Файл: Регулирование качества продукции средствами активного контроля..pdf

активного контроля не компенсирует какую-либо погрешность, то это должно рассматриваться как существенный недостаток дан­ ного средства контроля и расцениваться как его погрешность. Так, например, при подналадке не компенсируются собственно случай­ ные погрешности, которые к самому средству активного контроля, казалось бы, не имеют никакого отношения. И тем не менее с точки зрения решения основной технологической задачи некомпенсируемые собственно случайные погрешности должны входить в состав суммарной погрешности подналадки. Однако такой комплексный подход к нормированию погрешностей активного контроля, выте­ кающий из его назначения, противоречит существующему в насто­ ящее время метрологическому подходу к оценке погрешностей, при котором не учитывается влияние технологических факторов.

Проблему активного контроля размеров иногда пытаются ре­ шать с позиций теории классического автоматического регулирова­ ния. Такой подход к вопросу также является достаточно узким. Точность системы автоматического регулирования в основном оп­ ределяется динамическими погрешностями и силами трения, что вытекает из основного уравнения движения этих систем:

ния технологических и метрологических факторов. Это объясняется дискретностью процессов получения размеров, их случайным харак­ тером и тем, что при данных процессах размеры обрабатываемых деталей изменяются весьма медленно. Как уже отмечалось, точ­ ность систем активного контроля размеров (особенно подналадочных систем) во многом определяется некомпенсируемыми ими тех­ нологическими погрешностями.

При дискретных технологических процессах и невысокой чув­ ствительности исполнительных органов станка использовать в пол­ ной мере точностные возможности систем автоматического регули­ рования не представляется возможным.

18

или иных устройств не может вызывать затруднений. Тем не менее иногда пытаются противопоставлять контроль в процессе обработ­ ки подналадочным системам. Подобное противопоставление осно­ вано, очевидно, на недоразумении. Известно, что компенсационные

в основном при обработке «на проход». Оба класса операций широ­ ко распространены в машиностроении. Известно, что подналадочные системы получили широкое распространение как за рубежом, так и у нас.

Подналадчик проще снять со станка, чем средство контроля в процессе обработки, которое органически включено в цикл рабо­ ты станка. Однако это обстоятельство не дает основания утвер­ ждать, что контроль в процессе обработки является наиболее пер­ спективным. Подобное утверждение может только вводить в за­ блуждение. При каждом классе операций используются свои сред­ ства активного контроля. Весьма целесообразно комбинировать системы подналадки с устройствами для стабилизации упругих пере-, мещений.

За последние годы наметилась тенденция к созданию при конт­ роле в процессе обработки комбинированных, двухступенчатых так

устройства фирм «Федераль», «Лендис», «Шеффилд», «Джон Шипман», устройство ОКБ, устройство, разработанное в Станкине и основанное на использовании чувствительного упора, и т. д.

При контроле в процессе обработки, осуществляемом прямым методом с помощью обычных приборов, компенсируются почти все технологические погрешности, за исключением температурных по­ грешностей обрабатываемых деталей, причем компенсируются как систематические, так и случайные составляющие погрешности обра­ ботки. Однако при контактном методе измерения в этом случае появляется дополнительная погрешность, вызываемая износом из­ мерительных наконечников прибора. Двухступенчатые системы позволяют компенсировать износ измерительных наконечников, а также при определенных условиях функциональные температур­ ные погрешности деталей (при условии выравнивания температур деталей на измерительной позиции подналадчика). Таким образом, двухступенчатое регулирование позволяет компенсировать любое смещение настройки устройства, осуществляющего контроль в про­ цессе обработки (при врезных операциях).

20

Впервые в Советском Союзе двухступенчатые системы были раз­ работаны и исследованы в Станкине и ОКБ. Исследованием само­ настраивающихся систем (в том числе и двухступенчатых уст­ ройств) занимались канд. техн. наук 3. Ш. Гейлер, В. Н. Ананченко, Ю. А. Фролов.

