Автоматизация токарной обработки коленчатого вала

Размещено на http://www.allbest.ru

33

Размещено на http://www.allbest.ru

Автоматизация токарной обработки коленчаго вала

1. Краткое описание технологического процесса

1.1 Характеристика процесса обработки коленчатого вала

Коленчатый вал -- деталь (или узел деталей в случае составного вала) сложной формы, имеющая шейки для крепления шатунов, от которых воспринимает усилия и преобразует их в крутящий момент. Составная часть кривошипно-шатунного механизма (КШМ). Коленчатый вал является одним из основных элементов двигателя, и поэтому к его обработке предъявляются существенные требования.

Рассмотрим строение коленчатого вала на примере коленчатого вала одного из двигателей ЯМЗ-238:

Рисунок 1 - Коленчатый вал двигателя ЯМЗ-238

Основные элементы коленчатого вала: 1 - передний конец вала, 3 - шатунная шейка, 4 - противовесы, 7-коренная шейка, 9 - передний противовес, 10 - распределительная шестерня. Коленчатые валы ЯМЗ изготавливаются из стали 50Г.

Шатунная шейка служит для соединения коленчатого вала с шатунами и передачи движения коленчатому валу.Коренная шейка -- опора вала, лежащая в коренном подшипнике, размещённом в картере двигателя.

Противовесы служат для компенсации центробежной силы вращающихся масс.

Обработка коленчатого вала состоит из следующих последовательных этапов:

1) Получение заготовки коленчатого вала (горячая штамповка или литье). В случае горячей штамповки (большинство двигателей ЯМЗ) в последствии производят закалку токами высокой частоты.

2) Механическая обработка частей коленчатого вала (токарная обработка, фрезерование).

3) Закалка токами высокой частоты.

4) Окончательная механическая обработка (шлифовка).

Токарная обработка (точение) - наиболее распространенный метод изготовления деталей типа тел вращения (валов, дисков, осей, пальцев, цапф, фланцев, колец, втулок, гаек, муфт и др.) на токарных станках. На них можно производить обтачивание и растачивание цилиндрических, конических, шаровых и профильных поверхностей этих деталей, подрезание торцов, вытачивание канавок, нарезание наружных и внутренних резьб, накатывание рифлений, сверление, зенкерование, развертывание отверстий и другие виды токарных работ. Иными словами обработка на токарных станках представляет собой изменение формы и размеров заготовки путем снятия припуска. Станок сообщает заготовке вращение, а режущему инструменту - движение относительно нее. Благодаря различным движениям заготовки и резца происходит процесс резания.

Процесс токарной обработки коренной шейки коленчатого вала относится к этапу механической обработки. Осуществляется с помощью токарного станка СВ-325 Boehringer.

• 1.2 Технологическая последовательность обработки коренной шейки коленчатого вала на токарном станке

Основные параметры при токарной обработке:D - диаметр детали после обработкиS - подача, перемещение инструмента за один оборот заготовкиn - требуемая частота вращенияV - скорость резанья, суммарное перемещение режущего инструмента относительно заготовки.

№ операции	Операция	Технологические параметры
		D мм	S мм/об	N об/мин	V м/мин
1	Правый суппорт. Обработать предварительно наружную поверхность 1й коренной шейки под люнет	112	0,4	500	180
2	Правый суппорт. Точить поверхности переднего конца вала.	144	0,1	300	90
3	Левый суппорт. Точить поверхности шейки маслоотражателя заднего конца вала	144	0,1	300	90
3	Точить поверхности заднего конца вала, подрезать торец	141	0,3	350	180
4	Левый суппорт. Точить 2ю коренную шейку	110	0,25	250	170
4	Правый суппорт. Точить 3ю коренную шейку	110.8	0,25	250	170
5	Левый суппорт. Точить 5ю коренную шейку	110,8	0,25	250	170
6	Левый суппорт. Точить 4ю коренную шейку	110,8	0,25	250	170

Технологическая последовательность процесса обработки задается технологом исходя из конструктивных особенностей детали.

Эскиз детали представлен в приложении.

Задачей системы автоматики станка является поддержание заданных параметров обработки на протяжение необходимых временных участках.

Циклограмма работы станка:1. Предварительная обработка 1й к/шейки под люнет с правой режущей головки Т=8 с.

2. Обработка переднего конца вала и обработка O144 на заднем конце вала Т=47.5 с.

