Щупы с дисковыми наконечниками.
Nbsp; Аннотация. В работе рассматривается модернизация контрольно-измерительной машины KMZ-W 151210 1991г.в. находящаяся на предприятии ПАО УМПО. КИМ производит контрольные измерения деталей крупно узловых деталей после токарной обработки, по заданной программе или в ручном режиме оператором. Также она может производить измерение других узлов и помочь выявить недостатки в тех. процессе. Новое оборудование должно соответствовать и превосходить паспортные характеристики машины. Введение Анализ требований к производству продукции на предприятиях. Выявил необходимость модернизации оборудования на предприятиях для гибкого производства, предоставления продукции после разработки качественной и вжатые сроки. Для проектирования и запуска в производство на станках с ЧПУ используют CAD и CAMM системы. Данные системы сокращают сроки проектирования и модернизации, избавится от бумажной документации, создание 3D модели (для визуализации и создания способов обработки и контроля продукции). Следующий этап производство на станках с ЧПУ, которые повышают точность обработки, сокращается время производства изделия, уменьшает количество персонала. После производства первого изделия необходимо произвести замеры на соответствия заданным геометрическим параметрам. Для этого можно произвести замеры при помощи измерительных средств: шаблонов, мерилок, щупов, маузеров, или другого мерительного оборудования и приспособлений. В процессе измерения может закрасться человеческий фактор, который повлияет на точность и время произведения замеров. Еще один вариант контроля, применение контрольно-измерительных машин (КИМ). Они гораздо быстрее и точнее производят измерения. Применение КИМ ограничено из-за их высокой стоимости. Однако спрос на машины есть и процессе эксплуатации возникает необходимость продления сроков службы. Так как устаревает П.О., пульт управления, датчики и шкалы, мерительные головки, привода. Продлить срок службы КИМ необходима модернизация. Модернизация позволяет получить современную КИМ с наименьшими материальными затратами, открытым П.О., устраненными недоработками в выявленными в процессе эксплуатации. 1. Описание машины для модернизации. Контрольно-измерительная машина KMZ-W 151210 характеристики: Диапазонизмерения x-1500мм. y-1200мм. z-1000мм. Системаизмерения Цифровыеинкрементальныелинейки Предел допустимой погрешности и пространственных измерений ,мкм 4+L/250 Предел допустимых погрешности ощупывающей головки 4мкм. Разрешающаяспособность 0.5 1 мкм. Измерительноеусилие 0.1 1 Н. Скоростьперемещения 90 мм/с. Влажностьвоздуха, % 30 75% Диапазонрабочихтемператур, 15 35 Частота, f 50 60 Гц. Напряжениесети, U (В) 380В. +5/-10% Потребляемаямощность,P(ВА) 5000 ВА KMZ-W- производит измерения в трехкоординатах - X, Y, Z. Машина жестко закреплена, для предотвращения вибраций на измерительном столе и измерительных щупах. Оборудована портальными упорами, на которых расположены направляющие. Направляющие точно позиционируют измерительную пиноль с щупом по 3-м координатам. Движение пиноли осуществляется при помощи двигателей постоянного тока, через ременную передачу и демпфирующее устройство. Что понижает вибрацию от механизма и повышает точность измерения цифровыми системами КИМ. При измерении приводы, достигают скорости перемещения КИМ до 1 м/с, но должны останавливаться без колебаний с большой амплитудой. Не забывая о необходимости точного позиционирования. Координаты определяются системой позиционирования при помощи линеек, наклеенных на направляющие. Считывание положения осуществляет энкодер, после чего данные передаются на ЭВМ. Там программное