Control dimensional actiu en processar peces de màquina-eina

El control actiu és el control que controla el procés de mecanitzat en funció de les dimensions de la peça. Amb el control dimensional actiu, podeu senyalitzar la transició del desbast a l'acabat, la retracció de l'eina al final del mecanitzat, el canvi d'eina, etc. El control sol ser automàtic. Amb el control actiu, augmenta la precisió de mecanitzat i augmenta la productivitat laboral.

El control actiu s'utilitza sovint per controlar processos de rectificat (Fig. 1) on es requereix una gran precisió de mecanitzat i la resistència dimensional de l'eina abrasiva és baixa. El mecanisme de sonda 1 mesura la part D i dóna el resultat a l'aparell de mesura 2. A continuació, el senyal de mesura es transmet al convertidor 3, que el converteix en elèctric i a través de l'amplificador 4 el transmet al cos executiu de la màquina 6. En al mateix temps, el senyal elèctric es subministra al dispositiu de senyalització 5. El subministrament dels elements 2, 3, 4, les formes necessàries d'energia es realitza pel bloc 7.Segons la necessitat, alguns elements es poden excloure d'aquest circuit (per exemple, l'element 5).

Els transductors de mesura de contacte elèctric s'utilitzen àmpliament com a transductors primaris per al control actiu (Fig. 2, a). Amb una disminució de la mida de la peça de treball, la vareta 9 es desplaça cap avall dins dels casquets 7 pressionats al cos 5. En aquest cas, el limitador 8 pressiona el braç de la palanca de contacte 2, fixada al cos mitjançant una molla plana 3. Això provoca una desviació important a la dreta de l'extrem superior de la palanca de contacte 2, com a resultat de la qual cosa s'obre primer els 4 superiors i després es tanquen els contactes 1 inferiors del capçal de mesura.

Els contactes es poden ajustar. Es fixen en una tira 10 de material aïllant. El cos 5 té forma de pinça. Està cobert amb tapes de plexiglàs als laterals, que permet observar el funcionament del sensor. Si cal observar la mida de la peça al forat 6, es reforça un indicador, que es veu influenciat per l'extrem superior de la vareta 9.

Els sensors d'electrocontacte amb dos contactes, que s'activen l'un darrere l'altre durant el processament de la peça, permeten una transició automàtica de la mòlta desbastada a l'acabat i després la retracció de la mola.

El transductor primari de control actiu descrit fa referència als dials de contacte elèctric. Combinen un indicador i un transductor elèctric. Per evitar la destrucció per electroerosió del contacte de mesura que passa per la base del transistor (Fig. 2, b). En aquest circuit, abans que el contacte IR es tanqui, s'aplica un potencial positiu a la base del transistor i el transistor es tanca.

Arròs. 1. Diagrama de blocs de control actiu

Arròs. 2.Transductor de mesura de contacte per al control de dimensions i la seva inclusió

Quan el contacte IK està tancat, s'aplica un potencial negatiu a la base del transistor T, sorgeix un corrent de control, el transistor s'obre i el relé intermedi RP funciona, tancant els circuits executiu i de senyal amb els seus contactes.

La indústria produeix relés de semiconductors basats en aquest principi i dissenyats per enviar moltes ordres, així com relés electrònics que són menys duradors.

A les màquines antigues dels anys 60 i 70, els dispositius pneumàtics eren àmpliament utilitzats per al control actiu. En aquest dispositiu (Fig. 3), l'aire comprimit, netejat prèviament de les impureses mecàniques, la humitat i l'oli a través de separadors i filtres especials d'humitat, es subministra a una pressió de funcionament constant a través del broquet d'entrada 1 a la cambra de mesura 2. A través del el broquet de la cambra de mesurament 3 i l'espai anular 4 entre la superfície frontal del broquet de mesura i la superfície de la peça de treball 5 a comprovar, l'aire s'escapa.

La pressió establerta a la cambra 2 disminueix a mesura que augmenta la bretxa. La pressió a la cambra es mesura amb un manòmetre per al contacte 6, i a partir de les seves lectures és possible estimar la mida de la peça. A un determinat valor de pressió, els contactes de mesura es tanquen o s'obren. Els manòmetres de molla s'utilitzen per mesurar la pressió.

També s'utilitzen dispositius de mesura de contacte, en què un amortidor que cobreix la sortida d'aire està connectat a la punta de mesura.

Les eines pneumàtiques solen funcionar a una pressió d'aire de 0,5-2 N / cm2 i tenen un diàmetre de broquet de mesura d'1-2 mm i un espai de mesura de 0,04-0,3 mm.

Les eines pneumàtiques proporcionen una alta precisió de mesura. Els errors de mesura solen ser de 0,5-1 µm i es poden reduir encara més amb dispositius de mesura especials. El desavantatge dels dispositius pneumàtics és la seva important inèrcia, que redueix el rendiment del control. Els dispositius pneumàtics consumeixen quantitats importants d'aire comprimit.

