Порядок операционного контроля в системе Renishaw детали «Корпус редуктора»

Авторы: Мигачева Галина Николаевна, Минтимиров Андрей Юрьевич, Бирюкова Елена Александровна

.

Рубрика: Технические науки

Страницы: 10-14

Объём: 0,28

Опубликовано в: «Наука без границ» № 3 (20), март 2018

Скачать электронную версию журнала

Библиографическое описание: Мигачева Г. Н., Минтимиров А. Ю., Бирюкова Е. А. Порядок операционного контроля в системе Renishaw детали «Корпус редуктора» // Наука без границ. 2018. № 3 (20). С. 10-14.

Аннотация: Разработаны процесс и программа операционного контроля с использованием датчиков системы Renishaw на станке AlzmetallGS1400. Использование контактных датчиков измерения обеспечивает на портальном пятикоординатном фрезерном станке AlzmetallGS1400 возможности координатно-измерительной машины (КИМ). 

Ответственным узлом редуктора является его корпус. Корпусные детали предназначены для размещения в них сборочных единиц и деталей. Они должны обеспечивать постоянство точности относительного положения деталей и механизмов, как в статическом состоянии, так и при эксплуатации машины, поэтому обладают достаточной жесткостью. Корпусные детали имеют основные базирующие поверхности, как правило, в виде плоскостей, которыми они присоединяются к станинам и другим корпусам.

Корпус редуктора проектируется на основании многих требований, учитывающих технологию изготовления корпуса и монтажа передачи, удобства осмотров и ремонта при эксплуатации. Когда он воспринимает реакцию зубчатой передачи, возникающей при ее работе, и внешние силовые факторы (активный крутящий момент на быстроходном валу, реактивный крутящий момент на тихоходном валу, консольные нагрузки на концах валов, силы веса и силы инерции вращения деталей в период пуска и остановки), действующие на болты, с помощью которых редуктор присоединен к раме или фундаменту, он должен быть достаточно жестким. Для увеличения жесткости корпуса редуктора в месте расположения подшипниковых опор в конструкции корпуса предусмотрены специальные элементы – ребра жесткости. Объемная модель детали представлена на рис. 1.

Трехмерная модель

Рис. 1. Трехмерная модель детали «Корпус редуктора»

Развитие современного производства, безусловно, связано с увеличением требований к качеству выпускаемой продукции. Немаловажным фактором обеспечения качества выпускаемой продукции является контроль геометрических характеристик, допусков формы и расположения всех параметров изделия, которые характеризуют точность изготовления, как отдельных элементов, так и всего изделия в целом [1].

До появления контактных датчиков измерения системы Renishaw большинство параметров детали «Корпус редуктора» можно было проконтролировать универсальными средствами измерения (СИ) (такими как штангенциркуль, штангенрейсмас, микрометр и т. п.), а также специальными средствами контроля (такими как калибры, шаблоны, спецоснастка и т. п.). Недостатками универсальных и специальных средств измерения можно считать негативное влияние человеческого фактора на результат измерения, значительные затраты времени на контроль ограниченного количества параметров, а также их узкое предназначение. На одно изделие требуется целый набор различных СИ. Изготовление специальных СИ требует больших материальных затрат и наличия высокоточного оборудования для их изготовления, затраты времени могут сильно влиять на сроки подготовки производства. Зачастую изготовление специальных СИ нецелесообразно и нерентабельно из-за часто меняющейся номенклатуры изделий. Для всех СИ необходимо ежегодно проводить калибровку или поверку на соответствие паспортным метрологическим характеристикам, обеспечивать специальные условия хранения, а они занимают значительные лабораторные или производственные площади.

С появлением контактных датчиков измерения системы Renishaw на пути модернизации производства улучшило процедуру быстрого и точного измерения результатов обработки деталей «Корпус редуктора», не снимая их при этом со станка. Такой подход способствовал реализации принципов рационального производства. Для этого был использован датчик RMP600 с тензоэлементами, который обеспечивает ювелирную точность «прикосновения», необходимого, например, для стабильного и точного измерения диаметров малых отверстий, контуров и контроля допусков на размер. Благодаря устранению лепесткового эффекта и повторяемости 0,025 мкм, этот тензодатчик обеспечивает высокую точность при срабатывании с любого направления. При этом требуется однократное выполнение процедуры калибровки [2].

Использование контактных датчиков измерения обеспечивает на портальном пятикоординатном фрезерном станке AlzmetallGS1400 возможности координатно-измерительной машины (КИМ): ведь теперь можно получать со станка детали с результатами измерений, точность которых стандартно выдерживается в пределах 0,025 мм, что подтверждается при повторном контроле на контрольно-измерительной машине [3].

