Aktiv dimensionskontroll vid bearbetning av verktygsmaskiners delar

Aktiv styrning är den styrning som styr bearbetningsprocessen som en funktion av detaljens dimensioner. Med aktiv måttstyrning kan du signalera övergången från grovbearbetning till finbearbetning, indragning av verktyget i slutet av bearbetningen, verktygsbyte etc. Kontrollen är vanligtvis automatisk. Med aktiv kontroll ökar bearbetningsnoggrannheten och arbetsproduktiviteten ökar.

Aktiv styrning används ofta för att styra slipprocesser (fig. 1) där hög bearbetningsnoggrannhet krävs och slipverktygets dimensionella motstånd är lågt. Sondmekanismen 1 mäter del D och ger resultatet till mätanordningen 2. Därefter överförs mätsignalen till omvandlaren 3, som omvandlar den till elektrisk och genom förstärkaren 4 överför den till maskinens 6 exekutiva organ. samtidigt tillförs den elektriska signalen till signalanordningen 5. Tillförseln av element 2, 3, 4, de nödvändiga energiformerna utförs av block 7.Beroende på behovet kan vissa element uteslutas från denna krets (till exempel element 5).

Elektriska kontaktmätgivare används i stor utsträckning som primära givare för aktiv styrning (Fig. 2, a). Med en minskning av arbetsstyckets storlek, rör sig stången 9 ner i bussningarna 7 som är pressade in i kroppen 5. I detta fall trycker begränsaren 8 på armen på kontaktspaken 2, fäst vid kroppen med hjälp av en platt fjäder 3 Detta orsakar en betydande avvikelse till höger om den övre änden av kontaktspaken 2, som ett resultat av vilken den övre 4 först öppnas och sedan de nedre 1-kontakterna på mäthuvudet stänger.

Kontakterna kan justeras. De är fixerade i en remsa 10 av isoleringsmaterial. Kroppen 5 är i form av en klämma. Den är täckt med plexiglaslock på sidorna, vilket gör att du kan observera sensorns funktion. Om det är nödvändigt att observera storleken på arbetsstycket i hålet 6, förstärks en indikator, som påverkas av den övre änden av stången 9.

Elektrokontaktsensorer med två kontakter, som aktiveras efter varandra under bearbetningen av arbetsstycket, möjliggör en automatisk övergång från grovslipning till efterbearbetning och sedan indragning av slipskivan.

Den primära aktiva styrgivaren som beskrivs hänvisar till elektriska kontaktskivor. De kombinerar en indikator och en elektrisk givare. För att förhindra elektroerosion förstörelse av mätkontakten som passerar genom basen av transistorn (Fig. 2, b). I denna krets, innan IR-kontakten sluter, appliceras en positiv potential på transistorns bas och transistorn stänger.

Ris. 1. Blockschema över aktiv styrning

Ris. 2.Kontakta mätgivare för kontroll av dimensioner och dess inkludering

När kontakten IK är sluten appliceras en negativ potential på basen av transistorn T, en styrström uppstår, transistorn öppnar och det mellanliggande reläet RP fungerar, vilket stänger exekutiv- och signalkretsarna med sina kontakter.

Industrin tillverkar halvledarreläer baserade på denna princip och designade för att skicka många kommandon, samt elektroniska reläer som är mindre hållbara.

På gamla maskiner från 1960- och 1970-talen användes pneumatiska anordningar flitigt för aktiv styrning. I en sådan anordning (fig. 3) tillförs tryckluft, förrenad från mekaniska föroreningar, fukt och olja genom speciella fuktavskiljare och filter, med ett konstant arbetstryck genom inloppsmunstycket 1 till mätkammaren 2. mätkammarmunstycket 3 och det ringformiga gapet 4 mellan mätmunstyckets främre yta och ytan på arbetsstycket 5 som ska kontrolleras, luft strömmar ut.

Trycket som etableras i kammaren 2 minskar när gapet ökar. Trycket i kammaren mäts med en tryckmätare för kontakt 6, och från dess avläsningar är det möjligt att uppskatta arbetsstyckets storlek. Vid ett visst tryckvärde stängs eller öppnas mätkontakterna. Fjädermanometrar används för att mäta tryck.

Kontaktmätanordningar används också, där ett spjäll som täcker luftutloppet är anslutet till mätspetsen.

Pneumatiska verktyg arbetar vanligtvis med ett lufttryck på 0,5-2 N / cm2 och har en mätmunstycksdiameter på 1-2 mm och ett mätgap på 0,04-0,3 mm.

Pneumatiska verktyg ger hög mätnoggrannhet. Mätfel är vanligtvis 0,5-1 µm och kan reduceras ytterligare i speciella mätanordningar. Nackdelen med pneumatiska enheter är deras betydande tröghet, vilket minskar kontrollprestanda. Pneumatiska enheter förbrukar betydande mängder tryckluft.

