Учебное пособие

Шлифовальные работы

11.1. Основные схемы активного контроля при шлифовании

Станки, работающие абразивным инструментом, как правило, завершают технологический процесс обработки и размеры изделия в дальнейшем не претерпевают изменений, т. е они окончательные. Время, затрачиваемое на измерение шлифуемых заготовок, весьма велико и составляет не на автоматизированных станках до 30% вспомогательного время. Поэтому используют автоматизацию контроля размеров, которая значительно повышает производительность процесса шлифования. Станки, использующие информацию о текущем состоянии обрабатываемой заготовки, снабжены системой активного контроля.

Финишная абразивная обработка является основной областью применения средств активного контроля. Основная задача использования активного контроля заключается в повышении размерной точности деталей, предупреждении и исключении брака, обеспечении наивысшей производительности при заданном качестве обрабатываемой поверхности, снижении потребности в контролерах.

В процессе активного контроля действительный размер заготовки до обработки (или размеры обрабатываемой заготовки, или обработанного изделия) сравнивается с заданным размером. Технические устройства, с помощью которых осуществляется такое сравнение размеров и которые вырабатывают соответствующий сигнал измерительной информации в той или иной форме, называют приборами (или средствами) активного контроля.

Средства активного контроля разделяют по ряду признаков. По используемому методу измерения их разделяют на средства контроля с приборами, измеряющими отклонения размеров от заданных (относительный метод), и на средства контроля приборами, непосредственно измеряющими размер заготовки (абсолютный метод). По типу измерительных приборов, используемых в средствах активного контроля, их разделяют на механические, электроконтакт-ные, пневматические, индуктивные и др.

При измерении заготовки до обработки, с последующей установкой инструмента на требуемую величину, система активного контроля превращается в систему, управляющую размером Однако при этом положение инструмента относительно заготовки не может контролироваться постоянно.

Средства активного контроля, измеряющие заготовку после обработки, называют подналадчиками, так как информация о размерах заготовки используется для под наладки станка, заключающейся в установке рабочей поверхности инструмента относительно заготовки на требуемый размер. Ввиду запаздывания информации результат подналадки проявляется только на последующих заготовках и возможно, что несколько заготовок могут быть выполнены в предельно допустимых размерах или бракованными.

Средства активного контроля обычно содержат следующие основные элементы: измерительный прибор, измерительную оснастку, командное устройство, усилитель командных сигналов, устройства сигнализации, источники питания.

Измерительный прибор выдает информацию в виде показаний на шкале, проградуированной в принятых единицах измерения, либо в виде других показателей. Преобразование измерительной информации в форму дискретных сигналов-команд для автоматического управления технологическим процессом осуществляют с помощью командного устройства. Необходимые для измерения устройства в виде рычажных механизмов, скоб, призм, подводящих и отводящих устройств в совокупности называют измерительной оснасткой.

Электрические сигналы измерительных приборов усиливаются и используются для управления электромагнитными реле исполнительных устройств станка с помощью блоков усилителя командных сигналов. Информация об исполнении команд дается с помощью устройств сигнализации.

На рис. 11.1 приведена принципиальная схема системы активного контроля. В зависимости от условий производства применяют упрощенные схемы активного контроля, в которых используют только некоторые из перечисленных выше элементов принципиальной схемы активного контроля.

Рис. 11.1. Принципиальная схема системы активного контроля: 1 — заданное значение измеряемого параметра, 2 — регулирующее устройство, 3 — позиционирующее устройство (управление перемещением), 4 — измерительное устройство, 5 — обратная связь, 6 — сравнивающее устройство, 7 — регулятор, 8 — привод установочного движения, 9 — исполнительный механизм, 10 — инструмент, 11 — изделие, 12 — датчик измеряемой величины, 13 — прибор, 14 — выход измеряемой величины. 15 — вход измеряемой величины в сравнивающее устройство

На рис. 11.2 приведены структзфные схемы измерительных средств с механическими (рис. 11.2, а) и пневматическими (рис. 11.2, б) приборами. Измерительный прибор 2 (рис. 11.2, а) жестко связан с измерительной оснасткой 1. Информация о размере заготовки выдается по шкале прибора 2, а управление технологическим процессом осуществляется оператором вручную. Измерительная оснастка 1 (рис. 11.2, б) позволяет с высокой точностью проводить бесконтактные измерения с помощью пневматического измерительного прибора, питающегося от стабилизатора давления с фильтром для очистки воздуха.

Рис. 11.2. Структурные схемы измерительных средств активного контроля

Измерительная информация выдается по шкале прибором 2 и с помощью командного устройства 3 и усилителя 4 командных сигналов передается к исполнительным органам станка, осуществляющим необходимые движения. Исполнение командных сигналов контролируется, а необходимая информация вырабатывается блоком сигнализации 5.