3. Обработка наружной поверхности заднего конца вала и подрезка торца детали с левой режущей головки Т= 28,5с.

4. Обработка 2й коренной шейки с левой режущей головки Т= 61,0с. (левая и правая режущие головки работают одновременно)

5. Обработка 5й и 3й коренных шеек Т= 68,0с

6. Обработка 4й и 1й коренных шеек (левая и правая режущие головки работают одновременно) Т=68,0сТ_маш = 274,0с ; вспомогательное время на зажим детали и перемещение головок Т= 110с; Т_цикла = 6мин 24с

1.3 Описание станка СВ-325 Boehringer

Станок СВ-325 Boehringer предназначен для токарной обработки деталей сложной формы. В частности различного рода валов. На предприятии ЯМЗ применяется для обработки коренных шеек коленчатых валов. Станок является одной из самых последних разработок фирмы Boehringer (изготовлен в 2008 году). Внешний вид станка представлен на рисунке 2. Эскиз станка сверху на рисунке 3.

Рисунок 2 - Внешний вид станка СВ-325 Boehringer

1 - Рабочая зона станка, т.е. зона в которой непосредственно происходит токарная обработка коленчатого вала.2 - Пульт управления, прибор с помощью которого производится отладка работы станка.3 - Внутренняя часть станка, съемные панели обеспечивают быстрый и легкий доступ к электродвигателям и механике станка.

4 - Задняя част станка, с задней части станка находятся гидросистемы станка и электрический шкаф вмонтированный в корпус.На данном рисунке отсутствует кран транспортер, с помощью которого рабочий производит транспортировку детали в рабочую область станка.

Рисунок 3 - Эскиз станка. Вид сверху.

+SE - система отвода стружки, служит для очистки от стружки рабочей области станка

+НУ - Гидравлические системы станка, служит для смазки и охлаждения, а также зажима детали

+Н - Электрошкаф станка - содержит блоки управления приводов, силовыеблоки, соединенные с электрическими двигателями.

+М - Станок общий, здесь находятся основные электрические двигатели, главный и противоположный шпиндели.

+С - Пульт управления, индикаторы, на пульте происходит индикация о ходе процесса обработки.

Данный станок содержит электрическую систему, которая служит для управления станком создания главного крутящего момента, линейные перемещения, вентиляцию, освещение, работу устройства по отводу стружки.

Станок имеет 11 электронных осей передвижения, движения по которым обеспечиваются электрическими приводами.

Рисунок 4 - Перемещения обеспечиваемые электрическими приводами

Электрическая схема подключения приводов показана в графическом приложении.

S, S- главный приводыW1-привод подачи задней бабкиW2, W3 - приводы подачи люнетаX, Z, С, X2, Z2, C2 - приводы подачи

Блоки управления к приводам и силовые блоки содержатся в электрическом шкафу с задней стороны станка.Управление работой приводов подробно раскрывается в разделе «Описание и анализ существующей системы автоматизации».

Типы электрических двигателей:

В качестве двигателей используются асинхронные серводвигатели двигатели.

Серводвигатели используются в сервоприводах.

Сервопривод (следящий привод) -- привод с управлением через отрицательную обратную связь, позволяющую точно управлять параметрами движения.Управление работой станка осуществляется с помощью пульта управления. Который описан в разделе пульт управления станком.

Гидравлическая система

Является одной из важнейших систем станка обеспечивает следующие функции: зажим и заготовки, зажим и подачу инструмента, зажим люнетами, отдельный гидравлический агрегат реализует смазку станка.

Рисунок 5 - Пневматическая система станка

1 - Гидравлический агрегат сзади справа 2 - Гидравлический агрегат сзади слева 3 - Уравновешивающие устройство правого вертикального суппорта 4 - Уравновешивающие устройство левого вертикального суппорта 5 - Пневматическая система сзади справа 6 - Система смазки сзади слева

С помощью регуляторов давления можно устанавливать усилие гидравлического перемещения компонентов станка. Распределительные клапаны преобразуют электрические сигналы, поступающие с блока управления станка. Все регуляторы давления и распределительные клапаны объединены в управляющие модули, выполняющие гидравлическую функцию.