Pneumatiska verktyg utför i huvudsak beröringsfri dimensionsinspektion. Avståndet mellan den uppmätta delen och enheten är litet, det beror på arbetsgapet, som vanligtvis är tiondelar och hundradelar av en millimeter. Metod för beröringsfri kontroll på ett avstånd av 15-100 mm från den uppmätta delen.

Ris. 3. Anordning för pneumatisk aktiv styrning

Med denna kontroll (fig. 4, a) riktas ljuset från lampan 1 genom kondensorn 2, slitsmembranet 3 och linsen 4 till ytan av den uppmätta delen 11, vilket skapar en bländning i form av ett slag på det. Alla dessa element bildar emittern I. Ljusdetektorn II genom linsen 5, slitsbländaren 6 och uppsamlingslinsen 7 riktar smala ränder på ytan av delen 11 och riktar det reflekterade ljusflödet in i fotocellen 8.

Sändare I och ljusmottagare II är mekaniskt fästa vid varandra så att fokuspunkterna för objektiv 4 och 5 är i linje. När brännpunkten är på ytan av den del som ska inspekteras kommer det största ljusflödet in i fotocellen F. Varje gång verktyget rör sig uppåt eller nedåt minskar flödet, eftersom områdena för belysning och observation divergerar.

Därför, när enheten sänks, ändras fotocellens nuvarande Iph, beroende på färdvägen, som visas i fig. 4, b.

Strömmen Iph passerar genom differentieringsanordningen 9 (fig. 4, a), som alstrar en signal vid ögonblicket för dess största värde. Vid denna punkt registreras avläsningarna av den primära omvandlaren 10 automatiskt, vilket indikerar anordningens förskjutning i förhållande till den initiala positionen, varigenom den önskade storleken bestäms.

Mätningens noggrannhet beror inte på färgen på den testade ytan, konstant belysning från sidan, partiell kontaminering av optiken eller åldring av den emitterande lampan. I det här fallet ändras det maximala värdet för fotoströmmen som visas i fig. 4b med streckad linje, men positionen för maximum kommer inte att ändras.

Fotoresistorer, fotomultiplikatorer, fotoceller med intern och extern effekt, fotodioder etc. kan användas som fotodetektor.

Felet för den beskrivna beröringsfria extrema fotokonverteraren överstiger inte 0,5-1 mikron.

Schemat för automatisk justering av en maskin för kontinuerlig slipning av ytor visas i fig. 5.

Innan de lämnar det roterande elektromagnetiska bordet passerar de bearbetade delarna 3 (till exempel ringar med kullager) under den roterande flaggan 2. Slipskivan 1 bearbetar delen 3 i en omgång; om cirkeln inte har tagit bort den nödvändiga tillåten, då rör del 3 flaggan och den vänds. I detta fall aktiveras kontaktsystemet 4, vilket ger en signal att sänka slipskivan från drivningen 5 med ett förutbestämt värde.

Fikon. 4. Anordning för beröringsfri fjärrkontroll av dimensioner.

Ris. 5.Justeringsanordning för ytslipmaskin

Ris. 6. Relä för att räkna pulser

I automatiska maskinstyrningssystem krävs ibland en signal efter ett visst antal passeringar, uppdelningar eller bearbetade delar. För dessa ändamål används ett pulsräkningsrelä med en telefonstegräknare. En stegfinnare är en kommutator, vars borstar av flera kontaktfält flyttas från kontakt till kontakt med hjälp av en elektromagnet och en spärrmekanism.

Ett förenklat diagram över pulsräkningsreläet visas i fig. 6. P-omkopplarmotorn är inställd på en position som motsvarar antalet pulser som ska räknas för att skicka ett kommando. Varje gång spårväxlingskontakten KA öppnas, flyttar borstarna på steppern SHI en kontakt.

När antalet pulser som ställts in på omkopplaren P räknas, kommer det exekutiva mellanreläet RP att slås på genom de nedre fältkontakterna på SHI och P. Samtidigt, reläets RP självströmkrets och självåterställningen kretsen för steganordningen kommer att etableras i den initiala positionen, vilket säkerställs av tillförseln av sökspolen genom sin egen öppna kontakt.

Sökaren börjar arbeta impulsivt utan ett externt kommando, och dess borstar rör sig snabbt från kontakt till kontakt tills de når sin ursprungliga position. I detta läge, i det övre fältet av SHI, avbryts reläets RP självförsörjande krets och hela enheten kommer till sin ursprungliga position.

När det är nödvändigt att öka räknarnas livslängd, såväl som räknehastigheten, används elektroniska räknescheman.Sådana anordningar används i stor utsträckning vid programmerad styrning av metallskärmaskiner. Utöver de övervägda automationsmetoderna inom maskinteknik används ibland styrning i effektfunktionen, t.ex. etc. v. DC-motor och andra parametrar. Sådana förvaltningsformer används i synnerhet vid automatisering av startprocesser. Styrning används också i en funktion av flera parametrar samtidigt (till exempel ström och tid).