Группы самонастраивающихся систем

Контрольные вопросы

1. По каким признакам классифицируются приборы активного контроля?

2. Сравните одно-, двух- и трехконтактные приборы активного контроля и выявите преимущества и недостатки одних перед другими.

3. Какие приборы активного контроля используются для контроля деталей с прерывистыми поверхностями?

4. Приведите схему устройства для контроля валов с нечетным числом разрывов.

5. дайте определение - автоподниладчики?

6. Приведите диаграмму изменения размеров деталей при обработке на станке с подналадчиком и без него?

7. В каких производствах применяется сопряженное шлифование?

6. САМОНАСТРАИВАЮЩИЕСЯ СИСТЕМЫ АКТИВНОГО КОНТРОЛЯ РАЗМЕРОВ

Предназначены для обеспечения стабильного по­лучения размеров деталей в достаточно продолжитель­ный промежуток времени за счет автоматической поднастройки прибора активного контроля и компенсации тем самым его систематической погрешности.

По способу определения уровня смещения настройки самонастраивающиеся устройства могут быть разделены на три группы:

1) двухступенчатые системы, представляющие собой синтез прибора, контролирующего деталь в процессе обработки, и подналадчика;

2) системы, осуществляющие самонастройку на за­данный размер по образцовой детали;

3) комбинированные системы.

Двухступенчатые системы активного контроля со­стоят из двух контуров регулирования (рис. 6.1). Один из них позволяет обеспечить точность заданного размера независимо от отклонений, вызываемых случайными погрешностями обработки, а второй контур корректиру­ет отклонения размеров деталей, вызываемые систематическими погрешностями, связанными с рабочим со­стоянием станка и измерительного прибора.

Рис. 6.1. Схема двухступенчатой самонастраивающейся

системы активного контроля

Шлифуемая деталь контролируется в процессе шли­фования с помощью трехконтактной скобы 1, снаб­женной электроконтактным датчиком 3. Вследствие по­степенного износа измерительных наконечников элек­трический контакт датчика, управляющий вы­ключением станка, замыкается все раньше и размеры обработанных деталей постепенно увеличиваются. Для компенсации систематических погрешностей предусмот­рено второе измерительное устройство.

Если размер детали 2 слишком велик или слишком мал, датчик 4 срабатывает, благодаря чему с помощью управляющего блока 5 и электродвигателя 6 смещают настройку электрических контактов датчика 3. Измене­ние настройки датчика 3 производится либо на опреде­ленную часть допуска обрабатываемой детали, либо про­порционально величине отклонений, измеренных уст­ройством 4.

Самонастраивающийся прибор активного контроля с эталоном, разработанный в МВТУ, относится ко вто­рой группе самонастраивающихся устройств (рис. 6.2).

Работа прибора происходит следующим образом. За­фиксированный прибором 3 размер детали 1 преобразу­ется в напряжение с помощью дифференциального индуктивного датчика, включенного в мостовую схему 4. Напряжение в измерительной диагонали моста усиливается усилителем 5. Выходное напряжение после уси­лителя отсчитывается как изменение размера детали 1 и подается на выключатели 6 и 7 и трехпозиционное ре­ле 8 для управления станком. Деталь считается готовой при напряжении разбаланса, равном нулю, и ПАК 3 отводится назад с помощью гидроцилиндра. В заднем конечном напряжении прибора 3 оба его измерительных наконечника соприкасаются с эталоном 2 размером d₀. При износе наконечников и температурной погрешности в этом по­ложении нарушается баланс моста, и на выходе усили­теля появляется выходное напряжение, под действием которого срабатывает реле 8, управляющее через тригге­ры 9 и 11 работой двигателя 10. Последний автомати­чески уравновешивает мост с помощью переменного ре­зистора, стоящего в диагонали моста. Процесс уравно­вешивания происходит только во время смены детали. Длительность процесса подналадки не более 3с.

