8 .2. Загальна структура засобів

активного контролю та вимоги до них

Основними елементами засобів активного контролю першої групи є вимірювальна головка з перетворювачем, підсилювач, блок керування та виконавчий блок.

В складі вимірювальної головки можна виділити: вузол базування, вимірювальні наконечники, передаточний підсумовувальний механізм, вузол налагодження на заданий номінальний розмір, вузол налагодження на задане значення робочого параметра, при якому має відбуватись спрацьовування, вузол регулювання положення наконечників та вузол введення пристрою в зону обробки.

Звичайно під час контролю оброблювані заготовки переміщуються відносно вимірювальних наконечників з великими швидкостями. Внаслідок цього, процес контролю може супроводжуватись вібраціями наконечників, зміною положення та швидкості заготовки, коливаннями корпуса підвіски. Крім цього, наконечники та корпус головки обмиваються охолодною рідиною, покриваються частинками абразиву та стружки. У зв’язку із вищевикладеним, серед загальних вимог до засобів першої групи слід назвати: вібростійкість, малий час спрацьовування, наявність пристроїв захисту напрямних та елементів головки від вологи та пилу, малі габарити головки, виконавчих елементів наконечників та інших чутливих пристроїв.

Додатковими вимогами до вимірювальної головки є: мала маса й висока швидкість переміщень її рухомих частин, забезпечення можливості швидкого переналагодження на інший розмір, достатньо великий діапазон робочих ходів вимірювальних наконечників. Особливо істотним є правильний вибір вимірювальних зусиль, форми та розмірів наконечників, матеріалів вставок та тіла наконечників. Ретельна увага має бути приділена також вибору схеми вимірювання та напрямку переміщення заготовки відносно наконечників, оскільки в іншому випадку на точності контролю будуть в значній мірі позначатись їх автоколивання.

Під час розробки підсилювально-перетворювального блока мають бути враховані такі вимоги: забезпечення стабільності робочих параметрів блока протягом тривалого проміжку часу в тому числі і при змінах температури навколишнього середовища (запобігання імовірності „сковзання” нуля), невисока температура нагрівання елементів. При певних подачах та частотах обертання заготовки необхідно дотримати оптимальний час спрацьовування блока, у зв’язку з цим, в підсилювально-перетворювальному тракті повинен бути передбачений елемент налагодження, за допомогою якого можна змінювати час спрацьовування системи.

Контрольні системи керування рекомендується оснащувати візуальними відліковими елементами, що служать для контролю правильності роботи виконавчих блоків та забезпечують полегшення налагодження. Як відлікові елементи можна використовувати: вольтметри, фазометри, осцилографи тощо.

Необхідно визнати явно недостатньою можливість одержання високої точності показань тільки на тій ділянці шкали, що є суміжною з нульовою позначкою. Сучасні прилади повинні сприймати та фіксувати максимум інформації про контрольовану заготовку: її розмір (припуск), проміжні розміри із зніманням припуску (наприклад, з метою визначення припусків на чистову обробку), розмір у момент вимикання подачі, величина перебігу інструменту та розмір після завершення температурних деформацій заготовки. Для дотримання вказаних вимог необхідно створювати двошкальні прилади - з грубою та точною шкалами.

Робочі елементи виконавчого блока мають бути швидкодіючими (безінерційними), а в самому блоці повинна бути передбачена можливість функціонування в двох режимах - робочому (із самоблокуванням виконавчих елементів) та в режимі настройки (без самоблокування), а також подачі трьох команд – на завершення чорнової, напівчистової та чистової обробки.

Засоби активного контролю другої групи - автопідналадчики - це контрольні пристрої, що забезпечують вимірювання заготовки безпосередньо після обробки та подачу команд на підналагодження обладнання або інструмента при досягненні заданого контрольного значення розміру. Крім цього, до даної групи входять підналагоджувальні пристрої, що вбудовуються у верстат і забезпечують необхідне зміщення інструмента з метою відновлення заданих параметрів настройки.

Розрізняють такі основні способи визначення моменту підналагодження: за одиничним імпульсом, - коли команда подається при відхиленні розміру хоча б однієї заготовки від допустимої граничної величини; за повторними імпульсами, - коли команда подається у випадку виходу за допустимі межі розмірів декількох заготовок підряд; за статичними оцінками, - коли команда подається при виході за допустиме значення середньоарифметичного або медіанного розміру у заготовок довільно вибраної партії.

Основний недолік першого способу полягає в тому, що визначена з його допомогою потреба у підналагодженні може бути обумовлена впливом на систему випадкових одноразових зовнішніх шкідливих перешкод, у зв’язку з чим, можливе припущення грубих помилок. Вимірювальні пристрої автопідналадчиків, що призначені для реалізації підналагодження за повторними імпульсами, мають більш складну конструкцію, але при їх використанні збільшується перешкодостійкість системи та зменшується розсіювання розмірів оброблених заготовок. Найбільшу перешкодостійкість забезпечують способи підналагодження за статичними оцінками, оскільки при їх реалізації визначається положення центра групування розсіювання розмірів і команда подається тільки при його виході за допустиму межу.

При здійсненні підналагодження за статичними оцінками до складу вимірювального пристрою - автопідналадчика - необхідно вводити обчислювальні пристрої (комп’ютери, процесори), що забезпечують визначення середнього або медіанного розміру у вибірці.