Привод точного позиционирования.

С распространением в станках принципов ЧПУ роль привода для точных отсчетных перемещений постоянно возрастает. Назначением привода позиционирования является перемещение узла станка из начального положения в заданное конечное положение с определенной точностью. Оценка точности позиционирования осуществляется на основе следующих критериев: рассогласования пути, повторяемости и чувствительности.

Погрешность позиционирования - рассогласование между заданной и фактической величинами. Эта погрешность является случайной функцией и изменяет свое значение во всем интервале возможных перемещений. Погрешность позиционирования имеет систематическую и случайную составляющие.

Повторяемость - дисперсия пути при многократном перемещении из одного и того же исходного положения в постоянное заданное.

Чувствительность (порог чувствительности) -минимальное перемещение задающего устройства (двигателя), на которое реагирует конечное звено кинематической цепи.

Осуществление точного позиционирования возможно различными путями. Разомкнутый привод основан на том, что двигатель, (задающее устройтво), перемещаясь на строго заданный путь, должен через кинематическую цепь привода на тот же путь переместить узел станка. Существенное влияние на точность позиционирования оказывает конечный этап пути подвода узла к заданному положению с некоторой скорость v. В некоторый момент времени Т вращение прекращается и включается тормозной режим, при котором скорость снижается до нуля. Конечное положение, а следовательно, и точность позиционирования зависят от ошибки срабатывания системы управления и ошибки на пути торможения

* J/iM, где T – ошибка срабатывания системы управления, J – момент инерции передвигательного узла, приведенный к тяговому устройству(ходовому винту).

i-передаточное отношение пары винт-гайка.

Привод с обратной связью обеспечивает точность позиционирования за счет датчика, измеряющего фактический путь, и системы управления двигателем по рассогласованию, т.е. на принципах следящего привода.

Определение и обоснование основных технических характеристик оборудования.

Привод микроперемещений.

Основными техническими характеристиками станка, определяющими его производственные возможности, являются:

а) предельные частоты вращения шпинделя (числа двойных ходов столов и др.) n_max и n_min;

б) промежуточные значения частот вращения шпинделя (чисел двойных ходов столов и др.) между n_max и n_min;

в) предельные подачи s_max и s_min;

г) промежуточные значения подач между s_max и s_min;

д) мощность электродвигателя;

е) габаритные размеры заготовки.

Привод микроперемещений:

Упругосиловой привод использует для перемещения подвижного узла деформацию упругого звена, которая создается силовым воздействием. При достаточно большой жесткости упругое звено имеет ограниченную общую деформацию, и, следовательно, диапазон перемещения подвижного узла также небольшой.

Привод с растормаживанием основан на том, что под действием, системы управления вспомогательное устройство в течение определенного времени пропускает движение от основного электрического, гидравлического или механического двигателя. Дискретное управление растормаживанием от шаговых двигателей дает возможность применять подобные приводы в станках с программным управлением. Тормозящие устройства нередко называют механическими усилителями мощности, имея в виду, что управлять приходится мощностью двигателя во много раз меньшей, чем мощность основного двигателя.

Магнитострикционный привод использует свойство тел из ферромагнитных материалов изменять линейные размеры при намагничивании. В магнитное поле, создаваемое катушкой, помещен жесткий стержень. Один конец стержня жестко связан с неподвижной базовой деталью, а второй конец стержня закреплен в подвижном узле станка. С увеличением напряженности поля размеры стержня изменяются, что и приводит к перемещению подвижного узла.

Тепловой привод основан на том, что удлинение стержня и соответствующее перемещение узла происходят при непосредственном нагреве стержня. В исходное положение узел возвращается при охлаждении стержня жидкостью, пропускаемой через его внутреннюю полость.

Гидравлический привод с объемным регулированием имеет ограниченные возможности, так как малые стабильные подачи жидкости осуществимы до 2–3 см³/мин. Для малых точных перемещений в небольшом диапазоне перспективно использование регулируемых гидростатических опор.