Рисунок 6- Регулятор давления

1 - Ключевой выключатель на регуляторе давления для предотвращения неразрешенных изменений давления 2 - Поворотная кнопка на регуляторе давления со шкалой с делениями по 10 бар 3 - Распределительный клапан (виден слева: отверстие, через которое возможна ручная регулировка клапана)

Для индикации и контроля гидравлического давления, с помощью которого узлы станка приводятся в действие предназначены датчики давления, давление непрерывно измеряется и выводится на датчик давления. Датчик давления программируется и сигнализирует блоку управления, о долговременных явлениях превышения или занижения установленных значений давления. Пневматическая система

Является вспомогательной, используется для очистки важных частей станка от стружки.

2. Описание и анализ существующей системы автоматизации

2.1 Управление работой приводов

автоматизация токарная обработка вал коленчатый

В станке используется система приводов Simodrive 611 известной немецкой фирмы Siemens. Для контроля работы привода главного шпинделя используются три датчика. Один из которых расположены вне системы привода, а два внутри блока сервопривода.

1) ERM 280 используется для определения скорости вращения вала шпинделя.

2) Датчик температуры внутри двигателя, для контроля работы двигателя и отключения двигателя в случае перегрева.

3) Датчик электродвигателя инкрементный. Служит для измерения параметров вращения непосредственно внутри двигателя.

Сигналы от датчиков приходят на регулировочный вставной блок Simodrive 6SN11 фирмы siemens. Этот прибор в свою очередь соединен с SINUMERIK 840D и модулем контроля 6SN11. А по приборной шине (для индикации состояния и присутствия привода) и шине привода непосредственно с другими приводами. Управляющий сигнал передается по силовой трехфазной линии.

SINUMERIK 840D - блок выполняющий функции управления работой привода.

Привод S связан через NCO3 с приводам подачи x, и подает на него сигнал разблокировки блокировки во время работы станка.

Привод S и S2 последовательно связаны через приборную шину, щину привода и ZK - шину. C привода S2 шины идут на модуль контроля, а уже от туда к приводам подачи станка.



Рисунок 7-Структурная схема взаимодействия приводов S и S2

Остальные силовые блоки (приводов подачи) размещены последовательно, т.е. каждый соединен с предыдущим и последующим через приборную шину, шину привода и zk-шину. В приводах подачи вместо измерительной системы SCE используется система измерения длинны.

Смазка

На смазочный агрегат поступают данные с датчиков уровня смазки. В случае понижения уровня смазки производится регулирования.

Контроль зажима

В системе предусмотрен контроль зажима инструмента, для этого в гидравлическую систему введен датчик давления зажима. Если зажатие детали или инструмента недостаточно, то в целях безопасности происходит блокировка станка. Также контролируется давление люнета на деталь (детали на люнет), при недостаточном давлении работа прекращается т.к. деталь может изогнутся.

3. Пульт управления

Для управления станком, отображения сведений о ходе технологического процесса, предупреждения об ошибках используется пульт управления.Пульт управления станком представлен на рисунке:

Рисунок 8 - Пульт управления станком

Пульт управления разделен на следующие части: 1 - Панель управления 2 - Панель управления станком 3 - Дополнительная панель (панель управления Boehringer) 4 - Дисковод для дискет



Рисунок 9 - Панель управления

1 - Вертикальная планка с программируемыми клавишами2 - Дисплей3 - Горизонтальная планка с программируемыми клавишами4 - Вертикальная планка с программируемыми клавишами5 - Буквенно-цифровая клавиатура6 - Сенсорная мышь7 -Лицевая панель ввод USBЗа исключением программируемых клавиш загрузка клавиш соответствует стандартному блоку управления Siemens, тип OP 12.

Рисунок 10 - Панель управления станком

1 - Ударный выключатель для аварийного отключения станка 2 - Клавиатурный блок, состоящий из клавиш переключения режимов работы, клавиш отсчета, клавиш для реализации функций станка, клавиш программного управления 3 - Клавиатурный блок в центре для выполнения ручных функций станка 4 - Клавиатурный блок состоящий из клавиш предварительной установки осей ЧПУ, клавиш реализации общих функций станка. 5 - Поворотная кнопка (клавиши для поворота шпинделя) 6 - Поворотная кнопка (для подачи) 7 - Ключевой выключатель, для подтверждения права доступа к станку с помощью специального ключ

4. Контроль диаметра шеек коленчатого вала

Преобразователь индуктивный А33-02

В качестве первичного измерительного прибора используется индуктивный преобразователь индуктивный А33-02

Он имеет следующие характеристики:1) Ход измерительного наконечника 3 мм2) Нелинейность характеристики на участке ±1 мм, не более 1 %3) Измерительное усилие при минимальном выходном напряжении 1,5±0,5Н4) Питание - синусоидальный сигнал частотой 10 кГц напряжение от 1,5 до 6 Вольт 5) Габаритные размеры, мм 11.5х896) Масса, кг, не более 0,157) Рабочие условия применения:

Температура окружающего воздуха, °С от 10 до 35 относительная влажность воздуха при температуре 25°С, не более 80 атмосферная давление, кПа (мм рт. ст.) 84-106,7(630 - 800)

8) Частота возбуждения от 50 Гц до 10 кГц.