обеспечение, состоящее из универсальной измерительно-расчетной программы UMESS, производящая расчет и вывод данных на экран компьютера. UMESS является стандартной программой для ручного и автоматического измерения деталей с правильно ограничивающими поверхностями (плоскости, цилиндры, конусы, сферы). Расчетная программа состоит из-под программ, например, HOLOS, KUM, GON; Они определяют координатную систему детали в пространстве аналитическим путем. Подпрограммы обеспечивают измерение на изделии плоских и пространственных кривых сложной формы, прямозубых и косозубых колес. Упрощают статистическую обработку данных с выдачей графика, обладают возможностью программирования детали для измерения и обработки. змерения изделий производятся как в ручном, полуавтоматическом так и в автоматическом режиме. Ручной режим реализован- с клавиатуры или при помощи джойстика на пульте, переключающегося на замедленный ход. Автоматический режим CNC от компьютерной станции, по заранее составленной программе. Программирование автоматических измерений, происходит в ручном или в автоматическом режиме. В ручном режиме программирования: – программист подводит джойстиком щуп к детали и останавливает его. Отмечает точку измерения, медленно подводит щуп к детали. При касании измерительной головки с деталью, машина сообщает координаты. После определения координат точки, щуп отводится от детали и перемещается к следующей. Точки фиксируются компьютером и при необходимости можно повторить все эти действия. Процесс напоминает обучения с высоким результатом. Проще и сложнее одновременно программирование в автоматическом режиме. Необходимо указать координаты точки, чтобы измерить. Программа сам определит лучшую траекторию движения щупа, возможность измерения данного параметра, безопасные расстояния. Только программа не может учесть: как закреплена деталь, наличие дополнительных креплений или просто сопрягаемых деталей, забытых при снятии с обработки, технологические каналы после отливки. Откорректироватьэтонесложно. Системамизмерений КИМ выдвигаютследующиетребования: · защищенности от загрязнения, (от пыли и масла); · высокойизносостойкости; · защищенности от внешней среды (температуры, влажности); · точности измерения, некоторые накопленные погрешности могут быть скорректированы программным обеспечением; · точности интерполяции между дискретными значениями меры (шкалы); Поверка точности измерений (тарировка щупов) производится при помощи шарика, не посредственно перед измерением. Для этого устанавливается эталонный шарик (с неизвестной точностью) и щуп проверяет на нем свои измерения. Затем программа вносит корректирующие установки (на износ и окружающую температуру, температуру детали). После производятся измерения с точностью до десятой доли микрона. Стол для измерений выполнен из твердой каменной породы. Предназначен для установки измеряемой детали, без специфических требований. В некоторых случаях при измерении деталь должна закрепляться, для этого имеются резьбовые гнезда. Жесткие требования к плоскостности стола не предъявляются, за базу может быть принята любая поверхность детали. Осуществлено программно-математическое базирование. Материал каменной породы по сравнению со стальными обладает рядом преимуществ: · отсутствуютвнутренниенапряжения · коррозиестойкий; · при механических повреждениях не появляются заусеницы; · малыйкоэффициенттемпературнойдеформации; · антимагнитность и неэлектропроводность; Один недостаток каменных пород – это гигроскопичность, при большой влажности (обычно более 60%) впитывается влага и меняется размер. 