bigdrum (bigdrum) wrote,
bigdrum
bigdrum

Category:

Prototype this по-русски - выпуск пятнадцатый. Повышение точности токарной мехобработки.

Огромнейшее количество деталей машин изготавливается методом токарной и фрезерной механической обработки. Кто помнит советскую школу и уроки труда, тот помнит и старенькие раздолбанные токарные станки, на которых по-старинке, "на глазок" увлеченные школьники точили болты и прочие столь же необходимые кунштюки. Фрезерных станков у нас, к сожалению, не было...

Токарная и фрезерная обработка металла сопряжена с одной проблемой. Проблема эта - выработка резца, из-за чего получающиеся размеры детали могут "плавать". И если при ручной обработке рабочий может "поправить дело" с помощью штангенциркуля, то при автоматизированной обработке с помощью станков ЧПУ все уже не так радужно. Станок сам по себе не видит, что у него скололся "зуб" резца, что новый резец, прошедший заточку, на 1/10 миллиметра короче и так далее. Соответственно, у нас возникает вопрос, каким образом можно автоматизировать метрический контроль рабочих органов (резцы, фрезы) прямо в процессе обработки.

Если мы сможем в автоматическом режиме контролировать метрические размеры инструмента - мы сможем увеличить точность обработки изделий. Делать быстрее более точные валы, оси, поршни, уменьшить зазоры и люфты, снизить (а в ряде случаев и исключить) необходимость постобработки изделий...

В станках с ЧПУ существет метод калибровки резца путем выведения рабочего органа в специальную позицию и упора его в так называемую "нулевую" отметку. То есть вот отъехала каретка в "парковочное" положение, уперлась резцом в специальную позицию, программа установила "нулевые" значения для позиционера - и гут. Недостатком этого метода является то, что он требует тензометрического контроля (либо ограничителя усилия подачи резца) - раз, и не учитывает при работе инструментом особенностей заготовки - два.

Попросту говоря, если запустить программу, не загрузив в станок болванку - мы будем полчаса наблюдать молотящий впустую станок. А если мы ориентируемся на тензометрические датчики, то какая-нибудь каверна в болванке приведет к тому, что резец в поисках металла "провалится" в болванку и будет поврежден. К тому же тензометрические измерения основаны на явлении упругости, и наличие тензодатчика дает резцу люфт, резец "гуляет". Хотелось бы, чтобы резец не "гулял" в патроне, а этого можно достичь только максимально жестким закреплением.

Для решения данной проблемы предлагается подать на резец и "нулевую" отметку парковочной позиции низковольтное (1,5-3 вольта) напряжение. Пока резец не прикоснулся к нулевой отметке, ток идти не будет. Как только резец коснулся нулевой отметки, цепь замыкается, подача резца прекращается, программа устанавливает нулевое значение. При этом специальных механизмов, предотвращающих повреждение резца или нулевой отметки - не требуется. Фреза может быть откалибрована "в размер" по двум координатам точно таким же образом при ее медленном вращении.

Не трудно заметить, что в данном варианте нулевую отметку можно сделать подвижной и подпружиненной, для исключения повреждения резца или "нуля" при их взаимном соприкосновении.

Дабы не гонять в процессе обработки резец непрерывно на парковку и назад, в позиции максимального хода резца назад должна быть установлена вторая "нулевая отметка". При обработке детали, требующей особой точности, резец периодически подается назад до упора, калибруясь. Отработка на нулевой позиции резцом ходом вперед и назад позволяет привязать заднюю калибровочную позицию к абсолютному нулю.

Предложенная система может быть реализована на станках ЧПУ, не имеющих тензометрических датчиков.

При обработке валов из некруглых заготовок (а такое случается) первичная информация о форме болванки может быть также снята с помощю электрического контакта между резцом и болванкой при медленном вращении последней с постепенной подачей резца вдоль заготовки. Таким образом можно будет установить, в частности, неправильные болванки с дефектами, входящими в тело детали, еще до обработки болванки.

Наличие двух калибровочных маркеров (на каретке резца и на нулевой позиции) позволит при окончании обработки проверить выработку резца, и в случае необходимости - заменить резец на свежий и провести окончательную доводку детали в автоматическом режиме.

Естественно, в случае фрезерной обработки все несколько сложнее, как минимум в силу более сложной геометрии движения резца, но - также реализуемо.

Использование данного метода позволит снизить требования к геометрии режущего инструмента, что позволит (после заточки) использовать его многократно, снижая совокупную стоимость работы...
Tags: Prototype this по-русски
Subscribe

  • Это конечно не изобретение...

    ...а так, рацуха... При просмотре вот этого вот видео: Вспомнил о стартапщике, который захотел запустить нна орбиту микроспутник с большим…

  • Кстати...

    В контексте вот этого вот моего комментария... Любой лавинщик отдаст правую руку за БПЛА, который сможет оперативно отслеживать состояние…

  • Синемафилическое

    Посмотрел " Только не они". Объективно - ничем не хуже "Отряда самоубийц" или какого-нибудь "Человека-унитаза"... Уровень…

promo bigdrum февраль 17, 2019 22:31 6
Buy for 10 tokens
На мейл-ру пролетела очередная "желтая" новость, коих не счесть. Касательно контактов с инопланетянами. В силу чего, втыкая по причине небольшой эмоциональной раздолбанности, я вот тут вдруг решил взять и откомментировать это дело. Да, ребята! МЫ БУДЕМ ГОВОРИТЬ ОБ НЛО, ПРИШЕЛЬЦАХ…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 6 comments