Описание промышленного контроллераКонтроллер является специализированной вычислительной машиной, доступной для программирования инженеру-технологу, неспециалисту в области программирования и предназначен для управления последовательными процессами в условиях промышленной среды в масштабе реального времени.

Рисунок 11 - Контроллер

Контроллер состоит из четырех основных модулей. Базовым модулем является модуль центрального процессора. К нему через интерфейсные разъемы подключаются модуль индикации и клавиатуры, модуль измерений электрических параметров сети и модуль дискретных входов/выходов. Количество дискретных МВВ может изменяться в зависимости от поставленной задачи.

Рисунок 12 - Блоки промышленного контроллера

Контроллер может функционировать в одном из нескольких режимов:ПРОГРАММИРОВАНИЕ. В этом режиме пользователь с помощью программирующего устройства может загружать и выгружать технологическую программу, редактировать данные.

РАБОТА. В этом режиме контроллер выполняет технологическую программу, обрабатывает входные сигналы и формирует состояние выходов. В этом режиме можно редактировать только данные.

ТЕСТИРОВАНИЕ. Данный режим аналогичен режиму РАБОТА, за исключением того, что выходы контроллера отключены. В режиме НЕПРЕРЫВНОГО ТЕСТИРОВАНИЯ контроллер выполняет программу постоянно, в режиме ПОШАГОВОГО ТЕСТИРОВАНИЯ программа выполняется один раз, затем контроллер ожидает разрешения следующего сканирования.

ПРИОСТАНОВКА. Дополнительный режим, который используется при отладке программы. Переход в этот режим осуществляется из программы специальной инструкцией, при этом выполнение программы прекращается, выходы контроллера отключаются.

ОШИБКА. Программа пользователя не сканируется, выходы контроллера отключены. Код ошибки находится в слове S:6 файла состояния. Перейти в другой режим можно только после устранения неисправности и сброса ошибки с помощью программирующего устройства или перезагрузкой контроллера.

Все режимы работы контроллера являются дистанционными, переход из одного режима в другой осуществляется с помощью программирующего устройства. Для подключения контроллера к компьютеру используются интерфейсы RS.

Рисунок 13 - Подключение контроллера к персональному компьютеру протокол через RS-232

Программирование промышленного контроллера

Создание, редактирование, документирование и загрузка программы пользователя выполняется с помощью персонального компьютера и программного обеспечения для программируемых контроллеров семейства PControL. С помощью данного ПО также производится отладка программы пользователя, поиск неисправностей технологического оборудования, и решаются другие задачи.

Программа пользователя представляет собой файл, который имеет уникальное имя и состоит из каталога программ и каталога данных.Каталог данных состоит из файлов, в которых содержится информация обо всех данных используемых пользователем. Каталог программ состоит из файлов, в которых содержится информация о конфигурации контроллера и файлы с инструкциями пользователя.

Программа пользователя создается и редактируется в памяти компьютера в режиме оффлайн. Затем записывается на жесткий диск или другой носитель под уникальным именем. Также в режиме он-лайн можно выгрузить программу из контроллера в память компьютера и затем сохранить на жестком диске. В процессоре программа может храниться в ОЗУ с резервным источником питания или ППЗУ в зависимости от потребностей пользователя. При включении питания контроллером проверяется наличие программы пользователя в ОЗУ. Если программа записана, контроллер начинает ее выполнение, иначе проверяется наличие программы в ППЗУ. Если программа записана в ППЗУ, она копируется в ОЗУ и затем контроллер начинает ее сканирование. Если программа пользователя записана в ОЗУ с резервным источником питания, то при отключении основного питания контроллера все промежуточные данные сохраняются.