2. Анализ модернизации контрольно-измерительной машины на основе KMZ-W 151210 находящейся на предприятии ПАО УМПО. При техническом исследовании машины были выявлены недостатки, требующие модернизации. Такие как: старое П.О. не поддерживаемое производителем и имеющая закрытую архитектуру. В следствии чего отсутствует возможность внесения корректировок компенсации при измерениях, из-за износа некоторых узлов. Отсутствие возможности приобретения ремонтных комплектов. Была предложена модернизация КИМ. С установкой и отладкой нового открытого П.О. (привычного для оператора), измерительных линеек, головок, пинолей, модернизацией пульта оператора, комплексного привода перемещений. Схематично контрольно-измерительную машину разбиваем на блоки. (Рис. 1) 1 2 3 Объект измерения 4 5 Рис.1 Схема контрольно-измерительной машины. 1. П.О. обработки результатов измерений; 2. комплексныйпривод; 3. узлыперемещениябазовойчасти; 4. контрольно-измерительнаясистемаощупывания; 5. системаизмерения. 1.1 ПрограммноеОбеспечение. Для установки на машину была выбрана - Операционная система реального времени QNX. Так как она уже применялась ранее для модернизации других установок на предприятии и знакома программистам, что упрощает подготовку персонала и ведение документации. Операционная система позволяет отключать разработчикам любую не нужную функцию, не трогая само ядро. Так как QNX система микроядерная, и работает на основе решения не больших задач (сервисов), где любой драйвер, файловая система -используют другое адресное пространство, защищённое от других приложений и ядра. Это позволяет в случае экстренного завершения программы, автоматически перезапущен. Не касаясь других программ системы. При всем этом QNX достаточна быстрая и не занимает большой объем памяти устройства, способна работать на любом процессоре представленных производителями. Все контроллеры работают в системе I++ DME. Она предназначена для ориентации в пространстве и сбора координат. Для промышленного контроллера используем плату ввода-выводаPISO-DA8U,PISO-P32A32U, и плату управлением движения PISO-Encoder600U фирмы ICPDAS. Плата ввода-выводаPISO-DA8U-ICPDAS Характеристики платы ввода-вывода PISO-DA8U. Таблица Системнаяшина: Universal PCI Аналоговыйвывод. Каналованалоговоговывода: 8 Диапазон выходного сигнала по напряжению: +/-10 В Диапазон выходного сигнала по току: 0...20 мА Разрядность ЦАП: 14 Бит Точностьвыходногосигнала: 0.04 % Изоляцияаналоговоговывода: 2500 В Дискретныйввод Всегоканаловдискретноговвода: 16 Логическая 1 контакта с внешним питанием: 2 ... 5 В Логический 0 контакта с внешним питанием: 0 ... 0.8 В Дискретныйвывод Всегоканаловдискретноговывода: 16 Выходноенапряжение: 0 ... 5 В Максимальныйвыходнойток: 0.8 мА Счетчики Каналовизмерениячастоты/импульсов: 3 Напряжениелогической 1, безизоляции: 2 ... 5 В Напряжениелогического 0, безизоляции: 0 ... 0.8 В Разрядностьсчетчика: 16 Бит Максимальнаячастота: 4 МГц Разъемы и кабели Внутренниеразъемы: 2x20-pin box header Разъемы DB37 Female Программноеобеспечение. Совместимость с операционнымисистемами: Linux kernel 2.6, , Windows 7, Windows 8, Инструментальнаясреда: VC, VB, Delphi, BCB, LabVIEW Условияэксплуатации Температураэксплуатации: 0 ... 60 °С Влажность: 5 ... 85 % (безконденсата) Плата ввода-выводаPISO-P32A32U -ICPDAS. Характеристики платы ввода-вывода PISO-DA8U. Таблица Системнаяшина: Universal PCI Дискретныйввод Всегоканаловдискретноговвода: 32 Логическая 1 контакта с внешним питанием: 9 ... 24 В Логический 0 контакта с внешним питанием: 0 ... 1 В Всегоканаловдискретноговвода: 16 Изоляциядискретноговвода: 3750 В Дискретныйвывод Всегоканаловдискретноговывода: 32 Тип: Открытыйколлектор Приемник/источник Источник Выходноенапряжение: 0 ... 