К производственно-технологическим комплексам относят станки, оснащенные системой числового программного управления. Функционирование подобного оборудования основывается на взаимодействии множества разнообразных элементов и устройств. При этом главный узел всех станков с ЧПУ — шпиндель. Именно его исправность определяет точность механической обработки.
Вместе с тем, нужно точно знать, что отдельные устройства станка, в котором предусмотрена система ЧПУ, будут исправно служить на протяжении всего эксплуатационного срока оборудования. Другими словами, агрегат должен быть надежным в технологическом плане, то есть он должен справиться со всеми предложенными ему задачами.
Какие сбои чаще всего наблюдаются в работе станков с ЧПУ?
Обнаружение в станке или в самом устройстве числового программного управления малейших повреждений свидетельствует об изменении точности агрегата. Как правило, причиной этому является негативное воздействие внешних факторов.
В станках с ЧПУ сбои в работе обусловлены отказами функционирования, в отличие от обычных агрегатов, где отказы зачастую носят параметрический характер. Все сбои, приводящие к нарушению работы устройства числового программного управления, можно разделить на две группы:
- индикатируемые — момент их образования фиксируется системой числового программного управления, после чего прекращается мехобработка;
- неиндикатируемые — момент их образования система ЧПУ зафиксировать не в состоянии;
- устойчивые — их последствия проявляются в мгновенной остановке функционирования станка.
Из всего вышеперечисленного выходит, что первый и последний вид сбоев в работе устройства ЧПУ ведут к прекращению работы агрегата в отличие от второго вида сбоев, который является параметрическим.
Что такое компенсация погрешностей?
Сейчас существует понятие компенсации погрешности, которое применимо по отношению к станкам с ЧПУ. Сегодня известно всего два способа компенсации, по одному из которых компенсируется систематическая погрешность, а по второму — погрешность станка с системой программного управления.
Систематическая погрешность компенсируется посредством сведений, полученных в ходе расчетов и исследований (к примеру, данные о наличии зазора в приводе подач, упругих деформациях и пр.).
В память числового программного устройства изначально закладываются программы коррекции, позволяющие компенсировать погрешности, связанные с шагом ходового винта, люфтами в приводе, который отвечает за движение подачи.
Подобные функциональные возможности системы ЧПУ помогают улучшить точность станка и поддерживать ее на требуемом уровне в течение всего эксплуатационного срока.
Компенсировать погрешности станка, механическая обработка в котором определяется соответствующей программой, можно, используя постоянно обновляемую информацию о состоянии системы. Правда, данные могут поступать с определенными задержками — все зависит от связи систем с датчиками, которые производят замер:
- начальных погрешностей агрегата (к ним относятся геометрические параметры);
- отклонений рабочих характеристик станка типа тепловых деформаций, вибраций и пр.;
- погрешностей, обусловленных воздействием внешних факторов (температуры, припуска под мехобработку, твердости обрабатываемого металлоизделия и т.п.);
- погрешностей формы, габаритов, чистоты поверхности заготовок.
Обратные связи усложняют устройство оборудования, зато благодаря им компенсируется и систематическая, и случайная погрешность. К тому же, процедура компенсации может выполняться без отрыва агрегата от производства.
Данный метод актуален для адаптивных систем ЧПУ, которые компенсируют погрешности механообработки, обусловленные случайным стечением обстоятельств (изменения припуска на болванке, утеря металлорежущим инструментом первоначальной остроты и т.д.).
Как осуществляется контроль станков, оснащенных системой ЧПУ?
Следить за точностью агрегата, оснащенного системой ЧПУ, и регулировать ее можно разными способами. Чаще всего на холостом ходу станка определяется погрешность позиционирования — показатель начальной точности. Выполнить комплексную проверку станка, функционирование которого осуществляется по специальной программе, можно, если произвести мехобработку одной детали или целой партии при определенных режимах резания и с фиксацией размеров готовой продукции.
Проверить точность механической обработки станка с ЧПУ можно и другим способом: ощупыванием эталонного образца с фиксацией отклонений размеров. Узнать о надежности работы оборудования, оснащенного системой ЧПУ, удастся путем использования специальной тестовой программы, реализуемой в процессе холостой работы агрегата.
Перейти к списку статей >>
