Файл: Регулирование качества продукции средствами активного контроля..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 217
Скачиваний: 0
в положение 1.3. Предположим, |
что перед |
началом |
поверочного |
|
цикла опорное напряжение было равно |
V. |
Если к этому моменту |
||
произошло смещение настройки, |
то на |
запоминающее |
устройство |
|
подается сигнал U'. Этот сигнал |
запомнится на конденсаторах С 3 |
|||
и С4 и будет служить в качестве |
нового |
опорного напряжения. |
||
После окончания поверочного цикла переключатель |
возвращает |
ся в положение 1.2 и осуществляется рабочий цикл устройства. Так как разность между опорным и текущим напряжением постоянна для данной настройки срабатывания поляризованных реле, величи на измерительного напряжения, при котором срабатывают реле, должна изменяться на величину UKOM, где UKOYI = U' — U. Таким образом, произойдет смещение настройки измерительного устрой ства на величину і / к о м — автоматическая коррекция настройки из мерительной системы.
Точность работы подпастроечного устройства зависит в основ ном от времени хранения па конденсаторах С: ! и С4 опорного напря жения. Как известно, это время определяется емкостью конденсато ра, величиной сопротивления нагрузки, а также сопротивлением утечки конденсатора. Емкость конденсаторов Ся и С4 нельзя выби
рать слишком большой, так как это увеличивает время заряда кон |
||
денсаторов (т. е. инерционность |
поднастроечного устройства). |
|
В качестве сопротивления нагрузки в данном устройстве |
выбраны |
|
катодные повторители, у которых |
входное сопротивление |
может |
достичь величины порядка сотни миллионов Ом. В схеме примене ны специальные полистироловые конденсаторы, обладающие боль
шим сопротивлением |
утечки. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Для увеличения |
времени хранения |
опорного сигнала |
применено |
|||||||||||
устройство с двумя |
полистироловыми |
конденсаторами, |
включенны |
||||||||||||
ми на вход катодных повторителей |
лампы Л2. Конденсатор |
С3 |
по |
||||||||||||
стоянно подключен к сетке |
лампы Л2, |
конденсатор же С4 подклю |
|||||||||||||
чается к сетке этой лампы периодически |
через контакты КРі и KP г |
||||||||||||||
и служит для подзарядки конденсатора |
С3. Для правильной |
работы |
|||||||||||||
данного подзаряжающего |
устройства |
необходимо, |
чтобы |
контакт |
|||||||||||
КР2 |
замыкался раньше и размыкался |
позже контакта КРі- |
|
|
|||||||||||
|
Для |
применения |
этого |
условия |
|
применена |
схема |
задержки |
|||||||
с электромагнитными |
реле Рі |
и Р2. Катодные |
повторители на лам |
||||||||||||
пе Лі аналогичны катодным повторителям лампы |
Л2. |
|
|
|
|||||||||||
|
Разработанная |
схема отличается |
|
большой |
точностью, |
быстро |
|||||||||
той действия, простотой и надежностью в работе. |
|
Как |
показали |
||||||||||||
экспериментальные |
исследования, |
запоминающее |
устройство на |
||||||||||||
лампе Л2 |
и конденсаторах С3 и С4 позволяет хранить уровень |
сигна |
|||||||||||||
ла |
с погрешностью до 0,2 В за час при номинальном значении на |
||||||||||||||
пряжения |
порядка |
100 В. |
Фактическая |
величина |
|
достигнутой при |
|||||||||
экспериментах погрешности данного |
метода |
поднастройки |
при |
||||||||||||
чувствительности 2 В/мкм лежит в пределах 0,15—0,2 мкм. |
|
|
|||||||||||||
|
На рис. 115 показано самонастраивающееся |
устройство |
фирмы |
||||||||||||
«Джон-Шипман», предназначенное для автоматической |
периодиче |
||||||||||||||
ской проверки и поднастройки |
индуктивных |
приборов |
активного |
277
контроля к круглошлифовальным станкам. Команда на установку прибора активного контроля (измерительной скобы) в позицию про верки может быть совмещена с командой на автоматическую прав
ку шлифовального круга.