30 В Максимальныйвыходнойток: 100 мА Изоляциядискретноговывода: 3750 В Разъемы и кабели Внутренниеразъемы: 40-pin box header Разъемы DB37 Female Программноеобеспечение. Совместимость с операционнымисистемами: Linux kernel 2.6, , Windows 7, Windows 8, Инструментальнаясреда: VC, VB, Delphi, BCB, LabVIEW Условияэксплуатации Температураэксплуатации: 0 ... 60 °С Влажность: 5 ... 85 % Плата управлением движения PISO-Encoder600U фирмы ICPDAS. Характеристики платы управлением движения PISO-Encoder600U. Таблица Имя: ICP DAS Архитектура Системнаяшина: Universal PCI Счетчики Каналовизмерениячастоты/импульсов: 6 Типканала: Энкодер Типсигнала: CW/CCW, Pulse/Dir, Quadrant Разрядностьсчетчика: 32 Бит Максимальнаячастота: 1 МГц Разъемы и кабели Разъемы: 68-pin SCSI-II Программноеобеспечение Совместимость с операционнымисистемами: Linux kernel 2.6, Windows XP, Windows 7 Инструментальнаясреда VC, VB, Delphi, BCB, LabVIEW Условияэксплуатации Температураэксплуатации: 0 ... 60 °С Влажность: 5 ... 85 % (безконденсата) Панель оператора. В качестве панели оператора используем ПАНЕЛЬ ОПЕРАТОРА 7″ WeintekMT6070iE.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Технические характеристики панели MT6070iE Таблица
| Дисплей | |
| Диагональ | 7″ |
| Разрешение | 800x480 |
| Яркость | 350 кд/м2 |
| Типподсветки | LED |
| Времяжизниподсветки | 30000 ч |
| Контрастность | 500:1 |
| Цветность | 16 млнцветов |
| Типсенсора | 4х проводнойрезистивный |
| Параметры | |
| Процессор | Cortex A8 |
| Частота | 600 МГц |
| ОЗУ | 128 Мб |
| Flash ( встроенный ) | 128 Мб |
| RTC ( часыреальноговремени ) | Есть |
| Интерфейсы | |
| Последовательныйинтерфейс | COM1 (RS232,RS485,2W/4W), COM3 (RS485 2W) |
| USB хост | 1xUSB2.0 |
| USB клиент | USB 2.0 |
| Поддержка MQTT | Есть |
| Поддержка Modbus | RTU, ASCII, Master, Slave |
| Поддержка MPI | 187,5 K |
| Конструкция | |
| Материалкорпуса | Пластик |
| Степерьзащитылицевойпанели | IP65 |
| Охлаждение | безвентиляторное |
| Крепление | в щит |
| Посадочноеотверстие | 192x138 мм |
| Габариты | 200.3х146.3х34 мм |
| Вес (нетто) | 0.60 кг |
| Комплектпоставки: | предохранитель, разъемпитания, инструкция |
| Материалкорпуса | Пластик |
| П.O. | |
| ПО дляразработкипроектов | EasyBuilderPro |
| Максимальное количество экранов в проекте | 1999 |
| Драйвера USB (для загрузки проекта с ПК в панель ) | устанавливаютсяприустановкеEasyBuilderPro |
| Драйвера для работы с контроллерами | ужеустановлены в панели |
| Возможностьсохраненияархивовданных | памятьпанели, флешка |
| Способы загрузки проекта в панель | с ПК по USB, с флешки |
| Максимальныйразмерпроекта | 16 Мб |
| Объем памяти для сохранения архивов в панели | 48 Мб |
| Возможностьсозданияпользовательскихпротоколов | Есть |
| Операционнаясистема | возможно, она и есть в панели, но к ее функциям невозможно получить доступ. Невозможно запускать никакие пользовательские исполняемые файлы. Программист может пользоваться только теми возможностями, которые предоставляет EasyBuilderPro |
| ПО дляразработкипроектов | EasyBuilderPro |
| Максимальное количество экранов в проекте | 1999 |
| Драйвера USB (для загрузки проекта с ПК в панель ) | устанавливаютсяприустановкеEasyBuilderPro |
| Драйвера для работы с контроллерами | ужеустановлены в панели |
| Возможностьсохраненияархивовданных | памятьпанели, флешка |
| Способы загрузки проекта в панель | с ПК по USB, с флешки |
| Эксплуатация и хранение | |
| Рабочаятемпература | 0 ~ 50 ℃ |
| Потребляемыйток | 0.35А |
| Напряжениепитания | 24 ±20% VDC (20-28 V) |
| Сертификаты | CE |
Платы будут смонтированы в общий корпус.