Программные файлы пронумерованы от 0 до 255. Первые 2 файла зарезервированы системой. Программный файл 2 является главным, с него начинается выполнение программы пользователя. Остальные файлы могут быть использованы в качестве подпрограмм. Максимальный уровень вложенности подпрограмм равен 8.

Файлы данных содержат информацию о состоянии внешних входов/выходов, таймеров, счетчиков, состояния контроллера и т.д., которые используются в программе пользователя. Также в этих файлах можно хранить информацию, принятую от других контролеров по каналам связи, выполнять предварительную обработку данных и записывать результаты операций над данными.

В целях удобства каждый файл обозначается идентификатором, который состоит из буквы, определяющий тип файла, и порядкового номера. Файлы с номерами от 0 до 8 заданы по умолчанию и не могут изменяться пользователем. Файлы с 9 по 255 могут создаваться дополнительно и быть типом B,T,C,R,

Таблица 2 - Типы файлов и их обозначение

Тип файла	Идентификатор	Номер файла	Назначение
Выходной	O	0	Файл отображения состояния внешних физических выходов
Входной	I	1	Файл отображения состояния внешних физических входов
Состояние	S	2	Содержит информацию о состоянии контроллера: режим работы, диагностика, ошибки, флаги арифметических операций и т.д.
Битовый	B	3	В основном используется для хранения промежуточных булевых операций и др.
Таймер	T	4	Содержит информацию об уставке, накопленном значении и флагах таймера
Счетчик	C	5	Содержит информацию об уставке, накопленном значении и флагах счетчика
Управление	R	6	Используется инструкциями файлового сдвига и шаговыми инструкциями
Целых чисел	N	7	В основном используется для хранения промежуточных арифметических операций над целыми числами
Резервный		8
Определяется пользователем	B,T,C,R,N	9..255	Любой из файлов данных, если недостаточно файлов по умолчанию.

Каждый файл состоит из элементов, элемент из слов, слово из битов. У файлов типа S,B,N размер элемента равен одному слову. Элементы файлов типа T,C,R состоят из 3 слов. Слово состоит из 16 бит. Размер файлов входов/выходов зависит от конфигурации контроллера. Файл состояния имеет фиксированный размер. Размер остальных файлов изменяется пользователем в зависимости от поставленной задачи и может быть от 0 до 256 элементов. Пользователь может адресоваться к элементу, слову или биту любого типа файла. Адресация осуществляется с помощью буквенно-цифровых знаков и специальных разделительных символов: двоеточие “:”, косая черта “/”, точка “.”.

Xf:e.w/b,

где

X - буква, обозначающая тип файла данных

f - номер файла

: - разделитель элемента

e - номер элемента (может опускаться, если состоит из 1 слова)

. - разделитель слова

w - номер слова

/ - разделитель бита

b - номер бита

Пользователь может обращаться к любому выходу или входу контроллера в следующем формате:

Программа представляет собой набор инструкций, которые управляют технологическим оборудованием. Программирование контроллера осуществляется с помощью графического языка релейно-контактных схем, который не требует специальной подготовки персонала.

Язык РКС основывается на электрической схеме и состоит из цепей. В начале цепи располагаются входные инструкции, которые соответствуют контактам входных устройств. Они могут соединяться последовательно или параллельно. Последним элементом цепи является выходная инструкция, соответствующая выходной катушке исполнительного механизма. Выход включается и отключается в зависимости от состояния цепи. Выходная инструкция выполняется, если выполняется сканирование программы и цепь находится в состоянии истина. Допускается в схеме использовать параллельное соединение выходных инструкций с дополнительными входными условиями. Сканирование инструкций оптимизировано так, чтобы уменьшить время выполнения. Например, если цепь состоит из последовательных входных инструкций, то опрос входов прекращается на первой инструкции, находящейся в состоянии ложно. Выход, управляющийся данной цепочкой, отключается. Если цепь состоит из параллельных инструкций, то опрос прекращается, как только инструкция будет в состоянии истина. Выход, управляющийся данной цепочкой, перейдет в состояние истина.

Схема преобразования AD698 перемещения

Для измерения линейных перемещений, диаметра и других линейных величин используют LDTV датчики.

LVDT -- это датчики положения и перемещения на основе дифференциального трансформатора. Они хорошо известны разработчикам и находят широкое применение в автомобильной промышленности, производственном и технологическом оборудовании, системах контроля качества благодаря их надежности, широкому динамическому диапазону и высокой точности. Принцип работы LVDT-датчика [1] состоит в том, что величина разностного сигнала вторичных обмоток дифференциального трансформатора датчика пропорциональна положению его сердечника.