|
Поднастройка прибора |
активного |
|||||||||
|
контроля |
1 заключается |
в |
регули |
|||||||
|
ровке расстояния между упорным 4 |
||||||||||
|
и подвижным 2 контактами его ско |
||||||||||
|
бы. |
Проверка |
производится |
с |
по |
||||||
|
мощью образцовой |
|
детали 3 |
оваль |
|||||||
|
ного |
сечения, |
автоматически |
|
уста |
||||||
|
навливаемой между контактами ско |
||||||||||
|
бы и вращаемой от малогабаритно |
||||||||||
|
го |
электродвигателя |
с |
помощью |
|||||||
|
гибкого вала. Большой диаметр об |
||||||||||
|
разцовой детали превышает на оп |
||||||||||
|
ределенную |
расчетную |
|
величину |
|||||||
|
размер настройки, |
а |
меньший |
|
диа |
||||||
|
метр на такую же величину меньше |
||||||||||
|
размера |
настройки. При |
правильной |
||||||||
|
установке прибора команда на пре |
||||||||||
|
кращение обработки |
подается |
при |
||||||||
|
достижении деталью 5 размера, ле |
||||||||||
|
жащего |
в пределах |
|
разности |
диа |
||||||
|
метров образцовой |
детали. |
Устрой |
||||||||
Рис. 115. Самонастраивающееся |
ство |
для |
автоматической |
проверки |
|||||||
устройство фирмы «Джон-Шип |
прибора |
содержит |
два |
|
электриче |
||||||
ман» |
ских |
контакта, которые |
должны |
за |
|||||||
|
мыкаться при прохождении сечений образцовой детали 3, соответст вующих предельным размерам. Настройка этих контактов произво дится так, что при вращении образцовой детали 3 в правильно на строенной скобе последовательно образуются сигналы, соответст вующие предельным размерам. При неправильной настройке прибо ра один из контактов не замыкается, и электросхема устройства по дает команду на подналадку.
Самонастраивающееся устройство, предложенное Л. Н. Ворон цовым и А. И. Набережных (МВТУ), принципиально не отличается от описанного выше устройства фирмы «Джон-Шипман». Кроме того, автоматическая поднастройка, реализованная в устройстве «Джон-Шипман», осуществляется в нормальных метрологических условиях.
§35. САМОНАСТРАИВАЮЩИЕСЯ СИСТЕМЫ С АВТОМАТИЧЕСКОЙ
КО М П Е Н С А Ц И Е Й ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОГРЕШНОСТЕЙ
За последние годы все большее внимание работников промыш ленности уделяется вопросу температурных погрешностей измере ния изделий. Повышенная точность изготовления, большие размеры деталей, внедрение контроля в процессе обработки — все это в зна-
278
чительной степени увеличило удельный вес погрешностей, вызы ваемых нарушением температурного режима измерений, среди комплекса погрешностей, характеризующего точность измерения размерных параметров деталей.
Если рассмотреть, например, совместно допуск на изготовление колец подшипников классов А, С и CA и расчетную величину тем пературного расширения колец, вычисленную по известному соот ношению
|
|
|
|
А/ = 10а • At, |
|
|
|
||
где |
Al — температурное |
расширение; |
|
|
|
|
|||
|
/о — номинальный размер при 20° С; |
|
|
|
|||||
|
а — коэффициент |
линейного |
расширения |
(можно |
принять |
||||
|
11,5-10-«); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А^ — отклонение |
от нормальной |
(20° С) температуры, |
то |
при |
||||
А^ = |
5° С для |
колец |
диаметром от |
100 |
мм и выше температурная |
||||
погрешность |
составляет |
половину поля |
допуска |
и для колец |
диа |
||||
метром более 400 мм достигает двух третей допуска. При |
= |
10° С |
температурная погрешность перекрывает поле допуска уже с раз мера колец 100 мм.
В процессе обработки изменение внешних |
условий |
(темпера |
||
туры охлаждающей |
жидкости |
и воздуха, режущей |
способности |
|
круга, припуска на |
обработку |
и т. п.) вызывает |
различный нагрев |
обрабатываемой детали, в результате чего после ее остывания поле рассеивания размеров увеличивается по сравнению с полем рас сеивания размеров деталей непосредственно после обработки. Ве личина случайных температурных деформаций может быть весьма существенна и достигать 40—60% общей случайной погрешности обработки.
