ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.10.2024
Просмотров: 76
Скачиваний: 0
видно, что эффективность регулирования снижается тем быстрее, чем больше радиус точения отличается от расчетного: так, при ?к = 0,6 удельные затраты увеличиваются по сравнению с опти
мальными уже на 37%. Очевидно, использование алгоритма (40) рационально только при малых перепадах обрабатываемых диа метров.
Рис. 42. |
Зависимость |
коэффициента |
повышения |
|
удельных |
затрат от радиуса |
точения |
при замене |
|
|
Фу = 1 |
на |
= |
|
ф п - і ; 2 - Ф д Г і ; Ф „ - 1
2. Снижение эффективности из-за замены алгоритма (34) ал горитмом (41). Аналогично предыдущему случаю коэффициент снижения эффективности с учетом изменения стойкости
ypsp І+Фр'РТ’1
или |
Ѵ А |
1+ Ф |
р |
|
|
|
|
|
|
І -- 1 |
|
п \ |
Ур I |
(54) |
«эд = № |
|
|||
±1 ь * 4 |
|
|||
|
|
Н-фр |
|
|
Для точения углеродистой стали при фр=0,25 |
|
|||
|
„ „ |
1+0,25^-32 |
|
|
<7эд=^’33------- |
|
|
||
Коэффициент q3A может быть меньше 1 при фд <1; при этом,
однако, увеличивается сила резания. При недопустимости превы шения начальной силы резания расчетный режим должен устанав ливаться для минимального радиуса точения, чтобы в процессе то чения соблюдалось неравенство q>R >1 (ем. рис. 42). При недопус
тимости превышения заданной силы резания АС, поддерживающая постоянство мощности резания при постояйной скорости вращения шпинделя, менее эффективна, чем системы, обеспечивающие посто янство силы резания и скорости резания или 'постоянство силы резания и скорости вращения шпинделя.
3. Снижение эффективности при реализации алгоритма (46) и неправильной оценке вида возмущающего воздействия.
Сравнение удельных затрат дает
|
д |
|
Б |
<7эА= fs |
1+ % fs т |
(55) |
|
|
Ч-фр |
где |
. Де = £Р — гд . |
Здесь индексом р обозначены параметры, которые имеют мес то при соответствии е истинному сочетанию вариаций ф,и фй в данный момент обработки.
Т а б л и ц а 4
Расчетные значения |
Действительные |
значения |
|
|||
фt |
Фн |
£Р |
% |
Фя |
ед |
*?ЭА |
|
||||||
1 |
0 , 8 |
1,57 |
0,75 |
1 |
—0,28 |
7,65 |
0,75 |
1 |
—0,28 |
1 |
0 , 8 |
1,57 |
1,25 |
В табл. 4 приведены результаты |
расчета по формуле (55), при |
|||||
чем в первой |
строке |
показана величина q3A для случая, когда е |
||||
рассчитано при (p,= l, а в действительности фя = 1; во второй стро ке, когда ів рассчитано для фя=1, а в действительности ф(=1. Из таблицы видно, что погрешности из-за несоответствия величины е переменному возмущающему воздействию могут быть весьма ве лики.
4. При использовании алгоритма (51) основное снижение эф фективности происходит, как и в пункте 3, из-за несоответствия по казателя степени g переменному возмущающему воздействию.
Пусть | = |<, а в процессе обработки уменьшилась твердость.
Тогда
»
fs, :?н’46 при этом изменение стойкости
? т д = 9 |
—5,92 |
Н |
Если бы при изменении твердости вместо et был правильно взят показатель степени g# , подача была бы равна
?sp = ? Н
а стойкость не изменилась бы, т. е. срг равнялось бы 1. Следова тельно, коэффициент повышения удельных затрат равен
I -f 0,25у5,92
д э А = 9 н 1’*6 — |
' — |
н |
|
1,25 |
|
Уже при ф я = 0,8 <7э а = 1,38, т . |
е. потери из-за неверной реали |
|
зации составляют 40%.
Если система реализует регулирование с Ін вместо | 4при ф ^ І , коэффициент повышения удельных затрат еще больше.
В л и я н и я шот р е ши о с т е й в т о р о й г р у п п ы .
1.Влияние погрешностей измерения силы резания в АС, реа
лизующей алгоритм (34). Ори регулировании по этому алгоритму
_ р ѵ |
• |
Sn |
|
|
— = 9 р |
у Р |
|||
|
|
|||
где Рд — сила резания, соответствующая |
выходному сигналу дат |
|||
чика силы; |
|
|
|
|
Рр— фактическая сила резания, действующая тогда, когда вы ходной сигнал датчика силы означает силу Рд;
sp — подача, которая должна была бы быть, если бы сила бы ла равна Рл-,
sa — действительная подача.
Если датчик «преувеличивает» действующую силу, фактическая подача меньше,той, которая должна быть. Следовательно, факти ческая стойкость больше расчетной при sp:
Урп
9т~
а коэффициент повышения удельных затрат равен
|
Ур |
yv |
|
УрЩ |
|
^Эош ~"Ѵ, |
1 + |
(56) |
|
l+'i'p |
|
|
|
1а |
9р-0 ,3 3 . |
1+0,25?2.бб |
|
1,25 |
|||
^о ш |
ош |
Цэти
Рис. 43. Зависимость коэффициента повышения удельных затрат от погрешности измерения силы
Изменение коэффициента повышения удельных затрат в зависи мости от погрешности измерения показано на рис. 43. Так как при
ФРош> 1 действующая сила превышает |
заданную, следует учиты |
вать только часть кривой при фЯош<1- |
Погрешность измерения |
силы влияет на эффективность регулирования почти прямо пропор ционально (например, при фРош = 0,9 снижение эффективности со
ставляет 10%).
