Новости

АВТОМАТИЗАЦІЯ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ

Работа добавлена:






АВТОМАТИЗАЦІЯ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ на http://mirrorref.ru

АВТОМАТИЗАЦІЯ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ

Для підвищення продуктивності праці (в даному випадку машинобудівної галузь) в механічному цеху необхідно застосувати системи автоматичного керування та регулювання.

При застосуванні систем автоматичного керування (САК), керування верстатом здійснюється на основі раніше розробленої програми, яка втілюється в програмоносій САК являє собою комплекс улаштувань та засобів зв’язку, які забезпечують точну та узгодження з часом взаємодію робочих та допоміжних, виконавчих механізмів верстата у відповідності з програмою керування, яка розробляється на основі прийнятого технологічного процесу обробки.

6.1 Підстави для застосування систем програмного керування

Великий вплив на точність обробки різанням (шліфуванням) робить сила різання. Сила різання - величина не постійна, це призводить до зміни пружних деформацій технологічної системи верстата і, як наслідок з цього, похибок обробки. Ці похибки утворюються внаслідок зносу інструменту, нерівномірності властивостей матеріалу, зміни припуску на обробку і т.і.

При застосуванні системи стабілізації сили різання значно збільшується точність шліфування. Таку систему доцільно включити для автоматичного регулювання сили різання на коло-шліфувальному верстаті мод. 3М151, на якому оброблюється циліндрична деталь. Також ефективно застосувати системи стабілізації пружних деформацій при різанні та потужності різання до коло-шліфувального верстата.

6.2. Характеристики об’єкта керування

Об’єктом керування системами автоматизації в дипломному проекті є коло-шліфувальний верстат мод.3М151.Його основні характеристики такі:

  • найбільші розміри встановлюємої заготовки:

діаметр – 200мм;

довжина – 700мм;

  • найбільший діаметр шліфування – 600мм;
  • найбільша довжина шліфування – 700мм;
  • найбільші розміри шліфувального кола – 600мм;
  • частота обертання шпинделя шліфувального кола – 1590 об./хв.;
  • потужність електродвигуна – 10 кВт;
  • габаритні розміри – 4605 х 2450 х 2170 мм (LxBxH);
  • маса – 5600кг.

6.3. Система стабілізації пружних деформацій при різанні

6.3.1. Загальні положення застосування системи стабілізації пружних деформацій при різанні

Система стабілізації пружних деформацій при різанні застосовується для підвищення точності обробки деталей шляхом компенсації розмірного зносу інструмента та нежорсткості системи верстат – пристрій – інструмент – деталь.

Робота системи стабілізації пружних деформацій при різанні заснована на тому що подача інструмента (шліфувального кола, різця або фрези) безпосередньо впливає на зусилля різання. Чим більша подача, тим більше навантаження на ланці системи верстат-пристрій-інструмент-деталь. В процесі обробки подачу інструмента змінюють таким чином, щоб, не дивлячись на вплив подразнюючих факторів, підтримувалось незмінним радіальне зусилля різання до жорсткості системи верстат-пристрій-інструмент-деталь. Для вимірювання використовують як пружній елемент найбільш слабкої по жорсткості ланки розмірного ланцюгу верстат-пристрій-інструмент-деталь, або спеціально вбудований динамометричний вузол.

6.3.2. Принцип роботи по схемі системи стабілізації пружних деформацій

На коло-шліфувальних верстатах (схема показана на кресленні 606.00.00.СА) вимірюють пружню деформацію відтиску шліфувальної бабки в процесі обробки.

Сигнали датчиків пружних переміщень BL при перевищенні напруги Uср порівнюються із сигналом Uз завдаючого улаштування SV. Керуючий сигнал Uу=Uз-Uт,с з блоку порівняння через підсилювач А подається на UM, який змінює кутову швидкість електродвигуна привода подачі М (на коло-шліфувальному верстаті змінюється кутова швидкість двигуна М привода обертання деталі і повздовжня подача стола гідроприводом МР).

Вибір параметра регулювання визначається функціональним зв’язком між зусиллям різання і рядом аргументів:

FZ= f(Cp, tp, S,, k),

де Cp – коефіцієнт, який залежить від матеріалу заготовки та умов обробки;

k – коефіцієнт, який залежить від геометрії різця.

Для підвищення точності та продуктивності обробки, а також технічної реалізації шляхом регулювання повздовжньої подачі. Як параметр регулювання можливо використовувати жорсткість системи верстат-пристрій-інструмент-деталь, змінюючи жорсткість nїї ланки так, щоб із збільшенням зусиль різання жорсткість підвищувалась, а зменшенням – знижувалась. Зміну жорсткості системи верстат-пристрій-інструмент-деталь утворюють зміною відстані між опорами пружного елемента. Опори представляють собою гайки з правою та лівою різьбами, які пов’язані з пружнім елементом – гвинтом, що обертається.

В деяких випадках доцільно обирати два параметри регулювання. Наприклад, скорочення похибки розміру та форми в поздовжньому перерізі за рахунок зміни повздовжньої подачі може обумовити  виникнення недопустимої шорсткості. Випадкові відхилення пружного переміщення, які впливають на точність обробки, пропонують зміною повздовжньої подачі, а систематичні відхилення - зміною жорсткості. В цьому випадку діапазон зміни подачі звужується і коливання шорсткості будуть знаходитись в допущених межах. Для зміни повздовжньої подачі в системах стабілізації пружних деформацій при різанні знаходять застосування регульовані гідроприводи та електроприводи постійного струму.

