Краткая характеристика технологического контроля

Активный контроль распространяется на все отрасли техники. К активному контролю относятся, например, контроль, при обработке методом пробных проходов; контроль (в том числе статистический), по результатам которого вручную подналаживают станки-автоматы; фиксирование с помощью измерительных средств положения исполнительных органов станка; управление процессом обработки по результатам измерения параметров заготовок (для получения заданных размеров, а также для стабилизации сил резания или времени обработки); автоматическое регулирование режимов обработки (для стабилизации мощности, затрачиваемой при резании, в целях создания условий наивысшей производительности); стабилизация упругих перемещений системы СПИД и других адаптивных систем; компенсация износа круга методом его правки перед чистовыми проходами; автоматическое комплектование и сборка по результатам измерения каких-либо параметров собираемых деталей или узлов (например, автоматическое комплектование шарикоподшипников по результатам измерения разности диаметров беговых дорожек их колец); выравнивание массы поршней по результатам ее измерения; подналадка во времени; автоматическое регулирование толщины проката; дозированное отвешивание материалов и отпуск жидкостей; управление процессами по результатам измерения толщины нитей, уровня жидкости, температуры, толщины рулонной бумаги; контроль деталей в процессе обработки; регулирование размеров с помощью подналадочных систем; применение контрольно-блокировочных устройств. Таким образом, любое измерение, в результате которого осуществляется определенное воздействие на регулируемый процесс, можно отнести к активному контролю.

Поскольку активный контроль предназначен обеспечивать необходимую точность тех или иных параметров деталей, узлов или изделий в ходе самого технологического процесса, всякий контроль, осуществляемый самим рабочим при выполнении каких-либо технологических операций, является активным. В широком смысле этого понятия активный контроль представляет собой определенную техническую политику, направленную на использование средств измерения в целях повышения технологической точности.

Различные методы активного контроля обладают различной точностью. И очевидно, что при разработке систем активного контроля размеров необходимо стремиться к применению наиболее точных методов. Однако сравнительно низкая точность ряда методов еще не означает, что их в принципе нельзя относить к активному контролю размеров.

Приведем классификацию методов и средств активного контроля размеров применительно к металлорежущим станкам. Эти средства могут быть основаны на прямом или на косвенном методах измерения.

При прямом методе контролируют непосредственно размер изготовляемой или изготовленной детали с помощью включения его в размерную цепь измерительного прибора. База измерения при этом совпадает с поверхностью контролируемой детали. К средствам прямого активного контроля относятся приборы для диаметральных измерений (двухконтактные, трехконтактные и системы с жесткими калибрами).

При косвенном методе контролируют не размер изготовляемой (или изготовленной) детали, а положение поверхности измеряемой детали или положение режущей кромки инструмента и исполнительных органов станка по отношению к базе установки прибора. При этом в измерительную цепь помимо размера контролируемой детали включаются также размерные параметры самого станка. К косвенным методам активного контроля относятся одноконтактные измерения обрабатываемых деталей, любые методы контроля, при которых с помощью измерительных устройств фиксируется положение режущей кромки инструмента (положение режущей поверхности шлифовального круга). Или положение исполнительных органов станка, а также все те методы измерений, которые принято называть косвенными в измерительной технике.

Косвенный метод в принципе является менее точным, чем прямой, так как на его точность в большей степени влияют тепловые и силовые деформации технологической системы; кроме того, при косвенном методе размерные цепи длиннее.

По выполняемым функциям средства активного контроля размеров можно разделить на четыре группы;

1) устройства, контролирующие детали непосредственно в процессе их обработки;

2) подналадчики;

3) блокирующие устройства (измерительные «заслоны»);

4) устройства, контролирующие до процесса обработки.

К устройствам первой группы относятся приборы, контролирующие (фиксирующие) размеры деталей, положение режущей кромки инструмента или положение исполнительных органов станка непосредственно в процессе обработки детали и через цепь обратной связи подающие команду к прекращению обработки при достижении заданных значений контролируемых параметров. Эти устройства управляют циклом работы металлорежущих станков. Областью их применения являются операции, осуществляемые методом врезания.

К подналадчикам относятся измерительные приборы, которые через цепь обратной связи изменяют настройку металлорежущего станка или измерительного устройства, управляющего работой станка, когда значение контролируемого параметра выходит за допустимые границы или отклоняется от заданного значения. Эти приборы используют в основном при обработке на проход. Однако их можно применять и при обработке методом врезания. В этом случае их следует применять в сочетании с жесткими упорами либо со средствами активного контроля, измеряющими обрабатываемые детали или контролирующими положение режущей кромки инструмента и исполнительных органов станка.

Подналадчики могут воздействовать на настройку средств активного контроля в процессе обработки (при сочетании подналадчиков с этими устройствами). Например, они могут подавать команду на перемещение преобразователя, выполненного в виде чувствительного упора, или вносить изменения в настройку прибора, контролирующего детали в процессе обработки.

Подналадчики полностью не определяют размера изготовляемой детали в отличие от устройств, контролирующих детали в процессе обработки и управляющих циклом работы станка. Подналадчики только поддерживают с большей или меньшей точностью соответствующую настройку станка на получение определенных размеров обрабатываемых деталей — отсюда термины «подналадчик», «поднастройка».

В настоящее время весьма широко используют комбинированные (двухступенчатые) системы активного контроля, основанные на сочетании контроля в процессе обработки с подналадкой.

Блокировка является простейшей формой активного контроля. К блокирующим относятся устройства, разбраковывающие заготовки или контролирующие детали после обработки и подающие команды к прекращению процесса обработки, когда значения контролируемых параметров выходят за допустимые пределы. Блокировка может осуществляться и в процессе обработки (например, остановка движения подачи при превышении допустимых значений сил или мощности резания).