При обработке деталей с управляющим контролем погрешности от температурных деформаций станка и инструмента практически исключаются; температура охлаждающей жидкости при централи зованной системе охлаждения меняется незначительно (1—2° С в смену), а при индивидуальной системе может быть легко стабили зирована в пределах 1°С. Температурные деформации управляю щего прибора также практически исключаются, во-первых, за счет постоянной температуры охлаждающей жидкости, омывающей прибор, и, во-вторых, за счет изготовления деталей прибора, темпе ратурная деформация которых не влияет на его показания, из ма териала с малым коэффициентом линейного расширения, например, из инвара.
Таким образом, для компенсации температурной погрешности при обработке необходимо знать температурную деформацию де тали, которая зависит от температуры окружающего воздуха (на чальная температура детали), температуры охлаждающей жидко сти, режимов обработки, припуска на обработку и свойств мате риала обрабатываемой детали.
279
ОКБ МСиИП предложена схема и разработаны конструкции устройств для компенсации в процессе обработки как случайных, так и систематических температурных погрешностей. Но во многих случаях достаточно учитывать усредненную температурную дефор мацию обрабатываемых деталей, полученную опытным или расчет ным путем.
Для получения величины средней температурной деформации опытным путем необходимо произвести обработку партии деталей 50—100 шт. и найти разницу между средним размером партии, по лученным при измерении деталей сразу после обработки, и средним размером, полученным при измерении деталей после выдержки от 2—3 ч до суток в зависимости от массы детали. Зная температуру окружающего воздуха, можно вычислить поправку на размер обра
батываемых деталей, |
приведенную к нормальной температу |
|
ре (20° С). |
|
|
Такой метод неудобен главным образом потому, что полученная |
||
величина усредненной температурной деформации отвечает |
только |
|
условиям шлифования |
в данный момент и при их изменении тре |
|
буется повторение описанной выше довольно трудоемкой |
работы. |
Кроме того, такой метод не выявляет сущность самого технологиче
ского процесса и его отдельных факторов, |
влияющих |
|
на |
темпера |
|||||||||||
турную деформацию обрабатываемых |
деталей. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Предложенный в ОКБ МСиИП метод компенсации температур |
|||||||||||||||
ных погрешностей предусматривает |
измерение |
|
непосредственно |
||||||||||||
в процессе обработки температурных деформаций |
необрабатывае |
||||||||||||||
мого параметра детали и в зависимости от величины этих |
|
дефор |
|||||||||||||
|
|
|
маций смещение настройки |
управляю |
|||||||||||
|
|
|
щего прибора. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
Принципиальная |
схема |
принятого |
||||||||||
|
|
|
способа показана на рис. 116. |
Обра |
|||||||||||
|
|
|
батываемый |
наружный |
диаметр |
коль |
|||||||||
|
|
|
ца 1 контролируется в процессе обра |
||||||||||||
|
|
|
ботки |
обычным |
управляющим |
|
прибо |
||||||||
|
|
|
ром 3, |
сигналы |
которого |
поступают в |
|||||||||
|
|
|
блок управления |
4. Внутренний |
|
необ |
|||||||||
|
|
|
рабатываемый |
диаметр кольца, |
размер |
||||||||||
|
|
|
которого |
может |
изменяться |
|
только |
||||||||
|
|
|
в связи с температурными |
деформаци |
|||||||||||
|
|
|
ями, контролируется |
прибором |
2, сиг |
||||||||||
|
|
|
налы которого также поступают в блок |
||||||||||||
|
|
|
управления |
4 |
и |
складываются |
или |
||||||||
Рис. 116. Схема |
способа |
ком- |
вычитаются |
(в зависимости от того, на |
|||||||||||
пенсации температурных |
по |
гревается |
или |
охлаждается |
деталь в |
||||||||||
грешностей |
|
процессе |
обработки) |
с сигналами |
уп |
||||||||||
|
|
|
равляющего |
прибора |
|
3, |
Результирую |
||||||||
щий сигнал выдается на исполнительный механизм станка 5. |
|
||||||||||||||
Аналогично |
может |
быть |
представлена |
схема |
|
контроля |
валов |
||||||||
с измерением |
температурной деформации |
сечения, |
находящегося |
280