АЛГОРИТМ ПРОЄКТУВАННЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЧНОГО УПРАВЛІННЯ ТОЧНІСТЮ МЕХАНІЧНОЇ ОБРОБКИ НА ВЕРСТАТАХ З ЧПУ

Abstract

В статті запропоновано структурну схему системи управління точністю обробки для токарного верстата з числовим програмним управлінням (ЧПУ), застосовуючи для цього алгоритм керування, що ґрунтується на статистичному прогнозуванні. Схема системи управління можна застосувати до різних верстатів з різними системами ЧПУ, головна умова, щоби система ЧПУ дозволяла підключення сторонньої електронно-обчислювальної машини (ЕОМ). В статті розглянуто на прикладі верстата 16К20Ф3 з допомогою системи управління ЧПУ 2Р22, застосування схеми управління точності та її математичне забезпечення, що включає у собі як алгоритми обчислення величин корекції, так і процедури вибору оптимальної послідовності. Окремо розглянуто етапи оцінювання точності та представлено докладні алгоритми «Оцінка помилки налаштування та довірчих меж» та «Визначення сфери дії незалежних випадкових факторів». В результаті проведених досліджень автоматичного підналагодження за алгоритмом управління точністю обробки виявлено, що вихідна послідовність розмірів деталей (тобто розмірів деталей, виготовлених з підналагодженням) має постійне середнє значення, мало відрізняється від заданого розміру, і кореляційну функцію незначно відмінну від нуля, що свідчить про повне вичерпання можливостей подальшого підвищення точності обробки методами автоматичної налагодження, тобто шляхом використання інформації про розміри раніше оброблених деталей.

The article proposes a structural diagram of the processing precision control system for a CNC lathe, using a control algorithm based on statistical forecasting. The scheme of the control system can be applied to different machines with different CNC systems; the main condition is that the CNC system allows the connection of a third-party electronic computer (EC). Using the example of a 16K20F3 machine with the help of a 2P22 CNC control system, the application of the accuracy control scheme and its mathematical support, which includes both algorithms for calculating correction values and procedures for choosing the optimal sequence, is considered in the article. The stages of accuracy assessment are considered separately, and the detailed algorithms "Estimation of tuning error and confidence limits" and "Determination of the scope of independent random factors" are presented. As a result of the conducted research on automatic sub-tuning according to the processing precision control algorithm, it was found that the original sequence of part sizes (that is, the sizes of parts manufactured with sub-tuning) has a constant average value, slightly different from the specified size, and a correlation function slightly different from zero, which indicates a complete exhaustion of possibilities of a further increase in the accuracy of processing by automatic debugging methods, i.e. by using information about the dimensions of previously processed parts.