Тесную связь эффективности с точностью измерения силы сле дует учитывать в системах, предназначенных для станков с ЧПУ.
2. Влияние погрешностей измерения для случая, когда стаби
лизация стойкости осуществляется изменением скорости резания. |
||||
В этом случае изменение скорости резания |
|
|||
|
ѵл - = (Т Л т = |
? тт |
|
|
|
Тр Ir , ) |
ОШ |
|
|
При этом коэффициент повышения удельных затрат |
|
|||
Яэп |
=ср" |
1+Ѵ Р71 |
(57) |
|
і~Мф |
|
|||
|
|
|
|
|
Для точения углеродистой стали фр= 0,25 и |
|
|||
|
|
l-f0,25cpf' |
|
|
Цч |
= ф ° - 2 |
--------------------2 S - . |
|
|
ѵ э ош |
т т ощ |
1 , 2 5 |
|
|
Из рис. 44 видно, что при |
измерении стойкости допустимы |
|||
большие погрешности, чем при измерении силы. Например, зани
жение действительной стойкости в два раза (фт-оШ= 2) |
ведет |
к уве-. |
|
личению удельных затрат на 3%, а ее завышение |
в |
два |
раза |
(«р7-ош= 0.5) — К увеличению удельных затрат на 4%. |
При этом |
||
представляет интерес изменение количества деталей, обрабатывае мых за период стойкости
Например, при фГош = 2 имеем ^Эд =0,44. Следовательно, при
малом изменении удельных затрат из-за погрешности измерения стойкости количество металла, снимаемого за период стойкости, уменьшается почти пропорционально погрешности измерения.
Рис. 44. Зависимость коэффициента |
повышения |
удельных затрат от погрешности измерения стой |
|
кости |
|
В л и я н и е п о г р е ш н о с т е й т р е т ь е й |
г р у п п ы . Эти по |
грешности проявляются как в статике при обработке на устано вившемся режиме резания, так и в динамике при переходе с одно го установившегося режима на другой. Каждому установившему ся режиму соответствуют некоторые стабильные значения парамет ров процесса резания и возмущающих воздействий.
Практически все современные адаптивные системы регулирова ния режимов резания, стабилизирующие один или более парамет ров процесса, делают это с некоторой погрешностью, которая в установившемся режиме определяется статической ошибкой регу лирования. Эта ошибка равна
где Х0 и Хі — заданное и действительное значения стабилизируемого параметра соответственно.
Величина статической погрешности зависит от коэффициента усиления разомкнутой системы Кус и равна
(58)
Определение /Сус и ôCT рассмотрим на примере системы стаби лизации силы (рис. 45). Звенья этой системы в статике могут быть описаны уравнениями:
регулятора
Us = KyAUpz ;
привода подачи
s= K npUs ;
Рис. 45. Схема к расчету статической ошибки ре гулирования
процесса резания
P2^ K / v tXp ; |
(59) |
датчика силы
Для упрощения линеаризуем |
систему, предположив, |
что ур = 1; |
лгр=1. Тогда уравнение процесса резания в статике |
|
|
Рг = Kpst. |
|
|
Решение системы (59) дает |
величину коэффициента |
усиления |
разомкнутой системы |
|
|
К у с = К у К п р К рК я і |
|
|
и статической погрешности |
|
. |
1 + ^ ' |
|
|
где |
= ¥ п р Ѵ д • |
|
В процессе резания обычно К'ус —const, а величина возмущаю щего воздействия t переменна; следовательно, в процессе резания
может гізменяться как коэффициент усиления, так и статическая погрешность.
Для оценки влияния статичеокой погрешности следует опреде лить отличие действительной подачи $д от расчетной sp. Величина sp должна быть взята для тех же возмущающих воздействий, но при расчетной силе Рр. В этом случае
<Ps
Из уравнения системы стабилизации следует, что
р _ р К у с
1+/Сус
тогда
» |
= |
К у с |
S°m |
|
1 + К у с |
Из-за изменения подачи изменяется стойкость инструмента
- «V
т
Тогда коэффициент повышения удельных затрат
q3 |
= СРІ |
1 |
1+фр |
|
(60) |
^ о ш |
soui |
|
|
||
Для фр= 0,25 |
|
|
|||
|
|
|
|||
|
|
|
|
1+0,25 / Кус |
2 |
|
|
|
-КУС |
|
|
|
|
|
V1+Кус |
|
|
|
|
|
Кус |
1,25 |
|
Из рис. 46 видно, что для обеспечения эффективной работы си стемы регулирования коэффициент усиления должен быть не ме нее 8—10.
Задача усложняется влиянием возмущающих воздействий на ве личину коэффициента усиления. При использовании АС только для регулирования при случайных вариациях возмущающих воздейст вий величина этих вариаций сравнительно невелика и соответст венно невелико изменение Ку0. Так, для принятого в предыдущем разделе диапазона изменения глубины резания от ф ,= 1 до ф, =0,5 коэффициент усиления изменяется всего в два раза, и для поддер жания коэффициента повышения удельных затрат на уровне 1,05 коэффициент усиления должен быть 10 при минимальной глубине резания (ф( = 0,5) и 20 при ф, = 1.