Проников А.С. 1995 Т.2 Ч.2 (830967), страница 28
Текст из файла (страница 28)
Многие фирмы, производящие КИМ, также встраивают в них комплект 5501А в качестве измерительных преобразователей координат. При косвенных методах измерения в системах управления точ- ОЯ. Техннческне характеристики лазерных интерферомет'ров Дискретность отсчета, мки 0,1 (0,01) 0,16 (0,08) 0.1 (0,01) 0,3 (0,03) 0.1 (О,ОЦ Погрешность измерения длины Ь 5 1О-' 5 5 10 т Ь 510«Ь 5.10 ' Ь 15.10 т Ь Скорость перемещения, и/мии 12 18 15 18 18 Погрешность измерения скорости, м/мин 0,6.10"' 6.10 4 210« 2.10 » 4510 « Введение поправок: ручное автоматическое Тип лазера: одночастотиый одномодовый двухчастотный Срок службы лазера ч 10» 10 10 2 Число измеряемых коор динат Дополнительные интерферометры: ннтерференпионный автоколлиматор для бесконтактных измерений с двойной чувствительностью направлений П р и м е ч а н и е.
Знак «+» означает наличие указанной характеристики, знак « — » — ее отсутствие. 147 постыл широко используют датчики касания. Фактически они являются прецизионными переключателями, выдающими сигнал в момент соприкосновения с контролируемой поверхностью (детали, инструмента и др.). Ведущие фирмы, специализирующиеся на выпуске этих датчиков реп!з)1анг Е)ес!Нса! (Великобритания), Рг.,)о)таппез Не!беп(те!и (Германия), Г)ЕА, Магрозз (Италия) и др., гарантируют точность срабатывания 1 мкм при силе срабатывания в любом радиальном направлении около (1+.0,2) Н и по оси Я около (5~0,5)Н. Датчики такого типа используют на КИМ. В последнее время датчики касания применяют в станках с ЧНУ токарной и фрезерной групп. Например, в токарных станках серии Р)Ч фирмы Нешетапп МазсЬ(пеп ппд Ап)адепЬап бшЬН (Германия) для определения размерного износа инструмента и внесения соответствующих коррекций в программу изготовления детали используется датчик касания, установленный над шпинделем и защищенный щитком на время резания (рис.
9.42), В цикле измерения инструмент 1 подводит- г Рис. 9.42. Схема измерения износа инструмента при помощи датчика ка- сания Рис. 9.43. Схема датчика касания с индуктивной передачей сигнала: у †голов детинка; у в передзтчик системы! Э— воздушный взвар; Š— пркемиик системы; б — резпедержзвкз станка; б — интерфейсный модупы у — устройство Чпу типе СНС ся режущей кромкой к датчику 2, при получении системой ЧПУ сигнала о его срабатывании фиксируются показания о текущей координате суппорта, которые сравниваются с заданными (первоначальными).
Разность, составляющая износ инструмента, вносится в программу обработки. Другой способ использования датчика касания — встраивание его в позицию револьверной головки или шпиндель многоцелевого станка и измерение параметров детали. Поскольку в этом случае датчик является съемным, передача информаци с него осуществляется, как правило, бесконтактным способом. Датчики с индуктивным способом передачи информации (рис.
9.43) рекомендуется применять в системах управления точностью токарных станков. Головка 1 датчика с передатчиком 2 встраивается в одну из позиций резцедержавки 5 станка, рядом с которой крепится приемник 4 системы. В этом случае существенное значение имеет толщина воздушного зазора 3 в системе индуктивной передачи сигнала. Для многоцелевых станков предпочтительнее система оптической передачи сигналов с датчика на приемное устройство, разработанная фирмой Кеи!зЬачу (Великобритания) (рис.
9.44). Приемопередающее оптическое устройство 5 может крепиться стационарно на шпиндельной бабке 8. Оно соединено кабелем с блоком б интерфейса связи с устройством ЧПУ 7. Сам датчик 1 — трехмерный, имеет конический хвостовик для крепления в шпиндель и также содержит приемопередающий оптический модуль 2 с аккумуляторной батареей. Последний принимает управляющие сигналы от станка (переключение в режим измерения и в резервный режим) и передает сигналы состояния датчика касания и аккумуляторной батареи. Конструктивно оптическая система дат- чика выполнена таким образом, что может передавать сигналы на 360', т.
е. независимо от положения шпинделя, на растояние 10— 3000 мм с максимальной скоростью измерения 2000 мм/'мин при повторяемости размера 1 мкм. Аналог системы фирмы Реп)зЬач/ — датчик 'касания БВ-4271 131. В системах управления точностью обработки важное место занимает измерение силовых нагрузок с помощью датчиков силы. По зна- 1Й~ / / / / Рис. 9.45. Использование теизопреобразователей в конструкции шпиндельной опоры: /. У в площадиа установки тенаодатчиковг б, б тсваоусилителв; б, б — демодуляторы; 7 — усили тель; б — регнстрнруюпгий прйбор Рис.
