Управление размером установки на вертикальном МЦС с ЧПУ

Сущность решения задачи управления размером установки А_у(z) состоит в следующем.

Станок оснащается измерительной телеметрической головкой или щуповой головкой, которая представляет собой прецизионный датчик касания. Головка хранится в инструментальном магазине, может быть автоматически установлена в шпиндель и подключена к отчетно-измерительной системе станка. При этом станок переводится в режим измерения. Кроме этого на столе станка устанавливается габарит (своеобразный эталон), с помощью которого можно тарировать положение измерительной головки после установки ее в шпиндель станка.

После установки спутника с заготовкой в позиционное приспособление, приводы станка выводят стол в измерительную позицию по координатам Х и Y. С помощью измерительной головки (рис. 12.3) определяются два размера: Щ₃ (тарировка головки) и Щ₁ (положение технологической базы заготовки). Рабочая поверхность установочного габарита (эталона) выставлена относительно базовой поверхности позиционного приспособления на строго фиксированный размер Щ₄. Звенья Щ₂ и Щ₅ характеризуют точность измерения размеров телеметрической щуповой головкой.

Алгебраическая сумма составляющих звеньев размерной цепи «Щ» определяет фактический размер установки А_{у(z)факт}.

Рис. 12.3. Определение фактического размера установки Ау(z)факт с помощью измерительной головки: (1 - заготовка; 2 - адаптер; 3 - спутник; 4 - позиционное приспособление).

А_{у(z)факт} = Щ = Щ₄ + Щ₃ - Щ₁ - Щ₂ - Щ₅.

В свою очередь погрешность размера установки:

, (2)

где: _Щ1, _Щ3 - погрешность позиционирования рабочего органа станка по координате Z ( _Щ1 = _Щ3 = _Н2);

_Щ2, _Щ5 - погрешность измерения, допускаемая измерительной головкой;

_Щ4 - погрешность выставки рабочей поверхности габарита относительно базовой поверхности позиционного приспособления.

Полученное значение размера установки А_{У(z)факт} в системе управления размерной настройки сравнивается с заданным на этапе разработки управляющей программы. В результате сравнения определяется величина необходимой поправки (коррекции). Существуют принципиально два возможных варианта реализации коррекции.

Первый вариант - отработать коррекцию в контуре размера установки детали А_У(z). Для этого необходимо иметь точный механизм малых перемещений закрепленного спутника с заготовкой относительно позиционного приспособления. Решить эту задачу сложно, как в конструктивном, так и в метрологическом плане.

Второй вариант - отработать коррекцию в контуре размера статической настройки инструмента А_C(z), то есть за счет смещения исходной точки.

Очевидно, что второй вариант внесения поправки является более перспективным, поскольку его проще реализовать. Кроме того такой вариант введения коррекции размера установки надежнее.