Електрическо копиране

Механичните копирни машини имат редица недостатъци, сред които на първо място е трудно да се направят шаблони от стомана с висока твърдост. В допълнение, механичното копиране изисква прехвърляне на значителни сили, които причиняват еластични деформации на копиращия щифт или ролка и връзките, които го свързват с инструмента. Това намалява прецизността на обработката.

Електрическо копиране позволява използването на шаблони от меки, лесно обработвани материали (дърво, гипс, пластмаса, ламарина, алуминий, картон). Обработена по -рано част също може да служи като шаблон. Тази част обикновено се смила, така че нередностите при обработката да не се повтарят върху следващите направени части електрокопиране.

Принципът на работа на най -простите електрокопирни машини е показан на фиг. 1. На тази диаграма детайлът 1 се обработва от шпиндела 3 с пръстовата мелница 2, фрезовото устройство 4 е свързано с копирната глава чрез твърда връзка 5. …

Опорите и водачите на щифтове са такива, че страничното налягане върху копиращия щифт се превръща в аксиални измествания на щифта на копиращата глава. Шаблонът 9 се намира на масата 10, върху която също е монтиран детайла. Задвижването 11 непрекъснато премества масата в посоката, посочена със стрелката. Тази емисия се нарича водеща или главна.

Ориз. 1. Електрическо копиране на фреза

Ориз. 2. Траектории на проследяващия пръст

Друго устройство 12 премества копиращите и фрезовите глави във вертикална посока. Тази емисия се нарича проследяване. Управлението е изградено по такъв начин, че когато контакт 13 е отворен, устройството 12 приближава копиращия пръст по -близо до шаблона. Когато контакт 13 е затворен, устройството 12 премества проследяващия пръст от шаблона. Когато контакт 13 е отворен, движението на копиращия пръст 8 започва напред към шаблона 9.

Когато влезе в контакт с шаблона, пръстът 8 на копиращата глава се изтегля назад, лостът 14 се завърта и контактът 13 се затваря. Копиращата глава започва да се движи назад. Копиращият пръст 8 се отстранява от шаблона 9 и се отваря контакт 13. Тогава копиращият пръст отново ще се доближи до шаблона и поради непрекъснатостта на водещия канал, шаблонът ще се измести и копиращият пръст ще докосне шаблона в различна точка.

В резултат на периодични напредвания и отдръпвания на копиращия пръст с непрекъснато водещо подаване, копиращият пръст описва своята траектория на трион, обгръщаща го спрямо шаблона (фиг. 2, а). Същата траектория е описана спрямо детайла чрез въртящ се нож 2, здраво свързан с копиращата глава 6 (виж фиг. 1).

В края на надлъжния ход на подаване кръстосаното подаване се активира автоматично. Резачката и копиращият пръст се изместват в посока, перпендикулярна на равнината на чертежа (фиг. 2, б). Водещото подаване се обръща и тракерният щифт и фреза започват да се движат в обратна посока. В този случай пръстът се движи по новата образуваща на обемния шаблон и фрезата прави нов ход по извитата повърхност на детайла. Частта се обработва на няколко прохода. Първо се извършва грубо обработване. След това довършването се извършва по същия модел. След това неравностите се изглаждат с абразивен инструмент.

Подобен метод може да се използва за обработка на тела на въртене с криволинейни генератори или стъпаловидни форми върху електрокопиращи стругове. Копията на такива машини имат само две подавания: водеща (надлъжна) и проследяваща (напречна). По време на процеса на копиране се променя само един от двата взаимно перпендикулярни канала. Такова копиране се нарича едноосно копиране. При едноосно копиране обработката на рамото, успоредна на следващата посока на подаване, не е възможна.

Ориз. 3. Трипозиционна копирна глава

Ориз. 4. Индуктивна копирна глава

Използването на копирна глава с два контакта (фиг. 3), наречена трипозиционна, също ви позволява да контролирате водещото подаване, включително и когато двата контакта на копиращата глава са отворени. Когато копиращият пръст на такава глава не влезе в контакт с повърхността на шаблона, контакт 1 се затваря под действието на пружината 3. В този случай пръстът се премества към шаблона, а фрезата — към частта . Подаването на олово е деактивирано. Когато пръст се натисне върху шаблона, контакт 1 се отваря, движението на пръста напред се спира и започва подаването на олово. В този случай краят на пръста за копиране се отдалечава от шаблона, контакт 1 се затваря отново и започва ново движение на пръста за копиране към шаблона.

Това редуване на движенията на пръстите към шаблона и надясно ще продължи към точка А — точката на прегъване на кривата на шаблона. В този момент надлъжното подаване поради промяната в посоката на наклона на профила води до увеличаване на налягането върху копиращия пръст и затваряне на контакт 2. В този случай системата за управление ще осигури прибирането на копираща глава и пръстът ще се отдалечи от шаблона. Контакт 2 ще се отвори и надлъжното подаване ще се включи отново и т. Н. По този начин, с трипозиционна копирна глава, контурът се заобикаля чрез редуващи се надлъжни и напречни движения. Копирането с помощта на трипозиционна глава, при която подаването се контролира и в двете координати, се нарича двукоординатно.

Скоростта на въртене на електродвигателите на разглежданите системи не се променя по време на процеса на копиране. Количеството фураж се задава чрез смяна на кинематичните вериги.

Копирни глави включени във верига за ниско напрежение (обикновено 12 V). Това се дължи както на малкото разстояние между контактите, така и на желанието да се намали разрушаването на контактите поради искряне. Чувствителността на копиращата глава и големината на пролуката между контактите се определят от използваната система на лоста и инерцията на захранващото устройство.

