Порядок виконання роботи

1.Ознайомитися з конструкцією та принципом роботи дво- і триконтактних приладів активного контролю.

2.Вивчити будову та принцип роботи двоконтактного пристрою активного контролю зовнішніх поверхонь при їх обробці на круглошліфувальному верстаті.

3.Визначити граничні розміри шийки вала і виконати настроювання приладу.

4.Прослідити під час шліфування деталі за зміною її розмірів та зняти

остаточний розмір обробленої шийки вала.

5.Зробити висновок про придатність деталі.

6.Оформити звіт про роботу.

Зміст звіту

1.Назва та мета роботи.

2.Обладнання.

3.Призначення та технічна характеристика приладу активного контролю.

4.Схема вимірювання приладом.

5.Номінальний, граничні та дійсний розміри шийки вала.

6.Висновки.

Практична робота №3 Контроль деталей на координатно–вимірювальній машині

Мета роботи

1.Ознайомитися з основними типами та складовими частинами координатно-вимірювальних машин.

2.Вивчити будову та роботу трикоординатно-вимірювальної машини.

3.Здобути практичні навички вимірювання розмірів деталей на

трикоординатно-вимірювальній машині.

Обладнання

Трикоординатно-вимірювальна машина, зразкова деталь та її робоче креслення.

Завдання

1.Вивчити будову та роботу контрольно-вимірювальної машини.

2.Ознайомитися з інструкцією щодо виконання вимірювань на машині.

3.Виміряти на машині розміри зразкової деталі, вказані викладачем, і порівняти їх з відповідними розмірами, вказаними на робочому кресленні.

Теоретичні відомості

Координатно-вимірювальні (або контрольно-вимірювальні) машини (КВМ) використовують для вимірювання великої кількості різних параметрів у крупногабаритних масивних виробах складної конфігурації та форми. КВМ можуть бути дво- або трикоординатні, з ручним керуванням і автоматизованою обробкою результатів вимірювання, а також з повністю автоматизованим процесом вимірювання, обробки результатів і керування. КВМ з ЧПК, які мають інформаційно-вимірювальну систему, автоматичні пристрої завантаження та розвантаження контрольованих виробів і зміни вимірювальних головок, утворюють модуль. Ці модулі можуть проводити вимірювання деталі без її орієнтації у просторі, а також у динамічному режимі під час обробки.

Конструкції та схеми виконання КВМ дуже різноманітні. КВМ з ЧПК розділяють на чотири основних типи (рис. 24): консольні, безконсольні, мостові та портальні. Характерним для них є три лінійні координати з добавленням четвертої (поворотного стола). У такій системі координат можна вимірювати деталь з п’яти боків, а при деяких методах кріплення – і з усіх шести боків.

Рис. 24. Конструктивні виконання КВМ з ЧПК:

а – пінольні; б – безконсольні; в – мостові; г – портально-мостові; 1 – супорт; 2 – піноль; 3 – стіл; 4 – датчик; 5 – стріла; 6 – поворотний стіл; 7 – стояк; 8 – міст; 9 – портал

Всі типи КВМ складаються з одних і тих же вузлів, але їх кількість, конструктивне виконання та компонування в машині можуть бути різноманітними. Основними вузлами КВМ є станина, стояки, стіл, супорт, пристосування для кріплення чи базування підконтрольного виробу, напрямні та опори, приводи, системи вимірювання, контактні або безконтактні датчики, системи керування, системи обробки результатів вимірювань.

Особливостями конструкцій КВМ є те, що станини і напрямні виготовляють з граніту або діабазу, які мають хороші антикорозійні властивості, малі коефіцієнти теплопровідності та лінійного розширення. Для полегшення переміщення кареток і зменшення тертя в КВМ використовують аеростатичні опори або прецизійні підшипники кочення. Постійна зміна швидкості та напрямку переміщень у КВМ потребують застосування надійних приводів з широким (до 10⁵) діапазоном регулювання. Для рухомих вузлів використовують приводи з прецизійними механічними передачами та двигунами постійного струму або асинхронними двигунами з частотним регулюванням. Вимірювальні системи мають у своєму складі різноманітні високочутливі та високоточні датчики.

