Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Обоснование постановки задачи повышения точности и производительности механической обработки труднообрабатываемых и трудноконтролируемых деталей 12
1.1 Задача исследований и разработка необходимых решений 12
1.2 Обзор существующего в мире станочного оборудования активного контроля для металлообрабатывающих станков и комплексов 13
Глава 2 Концепция повышения точности и производительности трудноконтролируемых и труднообрабатываемых деталей с использованием СОАК ВПИ 17
2.1 Цели и задачи создания и исследования 17
2.2 Станочное оборудование активного контроля в процессе обработки заготовки 19
2.2.1 Формирование управляющего сигнала СОАК ВПИ в процессе обработки заготовки 19
2.2.2 Построение математической модели 26
2.2.3 Уравнения, связывающие параметры системы и параметры решения 32
2.2.4 Методика практического использования 34
2.2.5 Пример расчета 34
2.2.6 Выводы 35
2.3 Станочное оборудование активного контроля после обработки 36
2.3.1 Формирование управляющего сигнала 36
2.3.2 Построение математической модели 43
2.3.3 Методика практического использования 46
2.3.4 Выводы 47
2.4 Станочное оборудование активного контроля для многоцелевых станков 48
2.4.1 Формирование управляющего сигнала 48
2.4.2 Построение математической модели 55
2.4.3 Методика практического использования 57
2.4.4 Пример расчета 57
2.4.5 Выводы 58
2.5 Общие выводы 59
Глава 3 Параметрический анализ уравнений движения элементов СОАК ВПИ 61
3.1 Постановка задачи 61
3.2 Объект исследований 61
3.3 Результаты исследований 64
3.3.1 Влияние на устойчивость СОАК ВПИ зазора вибратора 66
3.3.2 Влияние на устойчивость СОАК ВПИ коэффициента сопротивления (затухания) 67
3.3.3 Влияние на устойчивость СОАК ВПИ частоты возмущающей силы электромагнита 68
3.3.4 Влияние изменения момента инерции на устойчивость СОАК ВПИ 69
3.3.5 Исследование переходного процесса СОАК ВПИ 70
3.4 Общие выводы 73
Глава 4 Технологические и метрологические возможности станочного оборудования активного контроля виброконтактного принципа измерения 75
4.1 Постановка задачи 75
4.2 Достижение заданной точности и качества изготовляемых деталей 76
4.2.1 Задача исследований 76
4.2.2 Оптимизация методов разделения погрешностей обработки 79
4.2.3 Практическая реализация 80
4.2.4 Использование результатов исследований в обеспечении заданной точности 91
4.2.4.1 Управление технологическим процессом подналадкой с использованием СОАК ВПИ 92
4.2.4.2 Управление технологическим процессом корректировкой точности обработки на многоцелевых станках с использованием СОАК ВПИ 104
4.2.4.3 Общие выводы 115
4.2.5 Технологическая эффективность достижений заданной точности и качества изготовляемых деталей 115
4.2.5.1 Показатели технической эффективности 115
4.2.5.2 Возможности устранения погрешностей обработки 116
4.2.5.3 Выводы 118
4.3 Создание компенсационных схем СОАК на основе виброконтактного принципа измерения 119
4.3.1 Использование компенсационных схем измерения на обрабатывающих модулях 119
4.3.2 Сокращение размерных цепей измерения 123
4.3.3 Следящие системы управляющего контроля 126
4.3.4 Практическая реализация компенсационных схем 128
4.3.4.1 Конструктивные решения компенсационных схем с первичными преобразователями виброконтактного принципа измерения для различных металлорежущих станков 128
Плоское шлифование 128
Бесцентровое шлифование 130
Обработка на многоцелевых станках 132
4.3.4.2 Результаты исследований и промышленных внедрений компенсационных схем измерения 133
4.3.4.3 Выводы 135
4.4 Создание автоматической информационной системы 136
Выводы 140
4.5 Определение и исследование точностных возможностей металлорежущих станков 141
4.5.1 Диагностирование оборудования непосредственно при выполнении производственных операций 142
4.5.2 Диагностирование режущего инструмента и выявление поломок 147
4.5.3 Диагностирование элементов станка и самого технологического процесса 150
4.5.4 Проверка параметров заготовок и деталей 150
4.5.5 Выводы 151
Глава 5 Методы расчета условий эксплуатации СОАК ВПИ 153
5.1 Постановка задачи 153
5.2 Основные требования к функционированию СОАК 154
5.3 СОАК виброконтактного принципа измерения как оператор динамической системы 154
5.3.1 Постановка задачи 154
5.3.2 Предмет анализа 155
5.3.3 Выводы 159
5.4 Расчет динамических характеристик 159
5.4.1 Расчет переходных процессов 160
5.4.2 Оценка динамических характеристик виброконтактной системы управляющего контроля 163
5.4.3 Оценка динамических характеристик двухконтактной системы управляющей системы 165
5.4.4 Выводы 168
5.5 Контроль прерывистых поверхностей – характерный динамический режим измерения и управления 168
5.5.1 Постановка проблемы 168
5.5.2 Реализация сигнала управления технологическим процессом с наибольшей точностью регулирования 169
5.5.3 Динамичность процесса измерения прерывистых поверхностей 171
5.5.4 Измерительно – управляющая система при обработке деталей с большой прерывистостью 174