Компания Analog Devices является лидером по производству интегральных преобразователей для различных типов датчиков. Для LVDT-датчиков она выпускает микросхемы AD598 и AD698, которые содержат все необходимые узлы для формирования сигнала возбуждения датчика и преобразования его синусоидального выходного сигнала в постоянное напряжение. Микросхемы требуют подключения минимального числа внешних компонентов, задающих частоту возбуждения датчика, коэффициент усиления и другие параметры преобразования.

Рисунок 19 - Структурная схема AD698 с LVDT датчиком

Микросхемы AD598 и AD698 имеют генератор чистого синусоидального напряжения.

Микросхема AD698 предназначена для работы с четырехвыводным LVDT-датчиком. Она использует напрямую разностный сигнал вторичных обмоток, а суммарный сигнал берется с первичной обмотки LVDT. Это обеспечивает несколько более высокие параметры преобразования, но требует подключения дополнительных внешних компонентов. Микросхема AD698 имеет отдельные входы компаратора канала А. Поскольку демодуляция разностного сигнала канала А выполняется при помощи этого компаратора, возникает необходимость, чтобы сигнал на компараторе не был равнен нулю при начальном положении сердечника датчика. Для этого сигнал на компаратор подается не с вторичных обмоток, а с первичной обмотки через специальную корректирующую фазосдвигающую цепочку. Эта цепочка нормирует уровень входного сигнала и корректирует фазовый сдвиг между первичной и вторичными обмотками. Для AD698 отсутствует требование к стабильности суммарного напряжения вторичных обмоток LVDT. Однако необходимо, чтобы этот фазовый сдвиг оставался постоянным, так как он оказывает влияние на работу демодулятора канала А. Микросхема AD698 также может быть использована для работы с полумостовым датчиком. В этой схеме включения сигнал на обмотках датчика не равен нулю в начальном положении сердечника, и его можно напрямую подать на вход компаратора.

Основные характеристики датчика AD698 двух модификации.

Параметр	AD698SQ	AD698AP	Ед. измерения
Передаточная функция		Вольт
Общая ошибка	0,4 -1,65 %	0,4-1,65%	%
Диапазон выходного напряжения			Вольт
Выходной ток	11	11	мА
Ток короткого замыкания	20	20	мА
Диапазон напряжения питания	2,1 24	2,1 24	Вольт
Частота возбуждения	0 ..20000	0..20000	Гц
Рабочий диапазон питания	13 36	13 36	В
Температурный диапазон питания	-55 +125	-40 +85	°С

Рисунок 20 - Функциональная схема AD69

Расчет параметров элементов схемы:

Для первой схемы питания

Рисунок 21 - Схема AD628 схема подключения LDTV датчиков и питания ±15 В

1. Выберем максимальную частоту измеряемой механической вибрации или перемещения. Надо отметить, что преимуществом LVDT-датчика является то, что его сердечник двигается внутри трансформатора свободно, практически без трения. Это позволяет использовать LVDT в точных устройствах измерения веса и амплитуды вибраций. .

2. Частоту возбуждения первичной обмотки следует выбирать на порядок выше частоты мех. вибраций.

; .

3. Выбираем подходящий LDTV датчик который будет работать с возбуждением частота 2,5 кГц. Например, будет работать в диапазоне от 50 Гц до 10 кГц.

4. Номинал конденсатора С1 выбирается из соотношения:

5. Определим номинальное напряжение возбуждения LVDT-V_s =-15 В; V_s=15В.

6. По характеристике зависимости напряжение питание сопротивление R1 получаем значение R1

Рисунок 22 - Зависимость напряжения питание первичной обмотки от R1

R1=0.9 кОм

7. С2, С3, С4 зависят от желаемой пропускной способности, должны быть одинаковыми С2=С3=С4=10^-4 /250=0,4мкФ

8. Для выбора номинала R2 необходимо знать чувствительность датчика S и d - максимальное значение смещения его сердечника в одну сторону. Как правило, LVDT-датчики выпускаются уже с калиброванным значением чувствительности S. Значение d приведено в спецификации к датчику. Номинал резистора R2 вычисляется по формуле:

;

9. Резисторами выставляют напряжение смещение настройки V_os рассчитываемое по формуле:

;

2 - Для второй схемы питания

Рисунок 23 - Схема AD628 схема подключения LDTV датчиков и питания 0+30 В

Шаги 1-9 аналогично шагам с питанием ±15В.

