5. В чем заключаются особенности применения приборов активного контроля для токарной обработки.
На токарных станках припуск, как правило, снимается за один проход. Эта особенность технологического процесса токарной обработки накладывает на применяемые на токарных станках приборы активного контроля особый отпечаток. В частности здесь отпадает необходимость (вследствие однопроходной обработки) в измерении в процессе работы.
Поэтому для токарных станков применяются преимущественно автоматические подналадочные устройства, которые приводятся в действие в промежутке между следующими друг за другом деталями. При этом можно различить два варианта:
1) измерение при изготовлении одной и той же деталями между предварительной и окончательной обработкой и подача сигнала на подналадку перед второй операцией;
2) измерение детали после ее обработки (обычно за пределами зоны обработки) и подналадка станка перед изготовлением следующей детали.
В обоих случаях на токарном станке требуются специальные исполнительные органы для подналадки положения резца. Первый вариант активного контроля применяется чаще на токарных станках с программным управлением, т.к. там имеются устройства для осуществления поперечной подачи резца.
Второй вариант применяется на прецизионных и на многошпиндельных токарных станках для компенсации износа резца и температурной деформации станка. В этом случае устройство активного контроля имеет структуру регулирующего контура с запаздыванием.
Основной недостаток этих систем состоит в том, что они не фиксируют погрешности, появляющиеся вследствие неправильной настройки и износа токарного резца и температурной деформации станка.
Измерение диаметра с помощью обкатного измерительного ролика. Принцип этих измерительных приборов подразумевает наличие обязательного условия для применения – вращение детали во время измерения и отсутствие на ее поверхности шпоночных канавок, отверстий и каких – либо других разрывов.
Схема прибора с обкатным измерительным роликом изображена на рис.15.
Рис. 15. Схема прибора с обкатным измерительным роликом:
1 – измерительный прибор; 2 – дифференцирующие звенья; 3 – датчик угловых перемещений; 4 – обкатной ролик; 5 – датчик импульсов
В целях повышения разрешающей способности прибора в нем применена схема учетвертения количества импульсов, получаемых с датчика угла поворота обкатного ролика 4. Для этого с датчика угла поворота обкатного ролика 4 снимаются два синусоидальных напряжения, сдвинутые друг относительно друга по фазе на 90º. Эти напряжения поступают затем на усилители – ограничители ОV1 , инверторы ОV2, и дифференцирующие звенья 2, на выходе которых образуется последовательность коротких по длительности импульсов, число которых пропорционально углу поворота обкатного ролика 4. Отсечка серии импульсов, соответствующих одному обороту, осуществляется датчиком импульсов 5. Импульсы, поступающие с датчика импульсов 5 за один оборот детали, подсчитываются цифровым счетчиком.
Бесконтактный способ измерения деталей во время токарной обработки с использованием рентгеновского и радиоактивного излучения. Схема измерительного устройства показана на рис.16. Источник излучения 6 и приемник излучения 4 закреплены на скобе 1, которая шарнирно устанавливается на станке. С помощью диафрагм 2 и 5 выделяется узкий пучок рентгеновских лучей или пучок мягкого гамма – излучения, который направляется по касательной к обрабатываемому валу.
Рис.16. Бесконтактное радиационное устройство для активного контроля валов:
а – схема измерительного устройства ( 1 – скоба; 2 и 5 – диафрагмы; 3 – усилитель; 4 – приемник излучения; 6 – источник излучения); б – точностные характеристики ( - деталь гладкая, сухая; - деталь гладкая, обрабатывается с применением охлаждающей эмульсии; - деталь гладкая, обрабатывается с применением масляного охлаждения; - деталь с прерывистой поверхностью)
В качестве источника излучения служит либо маленькая переносная медицинская рентгеновская установка, работающая на очень слабом токе (0,1…0,5 мА) при напряжении 40…70кВ, либо капсула с радиоактивным изотопом, дающим мягкое гамма- излучение.