Узагальнена структурна схема КВМ зображена на рис. 25.

Рис. 25. Структурна схема КВМ

КВМ складається зі станини 1, кареток переміщень вздовж координатних осей X, Y, Z відповідно 2, 3, 4, поворотного стола 5, повзуна 6, пульта керування 7, вимірювальних систем лінійних координатних переміщень 8, 9, 10, вимірювальної системи поворотного стола 11, приводів переміщень кареток 12, 13, 14 і повороту стола 15, блоків цифрової індикації 16, блока вимірювальних підсилювачів і перетворювачів 17, блоків керування приводами 18, процесора 19, самозаписувача 20, персонального комп’ютера 21, друкуючого пристрою 22 та інтерфейсу 23.

Датчиками, що перетворюють переміщення кареток у електричний сигнал, служать індуктосини, лазери, п’єзоелектричні, фотоелектричні, растрові перетворювачі та ін.

У комплект до КВМ можуть входити: поворотний стіл, орієнтовані вимірювальні головки, багатоточкові вимірювальні щупи, ЕОМ, дисплеї, програмні пристрої з математичним забезпеченням, принтери, мікроскопи, проектори, затискні установочні пристосування та ін.

Вимірювальна головка з одним чи декількома змінними наконечниками переміщується по напрямних у задане за двома або трьома координатами положення. Якщо деталь встановлена у необхідне положення за допомогою поворотного стола, то, крім переміщень головки, відлічуються також і перміщення стола за допомогою спеціальних пристроїв (растрів), значення яких фіксується на світловому табло або дисплеї. При появі недопустимих відхилень вони також фіксуються, що дозволяє швидко знайти координати та число дефектних ділянок. Траєкторія руху і швидкість переміщення вимірювальної головки задається пристроєм ЧПК.

Рис. 26. Контроль деталі на поворотному столі

До установочних пристосувань відносяться поворотний, накладний і установочний столи, ділильне пристосування, центрові бабки, призматичні опори та ін.

Поворотний стіл придається до машини для здійснення контролю в полярних координатах. Його основними параметрами є діаметр планшайби, на якій встановлюється підконтрольний виріб, і найбільша накопичена похибка при установці кутової величини, яка може становити 1 – 5 кутових сек. Приклад контролю деталі на поворотному столі КВМ показаний на рис. 26.

Накладний стіл дозволяє виконувати вимірювання невисоких деталей, які неможливо здійснювати безпосередньо на робочому столі машини через нижнє обмеження переміщень повзуна шпиндельної головки.

Установочний стіл призначений для установки деталей, площини яких взаємно неперпендикулярні або непаралельні. Стіл може мати нахил робочої поверхні відносно основи у поздовжньому напрямку на кут ±1º, у поперечному напрямку на кут ±2º і може бути повернутий навколо вертикальної осі на кут ±1º.

Ділильне пристосування встановлюється на одній з центрових бабок і забезпечує поворот вимірюваної деталі на кут у діапазоні 360º. Центрові бабки призначені для встановлення в них деталей, що мають центрові отвори. Приклад контролю деталі в центрових бабках показаний на рис. 27.

Рис. 27. Контроль деталі в центрових бабках

Призматичні опори служать для установки в них деталей типу тіл обертання, які не мають центрових отворів. Установочна призма лівої опори переміщується по висоті, а призма правої опори – в горизонтальній площині.

Використання програмного керування дозволяє не тільки виконувати вимірювання в окремих точках, а й безперервно контролювати всю поверхню. Обчислювально-вирішувальний пристрій машини обробляє результати вимірювань для визначення певних параметрів (наприклад, міжцентрових відстаней), перераховує значення розмірів від інших (наприклад, технологічних) баз, складає і друкує протокол вимірювань, вказуючи в ньому необхідні та дійсні значення параметрів, складає нові програми для деталей або їх макетів, що дозволяє прискорити вимірювання наступних подібних деталей, а також виконувати самонастроювання (наприклад, для корекції вихідної програми з метою виключення систематичних похибок вимірювання) і адаптації до раніше невідомої конфігурації деталі шляхом виконання попередніх пробних рухів вимірювальної головки.

Технічні характеристики координатно-вимірювальних машин і приладів наведені у додатку 5.