После окончания механической обработки изделия «Корпус редуктора» по программе «Op030control» вызывается инструмент Т00 «Renishaw». Становится в заданную позицию. Следуя программе, отталкиваясь от системы координат базирования детали в операции 020, датчик измеряет отверстие Æ80 по четырем точкам. Подойдя по координатам Х210 и У320 на безопасном расстоянии по высоте Z500, наконечник датчика опускается на глубину Z-5. Это возможное нахождение центра отверстия Æ80.Нахождение фактического размера Æ80Н7 и расположение в системе координат определяется коснеем щупа внутренней поверхности отверстия. Полученное расстояние делится пополам для нахождения центра соответствующей осевой линии. Для нахождения центра отверстия производим коснее внутренней поверхности отверстия в соответствующих точках, а затем расстояние делится пополам.

Процедура измерения отверстия повторяется. Закончив измерение двух отверстий, программа обслуживания станка выведет на экран фактические размеры и межосевое расстояние. Для измерения оставшихся двух отверстий противоположной стороны нажимаем кнопку «Пуск» Процедура измерения повторится. На экран будут выведены геометрические характеристики допусков формы и расположения этих отверстий. Оператору станка остается лишь удостовериться в точности исполнения механической обработки детали по чертежу и зафиксировать в журнале.

Сегодня контактные измерения являются общепризнанным методом, применение которого обеспечивает достижение максимальных показателей эффективности работы, качества, точности и других характеристик станков. Стандартные программы, встроенные в современные системы ЧПУ, упрощают интеграцию измерительных циклов в операции по обработке и средства, работающие в автономном режиме. Такие стандартные программы в сочетании с интерфейсом CAD-систем делают очень удобным процесс моделирования измерительных функций. Датчики компании Renishaw обеспечивают значительную экономию затрат и дают повышение качества при решении любых задач на станках [4].

Измерительные системы компании Renishaw предлагаются в качестве оригинального оборудования всеми крупными производителями станков, кроме того, всё большее число таких систем предусматривает модернизацию на станках, уже находящихся в эксплуатации. Контактные измерения дают преимущества при работе на станках любых размеров и конфигураций, включая следующее:

  • обрабатывающие центры с ЧПУ, вертикальные, горизонтальные и портальные;
  • токарные станки с ЧПУ и токарно-фрезерные центры с ЧПУ;
  • шлифовальные станки с ЧПУ;
  • станки для сверления и фрезерования печатных плат и даже ручные станки.

Независимо от типа оборудования сферы применения или существующей проблемы всегда найдется измерительная система компании Renishaw, которая позволит преобразить технологический процесс и повысить прибыльность. Обширная гамма продукции, исключительный уровень компетентности и поддержки – вот те убедительные аргументы в пользу датчиков измерения.

Контрольно-измерительные системы компании Renishaw позволяют исключить из технологического процесса дорогостоящие простои станков и брак, связанные с выполнением наладки и контроля инструмента вручную. Повышение производительности существующего оборудования. Решения, предлагаемые компанией Renishaw, дают возможность повысить эффективность и производительность обработки. Системы контроля процессов обработки компании Renishaw могут использоваться непосредственно перед, в процессе, и после завершения обработки. При использовании непосредственно перед обработкой, системы компании Renishaw, обеспечивают настройки техпроцесса. При обработке системы компании Renishaw, обеспечивающие контроль в процессе, позволяют учитывать неизбежные отклонения при работе на станке и фактические условия в конкретный момент [5]. После завертки системы компании Renishaw, обеспечивающие контроль готовой детали, позволяют запротоколировать результат технологического процесса и выполнить проверку полученной детали и устойчивости технологического процесса.

Список литературы

  1. Измерительные системы для станков с ЧПУ [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.renishaw.ru/ru/1030.aspx (дата обращения: 10.03.2018).
  2. ALZMETALL обрабатывающий центр с 5 осями GS 1400/5-FDT [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.alzmetall.de/alzmetall/fileadmin/pdfs/GS1400 (дата обращения: 10.03.2018).
  3. Этингоф М. И. Автоматический размерный контроль на металлорежущих станках. М. : АПР, 2016. 336 с.
  4. Приборы автоматического управления обработкой на металлорежущих станках / А. В. Высоцкий, И. Б. Карпович, М. П. Соболев, М. И. Этингоф. М. : Машиностроение, 1995. 328 с.
  5. Лопастные машины и гидродинамические передачи : учеб. пособие / Л. А. Пресняков, С. В. Буланов, Г. С. Мазлумян, Г. О. Трифонова, О. И. Трифонова. М. : Филиал ФГУП «ЦЭНКИ» - КБТХМ, 2017. 220 с.

Материал поступил в редакцию 12.03.2018
© Мигачева Г. Н., Минтимиров А. Ю., Бирюкова Е. А., 2018