Система управляющего контроля

 

К устройствам управляющего контроля относятся приборы, контролирующие размеры деталей, положение режущей кромки инструмента или исполнительных органов станка непосредственно в процессе обработки детали и через цепь обратной связи подающие команду на измерение режимов резания или прекращение обработки при достижении заданных значений контролируемых параметров. Эти устройства управляют циклом работы металлорежущих станков. Рассмотрим пример. На рис 30.1. показана принципиальная схема круглошлифовального станка, работающего по методу врезания, с прибором управляющего контроля.

 

Рис. 30.1. Схема системы управляющего активного контроля: 1- обрабатываемая деталь, 2- скоба активного контроля, 3 – отсчетно – командное устройство, 4 – шлифовальная бабка, 5 – плоские пружины, 6 – рычажная скоба, 7 – гидроцилиндр, 8 – золотник, 9 – электромагнит

 

В этом случае контролируется непосредственно размер обрабатываемой детали.

При обработке шлифовальная бабка непрерывно подается влево с помощью гидроцилиндра через рычажную передачу, а прибор активного контроля следит за текущим размером обрабатываемой детали. При достижении определенного настроенного размера прибор, например, подает через цепь обратной связи команды на переключение врезной подачи на выхаживание, а с выхаживания на быстрый отвод шлифовальной бабки. Эти команды реализуются через электромагнит 9 и золотник 8, управляющие работой гидроцилиндра.

Таким образом, процесс обработки независимо от влияния различных технологических факторов (припуска на обработку, износа шлифовального круга, температурных деформаций станка и инструмента и других) будет продолжаться до тех пор, пока в контролируемом сечении не будет достигнут заданный размер. В этих условиях на точность обработки перестает влиять размерный износ режущего инструмента, припуск на обработку, силовые деформации системы СПИД, тепловые деформации станка и инструмента. Поэтому с точки зрения компенсации технологических погрешностей контроль деталей в процессе обработки, когда выходном параметром является непосредственно размер, является наиболее прогрессивным, чем, например, подналадка, поскольку компенсируются как систематические, так и случайные составляющие погрешности процесса обработки.

Мы рассмотрели пример, когда выходным параметром является непосредственно размер. Но при управляющем контроле выходным параметром может служить и положение режущей кромки инструмента, и положение исполнительных органов станка. В этом случае технологические погрешности компенсируются лишь частично. И точность в этом случае зависит от протяженности размерных цепей, в которые входит регулируемый размер.

Подналадочные устройства

 

Подналадка представляет собой одну из форм активного контроля. К подналадчикам относятся измерительные приборы, которые через цепь обратной связи вызывают изменение настойки металлорежущего станка или измерительного устройства, осуществляющего управление работой станка, когда значение контролируемого параметра выходит за допустимые границы или отклоняется от заданного значения.

Подналадочные устройства применяются в основном при обработке на проход, в частности, при сквозном бесцентровом шлифовании. Однако в сочетании с жесткими упорами или средствами контроля в процессе обработки (например, с чувствительными упорами) подналадчики могут применяться и при врезных процессах.

Рассмотрим некоторые системы подналадочных систем.

 

Рис. 31.1. Схема подналадочной системы при шлифовании: 1 – обрабатываемая деталь, 2 – шлифовальная бабка, 3 – измерительный прибор (подналадчик), 4 – позиция измерения, 5 – электромагнит, 6 – храповой механизм, 7 – червячная фреза, 8 - винт

 

На рис. 31.1 показана принципиальная схема подналадочного устройства при сквозном бесцентровом шлифовании колец шарикоподшипника.

Обрабатываемая деталь после выхода из зоны обработки по лотку попадает на позицию измерения подналадчика. По мере износа шлифовального круга размеры деталей постепенно увеличиваются и приближаются к верхней границе поля допуска. В некоторый момент размеры деталей достигают установленной границы подналадки, прибор выдает команду, в результате чего срабатывает электромагнит, управляющий работой храпового механизма. Храповое колесо и связанный с ним червяк, а следовательно, и винт поворачиваются, и шлифуемая бабка перемещается на величину подналадочного импульса. Недостатком такой системы является сложность получения малых перемещений массивной бабки. Она либо не перемещается, либо перемещается на значительные расстояния при повторных импульсах. Поэтому шлифовальную бабку закрепляют шарнирно, что дает возможность обеспечивать малые перемещения.

 

Рис. 31.2. Схема подналадки для токарной обработки

 

Рассмотрим еще схему подналадочного устройства с подвижным жестким упором (рис.31.2).

После обточки на проход деталь измеряется пневматическим прибором 1. При выходе размера детали за допустимую границу, подается команда на поворот ступеньчатого упора 2, (высота каждой ступени составляет 0,0125 мм), который имеет шесть ступеней. После того, как будут использованы все шесть ступеней жесткого упора, подналадочный импульс сообщается резцовой головке, которая при срабатывании преобразователя поворачивается на 1/10 часть оборота (в головке установлено 10 резцов). В дальнейшем подналадку осуществляют в той же последовательности до тех пор, пока все установленные в головке резцы полностью не износятся.

Как мы уже отмечали, подналадка является менее точной формой обратной связи, чем контроль в процессе обработки, поскольку она компенсирует не случайные погрешности, а только систематические и функциональные.