Активный контроль на финишных операциях технологического процесса

В работе рассмотрены средства активного контроляна финишных операциях технологического процесса при электрохимической размерной обработке (ЭХО). Это направление исследований позволяет установить эффективные пути повышения точности при ЭХО.

Средства активного контроля наиболее часто применяют на шлифовальных и хонинговальных станках, осуществляющих финишные операции обработки точных деталей. Здесь появление брака, вызывает большие материальные потери [1].

Наиболее часто используют устройства для контроля размеров деталей в процессе их обработки. Электрохимическая размерная обработка является, как правило, заключительной стадией технологического процесса и часто используется при комбинированной электроабразивной обработке.

Приборы для контроля размеров электроабразивного шлифования разделяются на электроконтактные и пневматические.

Электроконтактные приборы по числу контактов с обрабатываемой поверхностью вала различаются на: одноконтактные, двухконактные и трёхконтактные устройства.

Эти приборы могут быть использованы для контроля различных их диаметров, что позволяет контролировать шлифуемую деталь по всей длине. Это удобно для контроля длинных валов. Кроме того при такой схеме устройство не реагирует на деформации изгиба детали и на отжим центров станка, т.к. стрела прогиба детали равна сдвигу всего устройства, перемещающегося вместе с кожухом вращающегося инструмента.

Однако это устройство реагирует на износ инструмента, что снижает точность измерение детали.

Представляют интерес устройства, работающие на проскакивание измерительной скобы, где недостатком является износ упора.

Рассмотренные приборы можно применять и для контроля деталей при электроабразивом шлифовании, т.к. процесс анодного растворения не влияет на точность измерения геометрии детали.

Двухконтактные устройства обладают более высокой, по сравнению с одноконтактными устройствами точностью измерения. Имеется возможность механизации подвода и отвода устройства относительно обрабатываемой детали.

В случае трёхконтактного устройства имеются две опорные, а третья (подвижная) предназначена для измерения размера. Основным достоинством трёхконтактных устройств по сравнению с одноконтактными устройствами являются возможность измерять диаметр, а не радиус детали. Это обеспечивает более высокую точность обработки, а в случае электроабразивного шлифования обеспечивает надежное сравнивание системы.

Наложение анодного процесса при электроабразивном шлифовании обеспечивает высокую точность замеров, поэтому можно принять, что электроконтактные устройства могут быть использованы для контроля размеров детали в процессе электроабразивного шлифования.

Применительно к новому методу применение трехконтактной индикаторной скобы позволяет использовать ее корпус в качестве дополнительного катода. В этом случае контакты, выполненные из изолирующего материала (например, из минералокерамики), могут служить для поддержания гарантированного межэлектродного зазора.

Анализ схемы такого устройства показывает, что наложение анодного растворения в процессе шлифования не изменяет схемы и точности замера, поэтому пневматические контактные устройства могут быть применены для контроля размеров во всех приложениях рассматриваемых схем обработки с наложением электрического поля.

Контроль отверстий в процессе финишного хонингования представляет сложную техническую задачу т.к. вращающийся хон закрывает обрабатываемое отверстие и не позволяет установить наконечники контрольного устройства так, как это делается при внутреннем шлифовании. Кроме того наложение электрического поля может вызвать износ деталей приспособления.

В связи с этим при измерении отверстий в процессе хонингования применяются следующие контрольные устройства:

- встраиваемое в механизм хона

- располагаемое позади хона или перед ним

- проверяющие положение режущей кромки хона в момент выхода его из отверстия обрабатываемой детали.

Нами проанализирована схема, в которой пневмоконтактное контрольное устройство встроено в механизм хона. Такая схема позволяет контролировать отверстие во всех сечениях по его длине, что важно для исправления конусности в процессе хонингования.

Известны аналогичные схемы, основанные на электроконтактных и пневмоконтактных датчиках. Анализ работы подобных схем показывает, что эти устройства для активного контроля деталей в процессе обработки при хонинговании пригодна для измерения деталей при электрохимическом хонинговании здесь наложение анодного растворения не изменяет схемы и точности контролирующих устройств.

За рубежом широко известны измерительные устройства фирмы "Микроматик" США, где над хонингуемым отверстием устанавливается кольцо, которое охватывает хонинговальную головку. Диаметр отверстия кольца соответствует окончательному размеру детали. При достижении этого размера бруски "проваливаются" в отверстие кольца и формируется сигнал для окончания процесса обработки. Схема такого прибора приведена на рис.1.

Рис.1. Схема устройства с калибрами для контроля отверстий в процессе хонингования:1 - хонинговальная головка, 2 - кольцо,

3 - бруски, 4 - контакт

Анализ схем измерительных систем и приборов для контроля деталей на заключительных операциях позволяет сделать следующие выводы:

1.Контактные и пневматические приборы, используемые для контроля валов при шлифовании могут быть применены и в случае электроабразивного шлифования аналогичных деталей.

2.Имеется возможность механизации подвода и отвода устройства от обрабатываемой детали.

Литература

1. Технический контроль в машиностроении / Под ред. В.Н. Чупырина, А.Д. Никифорова. М.: Машиностроение, 1987 - 512с.

2. Технические методы и средства контроля качества в самолетостроении / Под ред. И.М. Дунаева / В.М. Сапожников, И.М. Дунаев, А.Н. Журавлев, В.П. Смоленцев. М.: Машиностроение, 1973 - 448с.

Воронежский государственный технический университет

УДК 923. 05

В.Н.Старов, В.Ф.Лазукин, Д.Е.Барабаш, А.Н.Внуков