Тольяттинский Государственный Университет

Кафедра «Технология машиностроения»

Расчетно-графическая работа по ТАУ

«Система автоматизации стабилизации уровня вибраций»

Вариант 3.1

Студент: Акберов Б.Р.

Группа: ТМ-404

Преподаватель: Гуляев В.А.

Тольятти 2006

Содержание

1. Функциональная схема системы

2. Порядок работы системы

3. Структурная схема контура

4. Анализ устойчивости контура

5. Переходный процесс

6. Определение оптимальных частот работы контура

Список используемой литературы

1. Функциональная схема системы

Рис. 1

1- датчик стабилизации корпуса резцедержателя

2- корпус резцедержателя

3- искусственная база

4- дифференциальный усилитель

5- задатчик начального положения

6- электромагнитный преобразователь

7- сервопривод

8- шток-поршень

9- поперечный суппорт станка

10- бесконтактный датчик

11- бесконтактный датчик

12- опора-призма

13- опорные поверхности

14- дифференциальный усилитель

15- задатчик начального положения опорной призмы

16- электромагнитный преобразователь

17- сервопривод

18- бесконтактный датчик

19- дифференциальный усилитель

20- задатчик глубины резания

21- резец

22- электромагнитный преобразователь

23- сервопривод

2. Порядок работы системы

На рис. 1 показана трехконтурная автоматическая система управления упругими перемещениями системы СПИД в процессе обработки.

Устройство работает следующим образом.

В процессе обработки работают три контура одновременно. Перед началом точения включается первый контур стабилизации положения корпуса резцедержателя, при этом бесконтактный датчик 1, жестко закрепленный на корпусе 2 относительно базы 3 (последняя устанавливается на станине станка и может быть сменной и регулируемой в радиальном направлении обрабатываемой детали), устанавливается с зазором Д₁ относительно искусственной базы 3, и в случае перемещения корпуса резцедержателя 2 в плюс или минус относительно искусственной базы 3 датчик 1 выпадает электрический сигнал, пропорциональный величине перемещения корпуса резцедержателя с учетом знака на дифференциальный усилитель 4, выполненный по мостовой схема, где этот сигнал сравнивается с сигналом задатчика 5, усиливается и подается на электромагнитный преобразователь 6, последний распределяет рабочее давление в сервоприводе 7 и тем самым перемещает корпус резцедержателя 2 относительно штока-поршня 8, который установлен в суппорте 9 базового станка, до тех пор, пока сигнал рассогласования не станет равен нулю. В процессе резания, независимо от внешних или внутренних возмущений, порождающих перемещение корпуса резцедержателя 2, контур управления стабилизирует его положение относительно искусственной базы 3 по всей длине обрабатываемой детали. Стабилизация корпуса резцедержателя на всем пути его движения позволяет создать искусственную базу отсчета и измерения для контуров стабилизации вершины резца и оси детали, исключая при этом все погрешности, вносимые на базовом станке направляющими и ходовыми винтами.

Второй контур - стабилизации оси детали - перед процессом резания настраивается по эталонной детали с размером базовой поверхности равным номинальному (например, наибольшему предельному) диаметру обрабатываемой детали. При этом опора-призма должна быть установлена а положение, при котором ось эталонной детали с номинальным диаметром параллельна рабочей поверхности базы 3, а бесконтактные датчики 10 и 11 устанавливаются при этом с начальными зазорами Д₂ и Д₃, первый - относительно базовой поверхности детали, а второй - относительно корпуса резцедержателя 2, это положение датчиков будет соответствовать номинальному диаметру обрабатываемой детали и параллельности оси детали к рабочей поверхности искусственной базы 3. Постоянные составляющие сигналов датчика 10, контролирующего положение базовой поверхности детали, и датчика 11, контролирующего положение опоры-призмы 12, сбалансированы при настройке по эталонной детали и их результирующий сигнал равен нулю. Опора-призма 12 своими опорными поверхностями 13 (последние выполнены из материала с большим коэффициентом демпфирования) контактирует с обработанной на предыдущих операциях поверхностью детали. Если диаметр обрабатываемой детали меньше номинального диаметра эталонной детали, то при установке в опору-призму ее базовая поверхность осветиться.