7.5 Размерная настройка инструмента

Основным элементом ГАП, на который нацелена работа всех остальных элементов и систем, является автоматическая обраба­тывающая ячейка.

Устройства с ЧПУ на базе ЭВМ позволили значительно расши­рить технологические и функциональные возможности станков, увеличить степень их автоматизации, упростить и удешевить про­цесс создания устройств с ЧПУ для различных типов станков пу­тем перепрограммирования алгоритмов работы.

Значительно воз­росла надежность работы станков вследствие исключения непре­рывного считывания перфоленты в стартстопном режиме, но, глав­ное, за счет введения различных диагностических программ, вы­являющих места повреждения не только управляющих числовых программных устройств, но и станка.

Точность обработки на станках с ЧПУ в большей мере опреде­ляется качеством статической размерной настройки станков с ЧПУ следующими методами:

- полной взаимозаменяемости;

- настройки инструмента вне станка;

- настройки по результатам измерения положения режущей кром­ки инструмента на станке;

- настройки по результатам измерения деталей на станке.

При реализации метода полной взаимозаменяемос­ти необходимо добиться того, чтобы погрешности всех без ис­ключения звеньев системы СПИД в совокупности не превышали заданный допуск на измеряемый размер. Метод реализуем технически трудно и со значительными материальными затратами.

Метод настройки инст­румента вне станка не мо­жет обеспечить заданную точность обработки, его цель— устранить первоначальную погрешность ус­тановки инструмента. При установ­ке на станок требуется дополни­тельная настройка по результатам пробного прохода.

Для измерения и компенсации первоначальной погрешности установки и износа инструмента наи­более технологичным и хорошо поддающимся автоматизации являет­ся метод настройки по ре­зультатам измерения по­ложения режущей кромки инструмента на станке. В связи с тем, что при этом методе не требуется пробный проход, сни­маются принципиальные ограниче­ния по диапазону корректируемых погрешностей и исключается необходимость в предварительной на­стройке вне станка.

При обработке корпусных деталей, черновой обработке детали с неравномерным припуском чрезвычайно большими оказывают­ся погрешности относительного расположения установочных и из­мерительных баз детали. В этом случае целесообразно использовать метод настройки по результатам измерения деталей на станке с помощью щупового датчика.

Наиболее эффективным решением является оснащение станков автомати­ческими системами комбинированной настройки по результатам измерения де­тали и инструмента (рис. 3.73). В общем случае рабочий цикл этой системы включает в себя:

- калибровку (учет установочных по­грешностей) щупа ДД (датчика детали);

- измерение размерных и установоч­ных погрешностей базовой поверхнос­ти детали;

- размерную настройку инструмента с помощью ДИ (датчика инструмента), после чего следует обработка детали.

Схема, поясняющая этот метод, представлена на рис. 3.74. Задача состо­ит в установке вершины инструмента в заранее известное положе­ние относительно базы станка Р + D. Достигается это тем, что пе­ремещение инструмента до момента контакта не фиксируется, в момент контакта задается начало отсчета. По окончании прямого перемещения С инструменту задается обратное перемещение, рав­ное сумме D + «перебег» (В или В'). В результате вершина инстру­мента устанавливается на величине Р + D независимо от точки начала прямого перемещения. Этот же метод можно использовать для контроля износа инструмента.

В другом методе контроля точного расположения заготовки предусмотрено наличие в ней двух базовых отверстий с известными координатами их центров в системе координат детали. Траектория сканирования измерительного щупа при определении координат цент­ров отверстия (в общем случае) представлена на рис. 3.75. Учитывая, что размер базового отверстия заранее известен и точка 7 лежит на диаметре, операцию поиска точки контакта 8 можно исключить, т. е. осуществить программируемый переход из точки 7 в точку 0.

Для определения фактического положения вершины инстру­мента можно использовать также метод пробного прохода заготов­ки или ее имитатора с измерением «следа» пробного прохода из­мерительным щупом.