Как уже отмечалось, при контроле в процессе обработки компен­ сируется подавляющее большинство технологических погрешностей. Однако до последнего времени мы не умели компенсировать влия­ ние температурных погрешностей обрабатываемых деталей. В этой связи большой интерес представляет разработанная в ОКБ система автоматической компенсации температурных погрешностей. Все до сих пор предпринимавшиеся попытки внесения в результаты изме­

нии величины подналадочного импульса в зависимости от отклоне­ ния размера обработанных деталей (система разработана канд. техн. наук Э. П. Савенком).

Представляют также интерес комбинированные системы актив­ ного контроля, основанные на одновременном контроле положений режущей поверхности шлифовального круга и поверхности обраба­ тываемой детали.

Однако в настоящее время мы не столько заинтересованы в уве­ личении номенклатуры приборов активного контроля, в их дальней­ шем усложнении, сколько во внедрении существующих средств ак­ тивного контроля. То, что многие приборы активного контроля до сих пор не внедрены в производство объясняется непониманием точностной сущности активного контроля, неумением комплексно решать эту проблему, отрывом прикладной метрологии от техноло­ гии машиностроения.

Проблема «синтеза» имеет важное значение не только для мет­ рологии. Если отделение контроля от производства привело к изве­ стной ограниченности прикладной метрологии, то оно же отрица­ тельно сказалось и на сфере производства. Отсутствие технологи­ ческого подхода к решению метрологических задач приводит к воз­ никновению трудностей при решении вопросов регулирования и уп­ равления. Однако и отсутствие метрологического подхода, напри­ мер к конструированию металлорежущих станков, является одной из причин невысокого уровня их точностных параметров, недоста­ точного знакомства с приборами, которыми все более оснащаются современные станки.

Конструкторы обычно неплохо разбираются в вопросах геомет­ рической (статической) точности станков. Но погрешности разме­ ров, которые в условиях крупносерийного и массового производств

21

характеризуются величиной поля их рассеивания, фактически мало зависят от статической точности станков. От последней зависит в основном погрешность формы обрабатываемых деталей. Рассеива­ ние же размеров партии деталей зависит от износа режущего инст­ румента, величины изменения тепловых и силовых деформаций тех­ нологической системы, включая и станок. Однако эти вопросы точ­ ности, связанные с функционированием станков, а также вопросы компенсации указанных погрешностей изучаются недостаточно. В существующих станках зачастую не хватает подвижных компен­ саторов, которые могли бы качественно воспринимать команды, по­ лучаемые от средств активного контроля.

Обособленность технического контроля приводит к тому, что производственники в известной мере лишаются инициативы в во­ просах обеспечения качества и точности. Принято, что эти вопросы относятся к области прикладной метрологии. Так, например, если работой станка управляет средство активного контроля, то вся от­ ветственность за обеспечение точности размеров возлагается на из­ мерительный прибор. Однако известно, что точность систем актив­ ного контроля во многом зависит от качества станка, точности чер­ новых операций и т. д. Таким образом, сама практика эксплуата­ ции средств активного контроля подсказывает необходимость комп­ лексного решения вопросов регулирования размеров.

§ 5. Н Е О Б Х О Д И М О С Т Ь СОВМЕСТНОГО И С П О Л Ь З О В А Н И Я М Е Т О Д О В АКТИВНОГО И П О С Л Е О П Е Р А Ц И О Н Н О Г О К О Н Т Р О Л Я

Следует подчеркнуть, что «активизация» контроля ни в коей мере не умаляет роли и значения послеоперационного контроля, без ко­ торого, разумеется, невозможно решение проблемы регулирования качества. Активный контроль по существу представляет собой про­ цесс получения размерных и других параметров. Всякий же процесс получения каких-либо параметров должен заканчиваться их контро­

-сывается в пределы поля допуска, брак возможен из-за грубых по­ грешностей технологического процесса. Важное значение имеют ар­ битражные функции послеоперационного контроля. В условиях пол­ ной автоматизации процессов обработки' и контроля, разумеется, должны использоваться и универсальные средства измерения для настройки и поднастройки автоматических устройств, для наблю­ дения за правильностью их работы.

Во многих случаях послеоперационный контроль должен быть стопроцентным, причем наиболее важные параметры деталей и из­ делий могут проверяться дважды: до сборки изделий и после нее (например, диаметр посадочного отверстия подшипников качения).

22