2.2 Комплексный привод.
Точность перемещения по осям X, Y, Z, обеспечивается при помощи используемых направляющих. Основные требования: заключаются в обеспечении требуемой прямолинейности перемещения, подвижных частей.
В модернизируемой КИМ применены направляющие из стали, для уменьшения трения применены подшипники качения. Они находятся в хорошем состоянии, с минимальным уровнем износа.
В современной КИМ применяются аэростатические подшипники, которые имеют ряд преимуществ, такие как минимально трение. Соответственно есть возможность для установки маломощных комплексных приводов. Но и есть недостатки: в виде мер по предотвращению опрокидыванию, необходимости наличия компрессора.
Так как на данной машине стальные направляющие, для перемещения по ним необходимы мощные комплексные привода. Поэтому применены реверсивные электродвигатели постоянного тока, с дисковым ротором. Они отличаются хорошими динамическими свойствами.
В качестве усилителя мощности сервопривода выберем SPA3 фирмы Renishaw. Он обладает большой выходной мощностью и наиболее оптимально подходит для комплектации машины.
Техническиехарактеристики. Таблица 2.
| SPA3 | |
| Совместимость с контроллерами UCC | UCC2-2, UCC T3-2, UCC T3 PLUS, UCC S3 или UCC T5 |
| Каналысервоусиления | 3 |
| Полнаявыходнаямощность | 960 Вт макс.(в зависимости от БП) |
| Максимальная непрерывная мощность по одному каналу | 800 Вт (в зависимости от БП) |
| Пиковая мощность по одному каналу (в зависимости от ситуации) | 960 Вт (в зависимости от БП) |
| Выходное напряжение усилителя (на двигателе) | варьируется от 12 В до 80 В |
| Токусилителя | программируется от 0 А до 10 А |
| Совместимостькнопкиэкстренногоостанова | Кнопкаэкстренногоостановакласса «2» |
| Методнастройки | Цифровой |
| Совместимость с бесщеточным двигателем постоянного тока | ■ |
| Обратная связь по скорости для двигателя с тахо | ■ |
| Обратная связь по скорости для двигателя без тахо | ■ |
| Обратная связь по скорости для энкодера | ■ |
| Источникпитанияпеременноготока | Внешний |
| Источникпитания – навходе | В зависимостиот БП |
1.2 Контрольно-измерительнаясистемаощупывания.
Вместе с SPA3 используем универсальный контроллер КИМ UCC2-2. Это сложный претензионный интегрированный контроллер, отвечающий за точное перемещение КИМ.UCC2 подключается к основному компьютеру по каналу Ethernet, также не содержит никакого прикладного П.О.
ТехническиехарактеристикиUCC2. Таблица 3.
| Максимальноеколичествоосей КИМ | 4 |
| Входыдляподключениялинеек | Прямая поддержка RGH22, RGH24, RGH41 и других линеек с цифровым выходом компании Renishaw |
| Свободныйбинарныйвход/выход | 6 входов и 7 выходов (стандартное исполнение) |
| Джойстик | Комплексныйинтерфейсдляджойстика. |
| Интерфейсдатчика | Имеются интерфейсы для датчиков TP20, TP200 / SCR200, SP600 и SP25M (стандартное исполнение) |
С UCC2-2 совместим обширный ряд дополнительных плат. Таблица 4.
