Искажение геометрических форм

Fрез

Прямой под углом j

При воспроизведении

КFx

dрез у = ¾¾ · sin j ®

KFy Fрез = ïFрезï

 
 


б) Fтрх

dтрх = ¾¾¾¾

KFx

не зависят от j

 

Fтрy Здесь

dтрy = ¾¾¾¾ КFy, KFx - коэффициенты

КFy передачи (добротности) по силе

 

 

Суммарная контурная ошибка то статической нагрузки (при воспроизведении прямой).

 

dkLстат = dkLрез+dkLтр = Fрез(1/КFy-1/KFx)sin2j/2+

+(Fтру / KFy cos j - Fтрx/КFx sin j)

 

Вывод:

1. Данные при идентичности приводов KFx = KFy и Fтрх = Fтру, dkLстат¹0 при всех j¹45°.

2. dkLстат м.б.¯ за счёт ­ KFx, KFy.

3. В отличие от компенсационной контурной ошибки (скорости) полная компенсация не возможна из – за случайного характера сил трения и резания.

 

 

обрабатываемых деталей из – за

установки ошибок воспроизведения.

 

а) При воспроизведении квадрата.

 

y

 
 

 


-dkL +dkL

 
 


x

j = 45°

 
 

 

 


Разноразмерность

 

D2 = 4 dkL = 2Vk(1/Kvy-1/Kvx)

 

Вывод: Если приводы не идентичны Кvx¹Kvy, то наибольшее искажению подвергается квадрат расположенный под углом j=45°.

 

 

б) При воспроизведении окружности.

 

       
 
   
 


-dkR +dkR

 

 

 
 


R R2

 
 


R1

 

 

При обработке окружности радиус кривизны действительной траектории R2=¦(j), где j = w×t

w = R×Vk(t)

 

При наличие настоящей ошибки будет получен контур отличный от окружности (эллипс).

 

______________

Оси эллипса: D = 2R1/Ö1+[jу(wк)-jх(wк)]

 

______________

C = 2R1/Ö1-[jу(wк)-jх(wх)]

 

Где jх(w), jу(х) – фазовые частотные характеристики приводов.

 

wк = Vk/R1 – круговая частота окружности

 

dкRmax = Vx/2(1/Kvy-1/Kvx)/(1+Vx/R1×(1/Kvy-1/Kvx));

 

при R®¥ получаем dkRmax = dkL/(1+dkL/R1) (2)

 

 

То есть при больших радиусах воспроизведения окружности соответствует воспроизведению прямой при угле j=45°.

 

Вывод: Из выражения 2 видно, что при обработке окружности влияние не идентичности приводов на величину контурной ошибки слабее, чем при обработке квадрата под угол 45°.

 

 

Переходные контурные ошибки в окружностях точек сопряжения участков программной траектории.

 

 

Эти ошибки возникают из – за скачкообразного изменения координатных скоростей и ускорений в окрестностях точек сопряжения.

Такими сопряжениями являются с:

- с прямой на прямую (меняется угол наклона).

- дуги окружности на прямую.

- прямой на окружность.

 

Первый случай, когда координатные приводы апериодические (Gx – Gy = 0).

 

 

L B C

 

у

А

0 х

 

В точке А – движение только по y c установленной динамической ошибкой dy=Vk/Кvy.

 

В точке С – движение только по х с ошибкой dх=Vк/Кvx.

 

В точке B – прекращается движения по у и начало движения по х.

 

При этом появляется контактная ошибка (недореза), максимальная величина которой L зависит от динамических свойств привода.

 

а) Если приводы имеют прямоугольную АЧХ (идеальную), то L=0,704 Vk/w0, где wс – частота среза.

 
 


А(w)

 

 
 

 


wс w

 

б) Если приводы с передаточной функцией

 

Ф(р) = 1/(1+р/wc), то L=0, 529 Vk/wc

 

 

1

 
 

 


wc w

 

2-й случай, когда координатные приводы колебательные (Gx>0, Gy>0).

S

 
 


L

B C

1

rф rф

     
 
 
 

 

 


А

 

Кроме ошибки недореза L появляется ошибка зареза S.

 

АВС – программная траектория центра фрезы.

 

1 – реальная траектория.

 

L @ (0,47 ¸ 0,59) Vk/wc _______

d @ (0,43 ¸ 0,6) Vk/wc где wс = w0/Ö2(1-2x2)

x = 0,5 ¸ 0,25 – коэффициент демпфирования.

w0 - собственная частота приводов.