5.6 Исследование влияния динамики технологического процесса обработки на работу СОАК ВПИ 177
5.6.1 Задача и методика исследований 177
5.6.2 Оценка значимости полученных коэффициентов регрессии 180
5.6.3 Объект испытаний, оборудование и приборы 180
5.6.4 Результаты и выводы 180
5.6.5 Общие выводы 185
5.7 Исследование влияния динамики станочных факторов на работоспособность СОАК ВПИ 186
5.7.1 Объект исследований 186
5.7.2 Результаты исследований 186
5.7.3 Общие выводы 189
5.8 Погрешности активного (управляющего) контроля при использовании СОАК виброконтактного принципа измерения 189
5.8.1 Погрешности СОАК ВПИ, возникающие в процессе изготовления деталей 190
5.8.1.1 Измерительные модули для многоцелевых станков 191
5.8.1.2 Автотолераторы для металлорежущих станков 194
5.8.2 Погрешности СОАК подналадочных систем металлорежущих станков 197
5.8.3 Выводы 198
5.9 Общие выводы 199
Заключение 200
Список сокращений 202
Список литературы
- Обзор существующего в мире станочного оборудования активного контроля для металлообрабатывающих станков и комплексов
- Методика практического использования
- Влияние на устойчивость СОАК ВПИ частоты возмущающей силы электромагнита
- Оптимизация методов разделения погрешностей обработки
Обзор существующего в мире станочного оборудования активного контроля для металлообрабатывающих станков и комплексов
Современные металлорежущие станки и комплексы являются сложной технологической системой, включающей в себя большое число узлов, которые в процессе обработки заготовки изменяют свои свойства [335], что непосредственно влияет на основное предназначение данного оборудования – получение изделий с заданными точностью, качеством поверхности и производительностью [148, 124]. Для постоянного контроля и наблюдения за состоянием технологического процесса обработки заготовки используют различные станочные измерительные средства.
На современных станках применяют сравнительно небольшую номенклатуру средств контроля линейных и угловых размеров и перемещений [188]: на шлифовальных и хонинговальных станках врезного шлифования применяют приборы для контроля размеров деталей в процессе обработки; на шлифовальных станах, работающих «на проход», расточных и обточных станках применяют приборы для контроля размеров деталей после обработки (подналадчики); на станках с ЧПУ и обрабатывающих центрах применяют широкодиапазонные преобразователи для координатных измерений перемещений рабочих органов станка; на сверлильнофрезернорасточных станках и обрабатывающих центрах применяют индикаторы контакта (измерительные головки) для контроля размеров деталей и позиционирования обрабатываемых поверхностей и режущей кромки инструмента; на обрабатывающих центрах применяют устройства для настройки инструмента вне станка.
Первое автоматическое станочное оборудование активного контроля снабжалось электроконтактными преобразователями и светофорными сигнальными устройствами, что обеспечивало полную автоматизацию процесса обработки. Появилась автоматическая обратная связь по обрабатываемому размеру. Однако электроконтактное СОАК не обеспечивало высокой точности, имело большие подвижные массы и большое измерительное усилие, чувствительны к вибрациям, повышенной влажности в зоне обработки, электроконтакты подвергались коррозии, быстрому обгоранию.
Пневматическое станочное оборудование активного контроля использовалось как контактное с измеряемой поверхностью, так и бесконтактное и стало первым СОАК [227], которое удовлетворяло всем требованиям, необходимым для точной и надежной работы на металлорежущих станках. Пневматическая оснастка занимает мало места и легко встраивается в рабочую зону станка, имеет небольшие подвижные массы при контактном измерении, совсем отсутствует измерительное усилие. Упростилась конструкция. Пневматическая оснастка не требует герметизации, не чувствительна к смазочно-охлаждающей жидкости и вибрациям, имеет высокую разрешающую способность до 0,5 мкм и обеспечивает микронную точность обработки. Пневматическое СОАК долго доминировало в машиностроении. Ими оснащались выпускаемые серийно шлифовальные и хонинговальные станки. Пневматические приборы дешевы, надежны и ремонтопригодны. Однако явления гистерезиса [29] и облитерации [7] затрудняют широкое их использование.
Технический прогресс привел к тому, что пневматические устройства стали вытесняться индуктивными. В Советском Союзе широкое распространение получили преобразователи БВ-6067 и БВ-6240, разработанные в ОАО «НИИ измерения». Многие изделия знаменитой на весь мир итальянской фирмы «Марпосс» снабжены индуктивными преобразователями [332]. Известная английская фирма «Ренишоу» по всему миру распространяет измерительные головки и тактильные измерительные щупы [352], устанавливаемые на многоцелевые станки. Например, на станках «Ямазаки Н-15» с контрольным щупом и программным обеспечением фирмы Ренишоу или на токарный обрабатывающий центр, оснащённый измерительными зондами для установки инструментов фирмы Ренишоу и системой блочной оснастки Сэндвик.