| Плата | Назначение |
| Интерфейс PICS / RS232 для вспомогательных продуктов | Добавляет два порта связи RS232 контроллеру UCC, а также включает соединитель, совместимый с системой связи между изделиями (PICS). Дополнительная плата для расширения функциональных возможностей основной измерительной системы за счёт альтернативных датчиков и/или добавления периферийных устройств. |
| Интерфейс моторизованной головки PH10 PLUS | Обеспечивает связь между головкой PH10 PLUS и программным обеспечением, при этом к кабельной проводке предъявляются минимальные требования и отсутствует необходимость во внешних аппаратных средствах. |
| Интерфейсдатчика SP80 | Сменная плата для UCC-контроллеров, обеспечивающая работу сканирующего датчика SP80. |
| Дополнительнаяось | Может использоваться для управления поворотным столом или двухпроводным интерфейсом. В контроллерможетбытьустановленонесколькоплат. |
| Датчиктемпературы | Контроль температуры окружающей среды, чтобы свести к минимуму влияние температурных погрешностей. Входы для датчиков температуры теперь можно подключить к UCC2-2 и с помощью дополнительной платы контроля температуры учитывать влияние температуры станка и рабочего пространства, повышая тем самым точность измерений на КИМ. |
Для обработки данных контроллером UCC2-2 наклеиваем линейные шкалы RGS и стеклянную реечную шкалу, устанавливаем энкодер.
ХарактеристикаЛинейнойшкалы. Таблица 5.
| Названиешкалы | Точность | Шагшкалы | Коэффициенттепловогорасширения коэффициент | Совместимостьсчитывающихголовок |
| RGS | ±15 мкм/м | 20 мкм/40 мкм | Термически прикреплена к подложке с помощью концевых зажимов | RGH22, RGH24, RGH25F, RGH25F UHV, RGH34, RGH41 |
Характеристика Стеклянная реечная шкала Таблица 6.
| Названиешкалы | Точность | Шагшкалы | Коэффициенттепловогорасширения коэффициент | Макс. длинашкалы | Совместимостьсчитывающихголовок |
| RGS40-G | ±4,2 мкм/м | 40 мкм | ~8 мкм/м/ºC | 1,01 м | RGH40 |
Инкрементальные энкодерные системы RG2 и RG4, обеспечивают надёжную обратную связь, оснащены современной системой фильтрации оптического сигнала, невосприимчивостью к пыли, царапинам и следам масла на шкале.
Обозначение RG2 относится к серии энкодеров со шкалами с шагом 20 мкм.,
RG4 относится к ряду энкодеров со шкалами с шагом 40 мкм. Серия RG4
позволяет работать высоких скоростях в свободных допусках настройки.
3 Системаизмерения.
Рис. 2 Установочно-измерительный модуль датчика TP200/TP200B
Контактные модули TP200 используются миниатюрные тензометрические преобразователи. Они обеспечивают отличную повторяемость и точность трехмерных измерений, к том числе при применении длинных щупов.
Использование тензоэлементов дает точную повторяемость срабатывания и отсутствие лепесткового эффекта на диаграмме направленности, что трудно избежать механическим датчикам. Использование СБИС типа ASIC гарантирует надежность датчика при количестве срабатываний, превышающем миллион.
В датчике TP200B отличается повышенной вибростойкостью. Наличие этой особенности уменьшает вероятность ложного срабатывания, вызываного вибрациями датчика. Они передаются через элементы конструкции КИМ или возникают при использовании более длинных щупов и позиционировании с высокой скоростью.
Сравнительная характеристики датчика ТР200 и ТР200В .Таблица 7.
