Порядок операционного контроля в системе Renishaw детали "корпус редуктора"

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

УДК 658

ПОРЯДОК ОПЕРАЦИОННОГО КОНТРОЛЯ В СИСТЕМЕ RENISHAW ДЕТАЛИ «КОРПУС РЕДУКТОРА»

Мигачева Галина Николаевна, кандидат технических наук, доцент, Минтимиров Андрей Юрьевич, магистрант, Бирюкова Елена Александровна, студент, Российский государственный профессионально-педагогический университет,

Екатеринбург, РФ

Разработаны процесс и программа операционного контроля с использованием датчиков системы Renishaw на станке AlzmetallGS1400. Использование контактных датчиков измерения обеспечивает на портальном пятикоординатном фрезерном станке AlzmetallGS1400 возможности координатно-измерительной машины (КИМ).

Ключевые слова: корпус редуктора; операционный контроль; контактные датчики.

ORDER OF OPERATIONAL CONTROL IN THE SYSTEM OF RENISHAW PARTS « GEAR BOX»

Migacheva Galina Nikolaevna, PhD (Cand. Tech. Sci.), associate professor, Mintimirov Andrei Yur'evich, the undergraduate, Biryukova Elena Aleksandrovna, student, Russian state vocational pedagogical university, Ekaterinburg, Russia

The process and the program of operating controls with using of Renishaw sensors on the machine AlzmetallGS1400 were developed. Using contact measuring sensors provides for gantry five-axis milling machine AlzmetallGS1400 capabilities of coordinate measuring machines (CMM). Keywords: gear box; operational control; contact sensors.

Для цитирования: Мигачева Г. Н., Минтимиров А. Ю., Бирюкова Е. А. Порядок операционного контроля в системе Renishaw детали «Корпус редуктора» // Наука без границ. 2018. № 3 (20). С. 10-14.

Ответственным узлом редуктора является его корпус. Корпусные детали предназначены для размещения в них сборочных

единиц и деталей. Они должны обеспечивать постоянство точности относительного положения деталей и механизмов, как

в статическом состоянии, так и при эксплуатации машины, поэтому обладают достаточной жесткостью. Корпусные детали имеют основные базирующие поверхности, как правило, в виде плоскостей, которыми они присоединяются к станинам и другим корпусам.

Корпус редуктора проектируется на основании многих требований, учитывающих технологию изготовления корпуса и монтажа передачи, удобства осмотров и ремонта при эксплуатации. Когда он воспринимает реакцию зубчатой передачи, возникающей при ее работе, и внешние силовые факторы (активный крутящий мо-

мент на быстроходном валу, реактивный крутящий момент на тихоходном валу, консольные нагрузки на концах валов, силы веса и силы инерции вращения деталей в период пуска и остановки), действующие на болты, с помощью которых редуктор присоединен к раме или фундаменту, он должен быть достаточно жестким. Для увеличения жесткости корпуса редуктора в месте расположения подшипниковых опор в конструкции корпуса предусмотрены специальные элементы - ребра жесткости. Объемная модель детали представлена на рис. 1.

Рис. 1. Трехмерная модель детали «Корпус редуктора»

Развитие современного производства, безусловно, связано с увеличением требований к качеству выпускаемой продукции. Немаловажным фактором обеспечения качества выпускаемой продукции является контроль геометрических характеристик, допусков формы и расположения всех параметров изделия, которые характеризуют точность изготовления, как отдельных элементов, так и всего изделия в целом [1].

