Зміст
Введення
1 Вихідні дані
2 Аналіз процесу різання як ОУ
3 Визначення структури основного контуру системи
4 Розробка структурної схеми САР
5 Аналіз стійкості скоригованої системи
6 Побудова АдСУ
Висновок
Введення
У процесі обробки в зоні різання виникає підвищена температура, що надає істотний вплив на стійкість інструменту
,
де, - показник ступеня і коефіцієнт, що залежать від матеріалів інструменту, заготовки, а також виду обробки; - температура різання, В° С.
Затуплення інструменту, надходження більш інтенсивного охолодження, зміна твердості деталі, зміна швидкості різання негайно впливають на температуру різання. Якщо при обробці температура різання навіть незначно перевищить максимально допустиме значення для даного інструмента, то відбувається підвищений знос останнього, що завершується, як кажуть, В«теплової посадкою інструменту В». Найбільш сильно на температуру різання впливає швидкість, кілька менше - величина подачі і ще менше - глибина різання. Зв'язок між температурою різання і перерахованими параметрами може бути описана емпіричної степеневою залежністю
В
За температурі (термо-ЕРС) різання можна судити про швидкість зносу інструменту. Для різних сполучень інструменту і матеріалу деталі існують температури, при яких швидкість зносу інструменту виявляється оптимальною з точки зору собівартості обробки, або продуктивності обробки. Для вимірювання цієї температури та управління процесом обробки найбільшого поширення знайшов метод природної термопари, утвореної інструментом і деталлю. Развиваемая природної термопарою термо-ЕРС дозволяє побудувати АСУ ТП, підтримуючу заданий температурний режим з точністю 2 ... 3%. Для успішної побудови системи стабілізації температури різання (СТР) необхідно, щоб конструкція верстата НЕ шунтуватися цю термо-ЕРС, різець був би ізольований від маси верстата, а твердосплавний різець охолоджувався ЗОР (МОР) для того, щоб В«холоднийВ» ділянку пластини мав температуру навколишнього середовища і були зведені до мінімуму температурні похибки вимірювань.
Вимірювання температури в зоні контакту в процесі різання
Вимірювання здійснюється за допомогою методу природної термопари. Термоелементом в даному випадку є матеріал різця і деталі. А гарячим спаєм є зона контакту різця з заготовкою.
В
РТС
,
Переваги методу: конструктивно простий, може застосовуватися для різних видом ріжучого інструменту та обладнання, зручний для САУ процесом різання.
Недоліки: необхідність градуювання для кожного поєднання різця і деталі, метод не дає розподіл температур на передній і задній поверхні, а тільки середньо-інтегральну температуру.
1 Вихідні дані
Режим різання
Умова
різання
Допуск на
температуру
різання -
, м/мм
, мм/об
, мм
, мм
45
0,11
1,7
1,3
В В
Двигун 2ПН180LУХЛ4:
потужність, кВт - 10
напруга, В - 220
частота обертання, об/хв номінальна - 1000
максимальна - 3000
ККД,% - 82,5
опір обмотки при 15 0С, Ом якоря - 0,168
додаткових полюсів - 0,11
збудження - 72,5/20,1
індуктивність ланцюга якоря, мГн - 5,6
ПЕ: ланка 1 з
ланка 2 з
ДК: з
ПУ: з
Оптимальна температура в зоні різання забезпечує мінімум інтенсивності зношування ріжучого інструменту. При точінні жаростійкого сплаву ХН77ТЮР різцем ВК6М з параметрами заточування мм;;; оптимальна температура становить C. Температура в зоні різання для даної пари В«інструмент-детальВ» визначається виразом:
, (1).
Коливання напруги в мережі може викликати відхилення розрахункових значень швидкості обертання шпинделя і швидкості обертання двигуна механізму подачі на () заданого розрахункового значення, в результаті чого температура в зоні різання може відхилятися від розрахункової. Крім того, зміна величини припуску в межах так само може викликати відхилення температури в зоні різання. Для підтримки температури в зоні різання на рівні з заданою точністю змінюємо V, регулюючи швидкість обертання двигуна шпинделя, при незмінному завданні, однак при цьому величина S коливається за напруги мережі на () заданого.
2 Аналіз процесу різання як ОУ
Аналіз процесу різання як об'єкта управління з...