Рис. 6.2. Схема самонастраивающегося прибора

активного контроля с эталоном

Комбинированные системы как бы объединяют две предыдущие группы. Они, как правило, состоят из трех измерительных блоков (рис. 6.3): первый блок располо­жен в зоне обработки и представляет собой прибор ак­тивного контроля в процессе обработки, позволяющий автоматически по результатам измерения деталей, вы­шедших из зоны обработки, компенсировать смещение настройки системы СПИД.

Рис. 6.3. Структурная схема самонастраивающейся

комбинирован­ной системы

Второй блок выполняет функцию прибора-поднастройщика, расположенного вне зоны обработки, ко­торый при необходимости автоматически поднастраивает ПАК первого блока.

Третий блок выполняет функцию самонастройки прибора-поднастройщика (блок 2) по образцовой детали.

Принципиальная схема комбинированной системы активного контроля размеров представлена на рис. 6.4.

Комбинированная система состоит из прибора 3 ак­тивного контроля, управляющего циклом работы станка по результатам измерения в процессе обработки, и при­бора-поднастройщика 8, который автоматически по ре­зультатам измерения деталей, вышедших из зоны обработки, изменяет настройку прибора 3, то есть компенси­рует смещение настройки системы СПИД.

Прибор 3 активного контроля представляет собой измерительную пневматическую скобу, которая контро­лирует детали непосредственно в зоне обработки. При достижении заданного размера замыкаются контакты 2 датчика 10 (двухконтактный) и подается сигнал на вы­ключатель цикла обработки станка.

Измерительное устройство прибора 8 вне зоны обра­ботки представляет собой измерительную ветвь диффе­ренциального пневмоэлектрического датчика 6 (шести­контактного).

На измерительную позицию прибора 8 поступают выборки деталей. Число деталей в выборке обычно N = 6. Выборки берутся непрерывно в течение всего процесса обработки партии деталей.

Рис. 6.4. Принципиальная схема

комбинированной самонастраи­вающейся

системы активного контроля

По результатам измерения деталей на приборе 8 ста­тический анализатор 9 выдает соответствующую коман­ду механизму поднастройки прибора 3.

Принцип действия анализатора состоит в следую­щем. Внутри поля допустимых отклонений контроли­руемого параметра устанавливаются зоны допустимых значений отклонения размера от заданного номинала (рис. 6.5).

На выходе измерительного устройства прибора 8 (см. рис. 6.4) формируется информация о величине отклоне­ния размера каждой детали выборки от заданного номи­нала и о принадлежности размера к определенной зоне допустимых отклонений. Область возможных значений размера детали разделяют контактами датчика 6 на не­обходимое число зон (в данном случае на 5).

Рис. 6.5. Зоны допустимых отклонений размера от заданного номинала

Информация обрабатывается в статистическом анализа­торе 9 для получения наиболее вероятной оценки облас­ти значений контролируемого параметра.

В зависимости от оценки на выходе статистического анализатора 9 появляется сигнал, который может иметь один из 5 уровней: 0, +1, +2, -1, -2. Под действием это­го сигнала механизм регулирования 1 смещает настрой­ку на соответствующую величину. Сигнал, равный 0, свидетельствует о том, что процесс не нуждается в на­стройке. Сигналы +1 и -1 вызывают соответственно один импульс регулирования. Сигналы +2 и -2 вызы­вают соответственно два импульса регулирования. Поднастройка осуществляется по скользящей медиане.

Исполнение команды на поднастройку прибора ак­тивного контроля 3 осуществляется механизмом регули­рования 1, который посредством механической передачи смещает контакт 2 датчика 10 на величину смещения настройки прибора 3. Самонастройка прибора 8 вне зоны обработки производится периодически по образцовой детали 7 через интервалы времени, зависящие от на­блюдаемых скоростей смещения настройки. Команда исполняется специальным механизмом самонастройки 5 прибора 8, который производит самонастройку до раз­мыкания соответствующих контактов 4 и 11 датчика 6.

Дата добавления: 2014-01-07