Средства автоматизации измерения размеров деталей
Автоматическое измерение – это процесс измерения, при котором действия человека полностью заменяются действиями составляющих измерительного средства.
Автоматизированный процесс измерения - процесс, при котором некоторые вспомогательные функции при измерении выполняются оператором, а выдача информации осуществляется автоматически.
К автоматизированным средствам измерения линейных размеров можно отнести штангенциркули, представляющие собой приборы с корпусом в виде скобы и измерительной головкой с электронным числовым отсчетным устройством. При использовании такого устройства автоматизируется процесс отсчета, потому что отсутствует необходимость отсчитывать значение размера по нониусу и определять на шкале положение стрелки. Данные приборы, в большинстве случаев, снабжаются внешним электронным выходом, который подключается к электронно-вычислительной машине. В этом случае оператор только перемещает деталь или средства измерения, результаты выдаются в виде числовых значений, обработка осуществляется автоматически. Самыми совершенными и прогрессивными приборами автоматических средств измерения являются приборы активного контроля.
Прибор активного контроля – это средство измерения размеров детали в процессе ее обработки на станке с целью использования результатов измерений для изменения режима обработки.
К приборам активного контроля относятся подналадчики, измеряющие деталь после окончания процесса ее обработки, непосредственно на станке, где она обрабатывалась или около него. Прибором выдается команда на станок в том случае, если есть необходимость подналадки станка.
Размеры, подвергающиеся автоматическому контролю. Устройства автоматического измерения
Чаще всего контролю подвергаются следующие размеры деталей:
- Наружные диаметры.
- Внутренние диаметры.
- Длина.
- Высота
- Расстояние между отверстиями.
- Биение одних поверхностей относительно других.
Рассмотрим устройства для измерения наружных диаметров, которые изображены на рисунке ниже.
Рисунок 1. Устройства для измерения наружных диаметров. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Здесь: а - конусный калибр; б - однопредельная скоба; в - двухпредельная скоба; г - измерение детали от плоскости; д - установка детали в призму; ж, з - схема измерения изделия во время перемещения; 1 - деталь; 2 - толкатель; 3 - шарнир; 4 - шток; 5 - губка; 6 - пружина; 7 - установочный элемент.
Конусный калибр и скобы различного вида при перемещениях нажимают на соответствующие чувствительные составляющие датчиков с целью подачи команды на прибор для сортировки и регулировки работы технологического оборудования, а также на прибор для визуального наблюдения. В случае измерения детали от плоскости перемещение штока равняется допуску на размер детали, при установке детали в призму используется следующая формула:
$l = A/2 + (A/2sin(y/2)$
где, у - угол призмы.
Чем меньше угол призмы, тем больше перемещение штока. В случае измерения размера детали по схеме, которая представлена на рисунке е, перемещение штока рассчитывается следующим образом:
$l = (A/2sin(y/2))-A/2$
Получается, что таким образом перемещение штока очень мало, точность измерительного прибора высока. Когда необходимо измерить деталь в процессе перемещения, используются схемы ж и з. В схеме на рисунке ж деталь прижимается к плоскому установочному элементу губкой и толкателем при помощи пружины. Непараллельность сторон губки составляет около 0,04 миллиметров, тем самым обеспечивается высокая точность прибора при перемещении штока. Губка и толкатель связаны шарниром. На схеме з, диаметр измеряется при помощи губок-ножниц. При измерениях по схемам ж и з перемещение штока существенно больше, чем допуск на размер детали. Контакты датчиков должны быть установлены на расстоянии, которое рассчитывается по формуле:
$L = 1.41*√A/R$
Принцип работы автоматических устройств для измерения длины и высоты, аналогичен тем, которые представлены на схемах а-г и з. Устройства, которые предназначены для измерения диаметров отверстий, показаны на рисунке ниже.
Рисунок 2. Устройства, которые предназначены для измерения диаметров отверстий. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Здесь: а, б - однопредельная и двухпредельная пробка; в –коническая пробка; г - пневматический датчик.
При контроле одно- и двухпредельной пробки их перемещение в отверстии приводит к замыканию контактов для подачи сигнала на сортирующее устройство или в систему управления станком, а также в прибор для визуального наблюдения. Аналогично происходит измерение диаметра отверстий конической пробкой. Небольшие отверстия удобно измерять пневматическими датчиками. Измерительное сопло подводится к торцу отверстия, так чтобы контролируемое отверстие стало продолжение сопла. Такой способ изменения сечения сопла становится причиной изменения давления в измерительной камере датчика. Сам датчик градируется по эталонным отверстиям.
