8. Застосування засобів активного контролю

та керування верстатними комплексами

в процесі їх експлуатації

8.1. Класифікація засобів активного контролю

Істотним резервом підвищення економічної ефективності виробництва є застосування засобів активного контролю, що дозволяють без збільшення кількості технологічного обладнання та виробничої площі збільшити продуктивність праці та підвищити точність обробки заготовок.

Призначенням засобів активного контролю є видача інформації про параметри якості (наприклад, точності розміру) оброблюваних або тільки що оброблених заготовок. Дана інформація, видається в установленій формі і використовується оператором або при роботі автоматичних пристроїв, що забезпечують керування верстатом та одержання заданого розміру. Таким чином здійснюється активний вплив на хід технологічного процесу.

Поєднання контролю та керування виробничим процесом одержує все більший розвиток, оскільки забезпечує високу продуктивність разом з підвищенням якості та точності виробів, тоді як застосування тільки ручного контролю допускає імовірність більших розбіжностей між фактичними та заданими параметрами.

Забезпечення можливості контролю протікання технологічного процесу дозволяє створювати системи безперервного керування даним процесом причому не тільки за поточними значеннями робочих параметрів, а і за їх початковими величинами, швидкістю та характером зміни і т.п. Засоби активного контролю прийнято розділювати на дві основні групи: ті, що застосовуються в процесі обробки та після обробки. В кожну групу входять візуальні та автоматичні засоби активного контролю.

При використанні візуальних засобів оператор за показаннями шкали відлікового пристрою або ламп світлосигнальних елементів виконує необхідні операції з керування верстатом та ходом обробки, змінює режими різання, зупиняє обробку, змінює положення ріжучого інструмента відносно технологічних баз і т.д.

Автоматичні засоби при досягненні заданих розмірів оброблюваної заготовки подають на вхід ланцюга керування верстатом відповідні команди на зміну режимів, припинення обробки, зміну положення ріжучого інструменту й т.д. Засоби активного контролю першої групи забезпечують безупинне обмірювання оброблюваної заготовки і в момент досягнення заданих параметрів забезпечують автоматичну зміну режимів обробки або її припинення з метою здійснення перемикання режимів вручну. Використання засобів активного контролю даної групи дозволяє здійснювати обробку з більш високою точністю, оскільки в результаті цього усувається негативний вплив на процес обробки силових та теплових деформацій в технологічній системі, а також вплив, обумовлений зношуванням ріжучого інструменту. Практично на точність обробки в даному випадку впливає: зміна температури оброблюваної заготовки в момент завершення процесу різання, затримка виконання команди на припинення обробки від моменту її подачі, а також похибки самих засобів активного контролю.

Засоби активного контролю другої групи забезпечують обмірювання вже обробленої заготовки й подачу за їх результатами сигналу або команди на зміну положення (підналагодження) ріжучого інструменту відносно технологічних баз у момент завершення обробки. При застосуванні таких засобів досягається нижча точність обробки ніж при застосуванні засобів першої групи. Засоби контролю, що використовуються після обробки дозволяють усунути негативний вплив на її точність зношування ріжучого інструменту, а також порівняно повільних температурних деформацій в технологічній системі.

Як приклад здійснення засобів активного контролю першої групи розглянемо роботу пристрою для контролю розмірів в процесі обробки на круглошліфувальному верстаті (рис. 8.1).

На вимірювальній позиції І оброблюваний розмір заготовки 8 контролюється вимірювальною головкою 9 з перетворювачем 1, що закріплені на підвісці 10. Сигнал, що знімається з перетворювача 1, підсилюється в блоці 2, надходить на контрольний прилад 3 та тригерно-релейний блок ІІ, який складається із тригера ТГ1 та реле Р₁. Після замикання контактів реле P₁ сигнал через релейний підсилювач (реле Р₂ блока ІІІ) надходить на виконавчий електромагніт 6, що забезпечує переміщення золотника гідророзподільника 7, в результаті якого вмикається гідропривод зворотного ходу виконавчого механізму IV і шліфувальна бабка 4 починає відходити від деталі. Для здійснення робочої подачі бабки 4 служить гідропривод прямого ходу 5.

Як приклад реалізації засобів активного контролю другої групи розглянемо функціонування пристрою для автоматичного підналагодження безцентрово-шліфувального верстата (рис. 8.2), за допомогою якого досягається необхідна точність одержання діаметральних розмірів поршневих пальців автомобільного двигуна. В момент, коли черговий оброблюваний палець потрапляє на призму 1, з ним у контакт входить наконечник вимірювального штифта 2, верхній кінець якого зв’язаний з важелем 3. До тих пір, поки поточне значення оброблюваного діаметра є більшим заданого, важіль 3 забезпечує замикання контакту 4. Внаслідок цього, вмикається реле часу, установлене в шафі 5, а також соленоїд 6, що приводить в дію механізм подачі ведучого круга в напрямку до шліфувального. Таким чином, подається команда на початок або продовження процесу механічної обробки до досягнення потрібної величини діаметра обробленого пальця. Привод механізму здійснюється від електродвигуна 7. В результаті автоматичної настройки діаметр пальця буде зменшуватися й вимірювальний штифт 2 почне поступово

о пускатися, важіль 3 повертатиметься, що забезпечить розмикання контакту 4, замикання контакту 8 та вимикання подачі ведучого круга. Контрольні межі розмірів пальця установлюються шляхом настройки за допомогою регулювальних гвинтів положення контактів 4 і 8.

Підналагодження системи верстата за результатами вимірювань оброблених заготовок звичайно здійснюється для компенсації похибок, обумовлених впливом систематично діючих факторів, серед яких основним є розмірне зношування інструмента, що відбувається під час обробки. Вказаний метод, не дивлячись на його достатньо високу ефективність, не дає можливості компенсувати похибки, що виникають внаслідок впливу таких факторів, як зміна припуску на обробку та властивостей матеріалу оброблюваної заготовки, оскільки дані фактори є випадковими.