10.Максимальное значение R5 и R6 должны удовлетворять условию R₅+R₆?V_PS/100мА

Отсюда найдем R₅:

11. Выбираем временное значение R₆

12. Проверяем условия из пунктов 9-1113. Выбираем С5 конденсатор от 0, до 1 мкФ.

Рисунок 24 - Функциональная схема AD698

6. Данные для статистических расчетов

Шпиндель 1

Дата	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	03.07.12
Время	13:52	14:03	14:09	14:12	14:16	14:20	14:22	7:31
Х	42,000	16,000	33,000	36,000	28,000	38,000	3,000	27,000
03.07.12	03.07.12	03.07.12	03.07.12	03.07.12	03.07.12	03.07.12	03.07.12	03.07.12
7:35	7:37	7:42	7:44	7:49	7:53	7:57	8:00	8:02
4,000	28,000	9,000	26,000	1,000	35,000	9,000	16,000	5,000
03.07.12	03.07.12	03.07.12	03.07.12	03.07.12	03.07.12	03.07.12	03.07.12	03.07.12
8:04	8:06	8:08	8:09	8:12	8:14	8:17	8:20	8:23
30,000	54,000	8,000	27,000	5,000	11,000	4,000	4,000	38,000

03.07.12	03.07.12	03.07.12	03.07.12	03.07.12	03.07.12	03.07.12	03.07.12	03.07.12
8:26	8:29	8:31	8:34	8:37	8:39	8:41	8:44	8:47
4,000	25,000	7,000	19,000	24,000	1,000	3,000	39,000	32,000

03.07.12	03.07.12	03.07.12	03.07.12	03.07.12	03.07.12	03.07.12	03.07.12	03.07.12
8:55	8:57	9:02	9:04	9:09	9:13	9:13	9:16	9:22
38,000	19,000	7,000	28,000	5,000	26,000	11,000	9,000	33,00

Шпиндель 2

Дата	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12
Время	12:23	12:27	12:32	12:40	12:44	12:50	12:58	13:02
Х	18,000	15,000	7,000	31,000	31,000	22,000	17,000	14,000
02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07
13:15	13:22	13:29	13:31	13:32	13:44	13:48	13:50	14:03
0,000	0,000	7,000	16,000	18,000	16,000	36,000	25,000	35,0
02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	03.07.12	03.07.12	03.07.12	03.07.12	03.07
14:10	14:13	14:17	14:20	7:31	7:35	7:39	7:42	7:50
28,000	18,000	23,000	43,000	19,000	31,000	0,000	24,000	21,000
03.07.12	03.07.12	03.07.12	03.07.12	03.07.12	03.07.12	03.07.12	03.07.12	03.07
7:53	7:58	8:00	8:02	8:05	8:07	8:09	8:12	8:15
24,000	26,000	32,000	38,000	32,000	23,000	27,000	15,000	22,000

Шпиндель 3

Дата	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12
Время	9:04	9:09	9:11	9:13	9:16	9:17	9:21	9:28
Х	27,000	21,000	16,000	18,000	23,000	21,000	17,000	6,000
02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12
9:30	9:33	9:35	9:39	9:43	9:45	9:47	9:53	9:54
21,000	20,000	20,000	13,000	13,000	24,000	26,000	29,000	13,000
02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12
9:57	9:59	10:47	10:53	10:54	10:57	10:58	11:00	11:02
15,000	14,000	5,000	1,000	9,000	7,000	18,000	23,000	12,000
02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12
11:10	11:12	11:16	11:21	11:26	11:29	11:31	11:34	11:36
15,000	9,000	12,000	4,000	22,000	19,000	20,000	15,000	23,000

Шпиндель 4

Дата	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12
Время	7:30	7:33	7:41	7:44	7:46	7:50	7:52	8:02
Х	13,000	23,000	39,000	28,000	17,000	25,000	48,000	22,000
02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12
8:10	8:12	8:19	8:24	8:30	8:33	8:35	8:40	8:42
16,000	19,000	23,000	23,000	21,000	14,000	21,000	26,000	0,000
02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12
8:47	8:50	8:52	8:55	8:58	9:02	9:05	9:09	9:12
18,000	3,000	12,000	17,000	18,000	13,000	25,000	5,000	12,000
02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12
9:14	9:16	9:17	9:21	9:27	9:31	9:34	9:40	9:44
7,000	13,000	7,000	1,000	9,000	3,000	3,000	2,000	5,000
02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12	02.07.12
11:09	11:11	11:13	11:17	11:22	11:26	11:29	11:32	11:34
8,000	3,000	7,000	0,000	22,000	13,000	22,000	23,000	24,000