До появления контактных датчиков измерения системы Renishaw большинство параметров детали «Корпус редуктора» можно было проконтролировать универсальными средствами измерения

(такими как штангенциркуль, штанген-рейсмас, микрометр и т. п.), а также специальными средствами контроля (такими как калибры, шаблоны, спецоснастка и т. п.). Недостатками универсальных и специальных средств измерения можно считать негативное влияние человеческого фактора на результат измерения, значительные затраты времени на контроль ограниченного количества параметров, а также их узкое предназначение. На одно изделие требуется целый набор различных СИ. Изготовление специальных СИ требует больших материальных затрат и наличия высокоточного оборудования для их изготовле-

ния, затраты времени могут сильно влиять на сроки подготовки производства. Зачастую изготовление специальных СИ нецелесообразно и нерентабельно из-за часто меняющейся номенклатуры изделий. Для всех СИ необходимо ежегодно проводить калибровку или поверку на соответствие паспортным метрологическим характеристикам, обеспечивать специальные условия хранения, а они занимают значительные лабораторные или производственные площади.

С появлением контактных датчиков измерения системы Renishaw на пути модернизации производства улучшило процедуру быстрого и точного измерения результатов обработки деталей «Корпус редуктора», не снимая их при этом со станка. Такой подход способствовал реализации принципов рационального производства. Для этого был использован датчик RMP600 с тензоэлементами, который обеспечивает ювелирную точность «прикосновения», необходимого, например, для стабильного и точного измерения диаметров малых отверстий, контуров и контроля допусков на размер. Благодаря устранению лепесткового эффекта и повторяемости 0,025 мкм, этот тензодатчик обеспечивает высокую точность при срабатывании с любого направления. При этом требуется однократное выполнение процедуры калибровки [2].

Использование контактных датчиков измерения обеспечивает на портальном пятикоординатном фрезерном станке AlzmetallGS1400 возможности координат-но-измерительной машины (КИМ): ведь теперь можно получать со станка детали с результатами измерений, точность которых стандартно выдерживается в пределах 0,025 мм, что подтверждается при повторном контроле на контрольно-измерительной машине [3].

После окончания механической обработки изделия «Корпус редуктора» по 12

программе «Ор030соПго1» вызывается инструмент Т00 «Renishaw». Становится в заданную позицию. Следуя программе, отталкиваясь от системы координат базирования детали в операции 020, датчик измеряет отверстие 080 по четырем точкам. Подойдя по координатам Х210 и У320 на безопасном расстоянии по высоте Z500, наконечник датчика опускается на глубину Z-5. Это возможное нахождение центра отверстия 080.Нахождение фактического размера 080Н7 и расположение в системе координат определяется коснеем щупа внутренней поверхности отверстия. Полученное расстояние делится пополам для нахождения центра соответствующей осевой линии. Для нахождения центра отверстия производим коснее внутренней поверхности отверстия в соответствующих точках, а затем расстояние делится пополам.

Процедура измерения отверстия повторяется. Закончив измерение двух отверстий, программа обслуживания станка выведет на экран фактические размеры и межосевое расстояние. Для измерения оставшихся двух отверстий противоположной стороны нажимаем кнопку «Пуск» Процедура измерения повторится. На экран будут выведены геометрические характеристики допусков формы и расположения этих отверстий. Оператору станка остается лишь удостовериться в точности исполнения механической обработки детали по чертежу и зафиксировать в журнале.

Сегодня контактные измерения являются общепризнанным методом, применение которого обеспечивает достижение максимальных показателей эффективности работы, качества, точности и других характеристик станков. Стандартные программы, встроенные в современные системы ЧПУ, упрощают интеграцию измерительных циклов в операции по обработке и средства, работающие в автономном режиме.

Такие стандартные программы в сочетании с интерфейсом CAD-систем делают очень удобным процесс моделирования измерительных функций. Датчики компании Renishaw обеспечивают значительную экономию затрат и дают повышение качества при решении любых задач на станках [4].

Измерительные системы компании Renishaw предлагаются в качестве оригинального оборудования всеми крупными производителями станков, кроме того, всё большее число таких систем предусматривает модернизацию на станках, уже находящихся в эксплуатации. Контактные измерения дают преимущества при работе на станках любых размеров и конфигураций, включая следующее:

• обрабатывающие центры с ЧПУ, вертикальные, горизонтальные и портальные;

• токарные станки с ЧПУ и токар-но-фрезерные центры с ЧПУ;

• шлифовальные станки с ЧПУ;

• станки для сверления и фрезерования печатных плат и даже ручные станки.

