упереть наконечник индикатора в подвижную часть суппорта 1 [10, рис. 14,б].

б) включить поперечную подачу и переместить суппорт на заданное расстояние при заданных частоте вращения шпинделя и подаче и снять показания индикатора. Повторить опыт 10 раз.

У токарно-винторезного станка остановить перемещение при достижении заданного значения лимба поперечной подачи; у токарно-револьверного – при достижении упора; у токарного с ЧПУ – по программе.

6. Определить среднее арифметическое значение показаний индикатора 1_поп, среднее квадратичное б_поп и погрешность размера Δ1_поп по формулам аналогичным формулам [10, (24), (23), (22)].

7. Сделать выводы по выбору варианта СУ станка по трудоемкости и точности позиционирования рабочего органа.

в) Содержание отчета

1. Наименование и цель работы.

2. Наименования, модели станков, измерительных приспособлений и инструментов.

3. Результаты измерения и расчета времени: на измерение частоты вращения шпинделя t_ву; на изменение продольной подачи t_вs; на смену позиции инструмента t_всu; суммарного времени t_ву [10, табл. 16] с примером расчета.

4. Схемы измерения погрешности позиционирования при продольной S_пр [10, риc. 14,а] и поперечной S_поп [10, рис. 14,б] подачах.

5. Результаты измерения и расчета точности позиционирования суппортов станков [10, табл. 17] с примером расчета.

6. Выводы по выбору варианта СУ станка по трудоемкости и точности позиционирования рабочего органа.