Les eines pneumàtiques realitzen essencialment una inspecció dimensional sense contacte. La distància entre la part mesurada i el dispositiu és petita, depèn de la bretxa de treball, que sol ser de dècimes i centèsimes de mil·límetre. Mètode de control sense contacte a una distància de 15-100 mm de la peça mesurada.

Arròs. 3. Dispositiu de control pneumàtic actiu

Amb aquest control (Fig. 4, a), la llum del llum 1 es dirigeix ​​a través del condensador 2, la membrana de la ranura 3 i la lent 4 cap a la superfície de la part mesurada 11, creant un enlluernament en forma de traç. sobre ell. Tots aquests elements formen l'emissor I. El detector de llum II a través de la lent 5, el diafragma d'escletxa 6 i la lent col·lectora 7 dirigeixen franges estretes a la superfície de la peça 11, dirigint el flux de llum reflectida cap a la fotocèl·lula 8.

L'emissor I i el receptor de llum II estan units mecànicament entre si de manera que els punts d'enfocament dels objectius 4 i 5 estiguin alineats. Quan el punt focal es troba a la superfície de la peça a inspeccionar, el flux de llum més gran entra a la fotocèl·lula F. Cada vegada que l'eina es mou cap amunt o cap avall, el flux disminueix, perquè les zones d'il·luminació i d'observació divergeixen.

Per tant, quan es baixa el dispositiu, l'Iph actual de la fotocèl·lula, en funció de la trajectòria, canvia tal com es mostra a la Fig. 4, b.

El corrent Iph passa pel dispositiu diferenciador 9 (fig. 4, a), que produeix un senyal en el moment del seu valor més gran. En aquest punt, les lectures del transductor primari 10 es registren automàticament, indicant el desplaçament del dispositiu respecte a la posició inicial, determinant així la mida desitjada.

La precisió de la mesura no depèn del color de la superfície provada, la il·luminació lateral constant, la contaminació parcial de l'òptica o l'envelliment de la làmpada emissora. En aquest cas, el valor màxim del fotocorrent canvia tal com es mostra a la Fig. 4b amb línia discontínua, però la posició del màxim no canviarà.

Com a fotodetector es poden utilitzar fotoresistències, fotomultiplicadors, fotocèl·lules amb efecte intern i extern, fotodiodes, etc.

L'error del fotoconvertidor extrem sense contacte descrit no supera els 0,5-1 micres.

A la fig. 5.

Abans de sortir de la taula electromagnètica giratòria, les peces mecanitzades 3 (per exemple anells amb coixinets de boles) passen per sota de la bandera giratòria 2. La mola 1 processa la peça 3 en una sola passada; si el cercle no ha eliminat la quantitat necessària, la part 3 toca la bandera i s'inverteix. En aquest cas, s'activa el sistema de contacte 4, que dóna un senyal per baixar el disc de mòlta des de l'accionament 5 amb un valor predeterminat.

Fig. 4. Dispositiu de control remot sense contacte de dimensions.

Arròs. 5.Dispositiu d'ajust per a la rectificadora de superfícies

Arròs. 6. Relé per comptar polsos

En els sistemes de control automàtic de màquines, de vegades es requereix un senyal després d'un nombre determinat de passades, divisions o peces mecanitzades. Per a aquests propòsits, s'utilitza un relé de recompte de polsos amb un podòmetre telefònic. Un cercador de passos és un commutador, els raspalls de diversos camps de contacte es mouen de contacte a contacte amb l'ajuda d'un electroimant i un mecanisme de trinquet.

A la Fig. 6. El motor de l'interruptor P està configurat en una posició corresponent al nombre de polsos que s'han de comptar per enviar una ordre. Sempre que s'obre el contacte de l'interruptor de pista KA, els raspalls del pas a pas SHI mouen un contacte.

Quan es compta el nombre de polsos establerts a l'interruptor P, el relé intermedi executiu RP s'activarà a través dels contactes de camp inferiors de SHI i P. Al mateix temps, el circuit d'autoalimentació del relé RP i l'auto-recuperació. El circuit del pas a pas s'establirà en la seva posició inicial, que està assegurada pel subministrament de la bobina de recerca mitjançant el seu propi contacte obert.

El cercador comença a treballar de manera impulsiva sense una ordre externa, i els seus pinzells es mouen ràpidament de contacte a contacte fins a arribar a la seva posició inicial. En aquesta posició, al camp superior de SHI, el circuit d'autoalimentació del relé RP s'interromp i tot el dispositiu arriba a la seva posició inicial.

Quan cal augmentar la vida útil dels comptadors, així com la velocitat de recompte, s'utilitzen esquemes de recompte electrònic.Aquests dispositius s'utilitzen àmpliament en el control programat de màquines de tall de metall. A més dels mètodes d'automatització considerats en enginyeria mecànica, de vegades s'utilitza el control en la funció de potència, p. etc. v. Motor de corrent continu i altres paràmetres. Aquestes formes de gestió s'utilitzen, en particular, en l'automatització dels processos d'inici. El control també s'utilitza en funció de diversos paràmetres al mateix temps (per exemple, corrent i temps).