Друг етап в развитието на електрокопирането беше индуктивни копирни глави… В такава глава (фиг. 4) всяка позиция на копиращия пръст съответства на положението на арматурата 1, поставена между сърцевините 2 и 3. Върху средните пръти на тези сърцевини са поставени намотки 4-7. Всяко ядро ​​с две намотки образува трансформатор. Цялата система се нарича диференциален трансформатор.

Първичните намотки 4 и 7 са свързани последователно и са включени в променливотоковата мрежа; вторичните намотки 5 и 6 са включени една към друга, така че e. и т.н. с. насочени в противоположни посоки. Когато котва 1 е в средно положение, напр. и т.н. с. вторичните намотки са балансирани. Приближаването на котвата към едно от ядрата води до факта, че магнитният поток в него се увеличава, докато в другото ядро ​​намалява. Получената разлика в e. и т.н. с. вторичните намотки се използват за безстепенно управление на задвижвания с променливо подаване.

Двупозиционни и трипозиционни копирни глави обикновено работят с електромагнитни съединители, които включват, изключват и обръщат всички подавания. Опростена схематична диаграма на копирна машина с трипозиционна глава е показана на фиг. 5.Когато пръстът за копиране не докосне шаблона, контакт 1 се затваря. В този случай се включва релето на проследяващото захранване 1PC и намотката на RVP1 на водещото захранване. Когато електромагнитният съединител MB е включен, той се подава напред (към шаблона). Релето RVP има две намотки RVP1 и RVP2 и се задейства, когато една от тях е включена. В този случай намотката на RVP1 е включена и контактът на RVP е отворен.

Когато проследяващият пръст натисне повърхността на трасера, контакт 1 ще се отвори и подаването напред ще спре. Освен това намотката RVP1 е изключена, контактът за отваряне на RVP е затворен, съединителят ML е включен и захранването вляво започва (при включване на съединителя MP, захранването вдясно започва). Копиращият пръст се движи в този случай.

Ако натискът върху пръста за копиране бъде намален, контактът ще се затвори отново и пръстът за копиране ще се премести в шаблона. Ако профилът на шаблона е такъв, че изместването причинява увеличаване на налягането върху копиращия пръст, тогава контакт 2 се затваря, друго реле 2PC на проследяващото захранване и RVP2 на намотката на RVP релето се включват. Това ще включи MH съединителя и ще започне да премества копиращия пръст от шаблона. Ако превключвателят P се премести в горно положение, вместо да се подава вляво, ще се получи надлъжно подаване вдясно.

Електрически контактни копирни глави и електромагнитни съединители използвани в копирни машини на универсални машини. Грешките при копиране обикновено са в диапазона от 0,05-0,1 мм. Домашните машини, специално проектирани за електрокопиране, имат индуктивни копирни глави и захранващи устройства, чиято скорост се контролира автоматично.

Ориз. 5. Схема на електрокопиращ струг

Ориз. 6. Захранващи устройства за електрокопиране

Когато се използват задвижвания с променливо подаване, за да се осигури точно копиране, висока производителност и чистота на повърхността, е необходимо тангентата на захранването към контура да е постоянна по размер и да не зависи от ъгъла на наклона на профила. Нека контурът, който ще бъде копиран, да бъде кръг (фиг. 6):

където sx и sy са водещи и проследяващи емисии, mm / min, съответно.

Ако векторът на получената скорост на подаване е допирателен към контура, тогава

По този начин, за най -висока точност и производителност, скоростите на подаване трябва да бъдат променливи и взаимосвързани.

Копиране на контрол от безконтактни копирни глави се изпълнява във функцията за изместване на копиращия пръст спрямо нейтралното му положение. Тъй като когато няма отместване, проследяващият щифт и фрезата са в едни и същи позиции, контролът във функцията на отместване на пръста е контрол според несъответствието на позициите на пръста и фрезата (пропорционално управление).

За да се подобри качеството на обработка, в допълнение към контрола от несъответствието, се въвежда контрол чрез скоростта на промяна на несъответствието (от производната на изместването по отношение на времето). С този диференциален контрол системата реагира по -бързо на всяка промяна в наклона на профила на копирната машина и се повишава точността на обработката.

В допълнение към управлението във функцията на несъответствието и във функцията на неговата производна, управлението се използва и във функцията на интеграла на несъответствието във времето (интегрално управление). В този случай се взема предвид не само големината на несъответствието, но и времето, през което то се е случило. В този случай системата придобива свойството, при липса на допълнителни команди, да се движи в същата посока, както в предишния раздел на пътя. Това движение е подобно на излитане. Интегралното управление позволява, в случай на постоянен наклон на профила, да се извършва безстепенно копиране с постоянна позиция на копиращия пръст.При резки промени в контура на шаблона, действието на интегралното управление се неутрализира от действието на диференциалното управление.

При комбинирано управление сумата от три напрежения се подава съответно към специален електронен блок, пропорционален на стойността на несъответствието, неговата производна и времевия интеграл, а захранващите задвижвания се управляват като функция от всички тези три стойности. В този случай грешките при обработката могат да бъдат намалени.

В индустрията на металорежещи машини, различни хидрокопирни машиниинсталирани на универсални и специализирани машини. Използват се устройства с фиксирано и променливо подаване, а хидравличното задвижване дава възможност просто да се осигури безстепенно управление на подаването в широк диапазон.

Хидрокопирните системи са бързи. Те могат да осигурят едноосно и двуосно копиране. Хидрокопирните системи успешно се конкурират с електрическите в точността на обработка. Голям брой електрокопирни и хидрокопиращи машини в момента работят в местни машиностроителни заводи. Електрическо копиране ви позволява да извършвате обработка и според чертежа, поставен в машината, който се използва вместо копирна машина.