Диаграмма отклонений:

Рисунок 25 - Диаграмма отклонений при токарной обработке

Определение радиального и торцевого биений круглого фланца картера маховика после токарной обработки (D=512 мм)

Радиальное биение - разность D наибольшего и наименьшего расстояний от точек реального профиля поверхности вращения до базовой оси в сечении плоскостью, перпендикулярной базовой оси

Рисунок 26 - Радиальное биение

Торцовое биение - разность D наибольшего и наименьшего расстояний от точек реального профиля торцовой поверхности, до плоскости, перпендикулярной базовой оси.

Рисунок 27 - Торцевое биение

Данные для определения радиальных биений

файл 1	файл 2	файл 3	файл 4	№ элем.
101	4	70	70	1
101	13	70	70	2
101	-29	70	70	3
101	31	70	70	4
101	34	70	70	5
101	33	70	70	6
101	44	70	70	7
101	44	70	70	8
101	55	70	70	9
101	55	70	70	10
102	61	70	70	11
103	55	70	70	12
104	70	70	70	13
83	82	70	70	14
22	94	70	70	15
-3	101	70	70	16
50	106	70	70	17
104	104	70	70	18
106	116	70	70	19
104	109	70	70	20
103	110	70	70	21
99	109	70	70	22
102	110	70	70	23
100	101	70	70	24
95	95	70	70	25
94	104	70	70	26
88	104	70	70	27
91	103	70	70	28
86	101	70	70	29
90	114	70	70	30
85	65	70	70	31
87	100	70	70	32
83	93	70	70	33
75	93	70	70	34
65	93	70	70	35
76	93	70	70	36
54	94	70	70	37
62	99	70	70	38
76	102	70	70	39
73	120	70	70	40
75	130	70	70	41
73	136	70	70	42
74	142	70	70	43
77	154	70	70	44
77	145	70	70	45
72	155	70	70	46
63	156	70	70	47
63	154	70	70	48
62	151	70	70	49
58	157	70	70	50

Данные для определения торцевых биений:

файл 1	файл 2	файл 3	файл 4	№ элем.	Ср. линия
-47	-3	-47	-47	1	0
-47	-3	-47	-47	2	0
-47	-7	-47	-47	3	0
-47	-11	-47	-47	4	0
-47	-11	-47	-47	5	0
-47	-15	-47	-47	6	0
-47	-17	-47	-47	7	0
-47	-16	-47	-47	8	0
-47	-23	-47	-47	9	0
-46	-26	-47	-47	10	0
-46	-30	-47	-47	11	0
-46	-33	-47	-47	12	0
-46	-38	-47	-47	13	0
-45	-36	-47	-47	14	0
-47	-40	-47	-47	15	0
-44	-42	-47	-47	16	0
-47	-43	-47	-47	17	0
-38	-44	-47	-47	18	0
-45	-40	-47	-47	19	0
-46	-37	-47	-47	20	0
-47	-35	-47	-47	21	0
-47	-34	-47	-47	22	0
-47	-30	-47	-47	23	0
-45	-24	-47	-47	24	0
-47	-21	-47	-47	25	0
-46	-15	-47	-47	26	0
-47	2	-47	-47	27	0
-45	-3	-47	-47	28	0
-47	-2	-47	-47	29	0
-48	1	-47	-47	30	0
-47	6	-47	-47	31	0
-49	38	-47	-47	32	0
-52	17	-47	-47	33	0
-51	18	-47	-47	34	0
-53	19	-47	-47	35	0
-48	23	-47	-47	36	0
-46	21	-47	-47	37	0
-46	19	-47	-47	38	0
-43	20	-47	-47	39	0
-43	21	-47	-47	40	0
-40	19	-47	-47	41	0
-39	14	-47	-47	42	0
-44	10	-47	-47	43	0

Данные для определения радиальных биений можно представить в виде графика:

автоматизация токарная обработка вал коленчатый

Данные для определения торцевых биений

Рисунок 28 - Торцевые биения

Размещено на Allbest.ru