Независимо от типа оборудования сферы применения или существующей проблемы всегда найдется измерительная система компании Renishaw, которая позволит преобразить технологический процесс и повысить прибыльность. Об-

ширная гамма продукции, исключительный уровень компетентности и поддержки - вот те убедительные аргументы в пользу датчиков измерения.

Контрольно-измерительные системы компании Renishaw позволяют исключить из технологического процесса дорогостоящие простои станков и брак, связанные с выполнением наладки и контроля инструмента вручную. Повышение производительности существующего оборудования. Решения, предлагаемые компанией Renishaw, дают возможность повысить эффективность и производительность обработки. Системы контроля процессов обработки компании Renishaw могут использоваться непосредственно перед, в процессе, и после завершения обработки. При использовании непосредственно перед обработкой, системы компании Renishaw, обеспечивают настройки техпроцесса. При обработке системы компании Renishaw, обеспечивающие контроль в процессе, позволяют учитывать неизбежные отклонения при работе на станке и фактические условия в конкретный момент [5]. После завертки системы компании Renishaw, обеспечивающие контроль готовой детали, позволяют запротоколировать результат технологического процесса и выполнить проверку полученной детали и устойчивости технологического процесса.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Измерительные системы для станков с ЧПУ [Электронный ресурс]. Режим доступа: http:// www.renishaw.ru/ru/1030.aspx (дата обращения: 10.03.2018).

2. ALZMETALL обрабатывающий центр с 5 осями GS 1400/5-FDT [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.alzmetall.de/alzmetall/fileadmin/pdfs/GS1400 (дата обращения: 10.03.2018).

3. Этингоф М. И. Автоматический размерный контроль на металлорежущих станках. М. : АПР, 2016. 336 с.

4. Приборы автоматического управления обработкой на металлорежущих станках / А. В. Высоцкий, И. Б. Карпович, М. П. Соболев, М. И. Этингоф. М. : Машиностроение, 1995. 328 с.

5. Лопастные машины и гидродинамические передачи : учеб. пособие / Л. А. Пресняков, С. В. Буланов, Г. С. Мазлумян, Г. О. Трифонова, О. И. Трифонова. М. : Филиал ФГУП «ЦЭНКИ»

- КБТХМ, 2017. 220 с.

REFERENCES

1. Izmeritel'nye sistemy dlya stankov s CHPU [Measuring systems for NPC machines]. Available at: http://www.renishaw.ru/ru/1030.aspx (accessed 10 March 2018).

2. ALZMETALL obrabatyvayushchii tsentr s 5 osyami GS 1400/5-FDT [ALZMETALL machining Centre with 5 axes GS 1400/5-FDT]. Available at: http://www.alzmetall.de/alzmetall/fileadmin/ pdfs/GS1400 (accessed 10 March 2018).

3. Etingof M. I. Avtomaticheskii razmernyi kontrol' na metallorezhushchih stankah [Automatic dimensional control on metal-cutting machines]. Moscow, APR, 2016, 336 p.

4. Vysotskii A. V., Karpovich I. B., Sobolev M. P., EtingofM. I. Pribiry avtomaticheskogo upravleniya obrabotkoi na metallorezhushchih stankakh [Automatic control devices for processing on metal-cutting machines]. Moscow, Mashinostroenie, 1995, 328 p.

5. Presnyakov L. A., Bulanov S. V., Mazlumyan G. S., Trifonova G. O., Trifinova O. I. Lopastnye mashiny i gidrodinamicheskie peredachi: ucheb. Posobie [Blade machines and hydrodynamic transmissions]. Moscow, filial FGUP «TSEHNKI» - KBTHM, 2017, 220 p.

Материал поступил в редакцию 12.03.2018 © Мигачева Г. Н., Минтимиров А. Ю., Бирюкова Е. А., 2018