Витрати на оснащення верстата системою стабілізації пружних деформацій при різанні окуповуються в середньому за 0,5-1 рік. Точність обробки на верстатах різних типів, які обладнані системами стабілізації, підвищуються в 2-5 разів, зріст продуктивності складає 25-200 процентів, собівартість обробки знижується на 25-30 процентів. Створюється ефект, еквівалентний збільшенню жорсткості системи верстат-пристрій-інструмент-деталь при збереженні попередньої металомісткості конструкції верстату.

6.4. Система стабілізації зусиль різання

6.4.1.Задача системи. Загальні положення

Системи стабілізації зусиль різання призначені для керування режимом обробки шляхом контролю зусилля різання F, або будь-якої її складової, наприклад, радіального зусилля Fy. Сигнал пропорційний зусиллю різання, отримують за допомогою динамометричних вузлів, які вбудовуються у ланки системи верстат-пристрій-інструмент-деталь.

6.4.2. Принцип роботи по структурній схемі системи стабілізації зусиль різання

Структурна схема системи стабілізації зусиль різання (дивись креслення 606.00.00.00.СА) містить завдавальник SV швидкості переміщення стола Vc , підсилювачі А1, А2, перетворювач UM та двигун М. Процес різання ПР здійснюється під час контролю відстані L та зусилля Fз за допомогою відповідних датчиків BQ та BF. Дія глибини від’ємного зворотного зв’язку підсилювача А2 здійснюється за допомогою пристрою розподілу АР. Змінюючи швидкість переміщення стола верстата відповідно із сигналом керування Uy=Uз-Uт,с, система автоматично підтримує завдану радіальну силу різання.

Наведена система стабілізації зусилля різання в 2,0-2,5 разів зменшує максимальний час у порівнянні з часом шліфування на звичайному верстаті та забезпечує завдану точність, шорсткість поверхні та відсутність прожогів.

6.5. Система стабілізації потужності різання

На креслені показана аналогова модель електропривода з технологічним зворотнім зв’язком, яка складається по приведеним рівнянням. Усі величини моделі позначені рискою над позначенням. На схемі перетворювач електропривода представлено підсилювачем 1 та інтегратором 3, 4 та інвентарі 5. Підсилювач із стабілітронами VD3,VD4 моделюють реактивне навантаження, яке припускається не змінними. За допомогою стабілітронів VD5,VD6 імітують ланцюг від’ємного зворотного зв’язку по струму.

Коригуюча улаштування електропривода промодельована на інтеграторі 14 та підсилювачах 13, 15. Модель передавального механізму привода подачі зібрана на підсилювачі 7. Нелінійний блок AU, блок перемноження АХ та інтегратор імітують процес різання, який відбувається з постійною швидкістю та шириною шліфування.

Глибину шліфування Zp можливо змінювати за рахунок зміни напруги, яка подається на блок перемноження з виходу інтегратора 8 на  вхід інтегратора 4. Також подається складова навантаження двигуна гz. спричинена шляхом (потужністю) різання. Інерційність датчика потужності та асинхронного двигуна привода головного руху, потужність якого вимірюється, враховується аперіодичною ланкою, яка зідрана на інтеграторі 9. Упереджуюча корегуюча промодельована на суматорі 10. Інвертор 11 і суматор 12 з нелінійністю типа „зона невідчутності” на потенціометрі RP і вентилі VD7 представляють модель технологічного зворотного зв’язку. Останню може бути спростити та об’єднати з ланцюгом улаштування корекції, але в такому випадку утруднюються наладка корекції та індикація її напруги. Аналіз роботи системи стабілізації потужності різання, виконання за допомогою моделі, що при зміні глибини різання в широких межах погіршується статична точність підтримання постійності потужності різання. Введення само налагоджування статичної моделі та улаштування попереджуючої корекції дозволяє усунути вказаний недолік.

АВТОМАТИЗАЦІЯ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ на http://mirrorref.ru


Похожие рефераты, которые будут Вам интерестны.

1. Автоматизація системи процесу сушіння деревини

2. Розробка технологічного процесу складання одного з агрегатів літака, а саме, лонжеронного крила

3. Опис технологічного процесу виробництва цукрового печива та розроблення апаратурно-технологічної схеми

4. Аналіз рецептурного складу та удосконалення технологічного процесу виробництва кулінарної продукції з запеченого м’яса та м’ясопродуктів

5. РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ ВИГОТОВЛЕННЯ ВАЛУ ВИХІДНОГО МЕХАНІЗМУ ПОВОРОТУ АВТОМОБІЛЬНОГО КРАНУ КС-3562А

6. Розробка маршрутного технологічного процесу виготовлення робочого колеса теплогенеруючого апарату для виробництва лакофарбових матеріалів

7. Сутність процесу виховання. А.Макаренко, В.Сухомлинський про закономірності виховного процесу

8. Автоматизація додатків MS Exсel засобами VBA

9. Автоматизація системи грануляції і сушки

10. Розробка технологічного потоку з виготовлення жіночого демісезонного пальто