| Техническиехарактеристики | TP200 | TP200B |
| Основноеназначение | КИМ с автоматическим управлением и повышенными требованиями к точности измерений | Аналогично TP200, но в тех случаях, когда велика вероятность ложных срабатываний |
| Направлениеизмерений | 6 осей: ±X, ±Y, ±Z | 6 осей: ±X, ±Y, ±Z |
| Однонаправленнаяповторяемость (2σ, мкм) | Уровень срабатывания 1: 0,40 мкм (± 0,000016 дюйма) Уровень срабатывания 2: ±0,50 мкм (0,00002 дюйма) | Уровень срабатывания 1: 0,40 мкм (± 0,000016 дюйма) Уровень срабатывания 2: ±0,50 мкм (0,00002 дюйма) |
| Отклонение при измерениях формы XY (2D) | Уровень срабатывания 1: ±0,80 мкм (0,000032 дюйма) Уровень срабатывания 2: ±0,90 мкм | Уровень срабатывания 1: ±1 мкм Уровень срабатывания 2: ±1,2 мкм |
| Отклонение при измерениях формы XYZ (3D) | Уровень срабатывания 1: ±1 мкм Уровень срабатывания 2: ±1,40 мкм | Уровень срабатывания 1: ±2,50 мкм Уровень срабатывания 2: ±4 мкм |
| Повторяемость при смене модулей щупов | С использованием SCR200: ±0,50 мкм (макс.) Руководство: ±1 мкм (макс.) | С использованием SCR200: ±0,50 мкм (макс.) Руководство: ±1 мкм (макс.) |
| Усилие срабатывания (в точке касания наконечника щупа) | Плоскость XY (все модули): 0,02 Н Ось Z (все модули): 0,07 Н | Плоскость XY (все модули): 0,02 Н Ось Z (все модули): 0,07 Н |
| Усилие при перебеге (при смещении 0,5 мм) | Плоскость XY (модуль SF / EO): от 0,2 Н до 0,4 Н Плоскость XY (модуль LF): от 0,1 Н до 0,15 Н Ось Z (модуль SF / EO): 4,90 Н Ось Z (модуль LF): 1,60 Н | Плоскость XY (модуль SF / EO): от 0,2 Н до 0,4 Н Плоскость XY (модуль LF): от 0,1 Н до 0,15 Н Ось Z (модуль SF / EO): 4,90 Н Ось Z (модуль LF): 1,60 Н |
| Масса (установочно-измерительный и контактный модули) | 22 г (0,78 унции) | 22 г (0,78 унции) |
| Удлинитель, макс. длина (при установке в головку серии PH10 PLUS) | 300 мм (11,81 дюйма) | 300 мм (11,81 дюйма) |
| Макс. рекомендуемая длина щупа (щупы серии M2) | Модуль SF / EO: от 50 мм, сталь, до 100 мм, GF Модуль LF: от 20 мм, сталь, до 50 мм, GF | Модуль SF / EO: от 50 мм, сталь, до 100 мм, GF Модуль LF: от 20 мм, сталь, до 50 мм, GF |
| Методмонтажа | Резьба M8 | Резьба M8 |
| Используемыйинтерфейс | PI 200-3, UCC | PI 200-3, UCC |
| Магазин для смены контактных модулей | Автоматический режим SCR200 Руководство: MSR1 | Автоматический режим SCR200 Руководство: MSR1 |
| Сериящупов | M2 | M2 |
3.1 Измерительныещупыдля КИМ.
Щуп является частью измерительной системы, которая соприкасается с деталью (изделием), приводя к срабатыванию контактного датчика. Сигнал, с генерированный датчиком осуществляет измерение в требуемой координате. Габаритный размер и тип щупа определяется элементом детали, который необходимо измерять.Точное измерение зависит от способности щупа- датчика достигать определенного элемента, сохраняя точность в точке контакта.
Важными характеристиками щупа являются его жесткость и степень сферичности его наконечника.
Точность щупа сразу снижается, если щупобладает недостаточно круглым шариком, шариком установленным не по центру, из-за некачественной посадки резьбы щупа или из-за неверно выбранного щупа, который прогибается при контакте с контролируемой поверхностью. Шарики щупа изготовляют из синтетического рубина, нитрида кремния, двуокиси циркония, карбида вольфрама или керамики. Держатели и стержни могут быть изготовлены из ряда материалов: титана, карбида вольфрама, нержавеющей стали, углеродного волокна, керамики.