9.44. Схема датчика касания с оптической передачей сигнала: / — датчик; У вЂ” оптический модуль; б †щпивдельная бабка: б — конус инфракрасной передачи сигнала; б — приемное устройство регвстрамин сигнала; б — интерфейсный модуль; у — устройство Чпу типа СХС 149 чениям сил, действующих на детали станка, можно судить о стабильности резания, износе режущих кромок инструмента, о его поломке, т. е. косвенно можно судить о геометрических параметрах детали.
Силы, как правило, измеряют двумя способами: с помощью тензодатчиков и пьезоэлементов. П р о в оло ч н ы е те из одатчики являются относительно простым средством измерения сил, принцип их действия основан на изменении омического сопротивления под действием нагрузки, однако они имеют невысокую точность, работают в узком диапазоне частот и подвержены внешним воздействиям. В табл. 9.7 приведены характеристики тензодатчиков и тензопреобразователей отечественного производства и фирмы РЫ11рз (Нидерланды). Как правило, такие датчики используются в лабораторных условиях при испытаниях станочных узлов и элементов (наклеивание датчиков на поверхности несущих элементов, использование тензодинамометров для измерения сил резания и т.
п.). Однако возможно и встраиванИе их в серийно изготовляемые детали металлорежущих станков для диагностики узлов в процессе эксплуатации. Так, например, тензодатчики используют в шпиндельных опорах (рис. 9.45) токарных станков фирм беогп Р(зс)тег ГМЬ ПгеЫесЬп(к АО (Швейцария). Аналогичное решение предложено фирмой Зандт/1й Согогпап1 (Швеция). П ь е з о р е з и с т и в н ы е п р и б о р ы, имеющие в своей конструкции кварцевые измерительные элементы и усилители заряда, получи- 9.7.
Технические характеристики тенаодатчииов н тензопреобразователей Фирма Район Отечественные аналатн Характеристика Номинальное сопротивление датчика, Ом 100 200 120 350 600 Максимальная сила тока, мА 1Π— 30 14 — 50 1ОХ24 6.2Х20,5ХЗО Размеры, мм ПА-1, ПА-10М РЦ 9372/90 Преобразователь Сопротивление моста (полумоста), Ом 120...
1200 100 ... 400 0,075ч10 Не указывается Чувствительность, мВ ~1 В1 ее20 мА " 1; ~10 В Выходные параметры Погрешность преобразования, уа Менее 0,1 Переменное (постоянное) напряжение 24 В Постоянное напряжение 12 В Питание — 15... +15 — 100... +100 Сила, кН, не более Момент, Н м, не более Перегрузочная способность, не более: по силе, кН по моменту, Н и — 20 (+20) — 120 (+120) Чувствительность, не более: по силе, пКл/Н по моменту, пКл/(Н см) Нелинейность характеристики, а Собственная частота, кгп Температура (возможно охлаждение водой или СОК) Напряжение на выходе усилителя заряда, В 8 (4) 1,5 ~1 Более 1,5 0 — 70' С .ьйО 150 ли более широкое распространение в станкостроении, чем тензометрические приборы. Измерительные элементы выпускают в виде пластин, колец, дюбелей и т.
п. Производят станочные узлы с интегрированными в них датчиками. Например, фирмы К(з()ег !пз(гшпеп(е Аб (Швейцария) выпускает трех- и четырехкомпонентные динамометры и)столы '(для измерения сил резания при точении, сил и моментов при сверлении и нарезании резьб) специально для металлорежущих станков. Характеристики трех- и четырехкомпонентных пьезодинамометров приведены киже.
1 Фирма Ргоше1ез бтЬН (Германия) разработала системы Тоо1 Мопйог и Ргосезз Моп((ог, предназначенные для измерения сил резания и слежения за состоянием режущего инструмента. Системы встраивают в станки токарной и фрезерной групп (рис. 9.46). Измерительным Рис. 9.46. Функциональная схема системы для контроля состояния режущего инструмента иа токарном станке: à — резец; т — резцедержавна; б — измерительный элемент; б — привод подачи; б — устройство чпу тапа сюс; б — интерфейсный модуль; 7 — система «онтроля тоо! Моытаг/Ргосезз аьвптог; а — уснлитель элементом являются пластина, круг, а также дюбели. С измерительного элемента 3 сигнал через усилитель заряда 8 поступает в электронный блок 7 системы Тоо1 Мопйог или Ргосезз Мопйог.