Щупы выберем фирмы Renishaw, так как они отвечают требуемым задачам обладают необходимыми характеристиками, ассортиментом. Кроме этого у них в линейки продукции есть калибровочные сферы, удлинители и ломкие предохранители, для зашиты от непредвиденных факторов
3.2 Типы и виды щупов.
Прямые щупы.
Рис. 3 Прямой щуп.
Наиболее часто используемый тип щупа, они подходят для решения большинства задач контактных измерений. Прямые щупы предназначены для измерения элементов простой формы, когда возможен беспрепятственный контакт с измеряемой поверхностью.
Стержни из карбида вольфрама обеспечивают точную и высокую жесткость, что необходимо при измерение малых диаметров шарика и стержня. Синтетический рубин является отраслевым стандартом, когда речь идет о материале для наконечников щупов. Он пригоден для решения большинства задач, представляя один из самых твердых материалов. Недостаток рубина в том, что подвержен адгезионному износу и не рекомендуется применять наконечники из этого материала для сканирования деталей из алюминия.
Звездообразные щупы.
Конструктивно звездообразные щупы представляют звезду, несколькими жестко закрепленными щупами. Их применяют для измерения целого ряда различных элементов, в том числе поверхностей и отверстий, с которыми возможен прямой контакт.
Рис.4 Звездообразный щуп.
Звездообразная конструкция удобна в работе и позволяет осуществить контакт измерительного наконечника с элементами детали без смены щупа. Количество лучей может варьироваться в зависимости от требований измерений. Шарики так же изготовляются из синтетического рубина, и не рекомендуется измерение деталей из алюминия
Стрелочные (игольчатые) щупы
Рис.5 Стрелочные (игольчатые) щупы.
Стрелочные (игольчатые) щупы не применяют контактных измерений по осям X и Y. Ими измеряют параметры резьбовых поверхностей, особых точек и разметочных линий (с меньшей точностью). Использование щупа с иглой (стрелкой) на конце радиуса более точно выполняет калибровку и измерение указанных элементов. Такой щуп может использоваться для контроля положения очень маленьких отверстий. Наконечники из карбида вольфрама идеально подходят для решения тех задач, в которых требуется высокая износостойкость материала, соприкасающегося с измеряемой деталью.
Щупы с дисковыми наконечниками.
Они используются для измерения выточек и канавок внутри отверстий, которых не смогут измерить другими щупами (например: звездообразными щупами). Представляют собой щупы, "сечения" шариков (ролик) с высокой степени сферичности,что позволяет выполнять измерения ширины канавок.
Контактное измерение "сферическим краем" диска, аналогично контактным измерениям на экваторе большого шарика щупа или же вблизи него, но для контакта доступна лишь малая часть поверхности этого шарика.
Диски меньшей толщины требуют более высокоточного выставления по углу для обеспечения требуемого контакта поверхности диска с элементом, параметры которого измеряются. Простой диск требует калибровку только для одного диаметра (обычно в эталонном кольце), но позволяет проводить результативные измерения только в направлениях Х и Y.Добавление "валика на конце радиуса" позволяет калибровать щуп по оси Z и, следовательно, выполнять измерения по этой оси при условии, что центр "валика на конце радиуса" находится за пределами диаметра датчика. Валик на конце радиуса может калиброваться на сфере или на плоскопараллельной концевой мере. Вращение и фиксация диска относительно его центральной оси позволяет позиционировать "валик на конце радиуса" с учетом решаемой задачи.
Диски могут также иметь по центру резьбу для крепления центрального щупа, дающего дополнительную возможность выполнять измерения дна глубоких отверстий (где доступ диска может быть ограниченным).
Рис.6 Щупы с дисковыми наконечниками.
Щупы с дисковым наконечником выпускаются с разными диаметрами и толщиной. Они могут быть изготовлены из стали, рубина или керамики.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 246; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!