Современные проблемы [144] в области технологии машиностроения и прикладной метрологии акцентируются на кибернетическом подходе к решению задач современных наукоемких технологий в технике и производстве с привлечением информационных сетей, в частности, станочного оборудования активного контроля виброконтактного принципа измерения в различных технологических операциях механообработки.
Актуальной научной проблемой является разработка концепции повышения точности и производительности трудноконтролируемых размерных параметров заготовок перемещающих ся в процессе их механической обработки. Поэтому на протяжении последних десятилетий ХХ в. и первого десятилетия ХХI в. активно ведется работа по исследованию и созданию станочного оборудования активного управляющего контроля на основе виброконтактного принципа измерения [236] на различных металлорежущих станках [298]. Применение СОАК ВПИ, обладающего как контактным, так и бесконтактным средством контроля, является одним из эффективных методов технологического обеспечения точности и автоматизации процессов обработки [151]. На ряде промышленных предприятий СССР и в дальнейшем России внедрены СОАК ВПИ на плоскошлифовальных станках отечественного [294] и зарубежного [363] производства (приложение А). Используются СОАК ВПИ на бесцентрово-шлифовальных станках отечественного и зарубежного производства [270] и успешная их эксплуатация позволила применить их на бесцентрово-шлифовальных станках даже в ремонтных работах [218].
Особое внимание уделяется созданию СОАК ВПИ для многоцелевых, многофункциональных станков [227] и станков с параллельной кинематикой [244, 269].
Анализируя конструктивные особенности и промышленное использование измерительных устройств, разработанных в нашей стране (в основном НИИ измерений [166]) и в зарубежных фирмах (в основном Renishaw, Marposs [332, 358]), спроектированы, изготовлены и внедрены в производство [235, 312] различные по конструкции первичные измерительные элементы СОАК ВПИ на обрабатывающие центры: головки контакта (рисунок 5) [238], головки отклонения (рисунок 6) [1].
Разработано универсальное СОАК ВПИ [155] для измерения наружных и внутренних размерных параметров обрабатываемых заготовок, комбинированные измерительные преобразователи, позволяющие выдавать аналоговый сигнал и дискретную управляющую команду [154].
Методика практического использования
Проведенный анализ результатов применения различного по принципу действия СОАК [299, 166, 98] и исследования условий эксплуатации оборудования на различных станках показали целесообразность применения станочного оборудования активного контроля виброконтактного принципа измерения [204, 301, 92].
Разнообразие станочного парка привело к созданию различных по конструкции СОАК ВПИ, условно разделенных на три группы: устройства, устанавливаемые на станке и контролирующие обрабатываемые заготовки непосредственно в процессе изготовления (автотолераторы) (рисунок 10), оборудование, устанавливаемое на станке и контролирующее заготовки непосредственно после обработки (автоподналадчики) (рисунок 11) и измерительные модули (ИМ), устанавливаемые на обрабатывающих центрах (рисунок 12). Особой группой выделено СОАК для неметаллических труднообрабатываемых прерывистых поверхностей при обработке алмазов (рисунок 13) и контроля износа абразивных (шлифовальных) режущих инструментов в процессе их вращения. Особенности каждой группы, зависящие от протекания технологического процесса обработки заготовок, учитывались при разработке научных основ и методики расчета рациональных параметров СОАК виброконтактного принципа измерения. Вместе с тем исследованы и решены общие задачи: формализованное описание процесса механической обработки заготовки в виде выходного сигнала СОАК ВПИ [310, 232]; построение математической модели для определения особенностей формирования выходного управляющего сигнала, конкретно влияющего на технологические возможности СОАК виброконтактного принципа измерения [301, 244, 257]; соединение в единую систему трех основных узлов СОАК ВПИ (измери тельный орган – вибратор-виброгенератор) с целью исследования прохождения управляющего сигнала от контролируемой поверхности до исполнительных органов станка [299, 225]; создание методики практического использования параметрических элементов СОАК ВПИ с целью достижения определенной точности механической обработки [256, 173, 105]; исследование статической и динамической точности СОАК ВПИ [267, 174, 252]; проверка практического расчета конструктивных элементов СОАК с целью достижения определенной точности механической обработки [291, 3, 158, 175].
Особое внимание уделялось разра ботке и исследованию первичных измери тельных преобразователей СОАК ВПИ, непосредственно соприкасающихся с кон тролируемой поверхностью. Созданные ав тором электромагнитные вибропреобразо ватели состоят из трех основных узлов: подвесная система измерительного нако нечника, вибратора и виброгенератора. Для достижения необходимой (требуемой) точ ности механической обработки подвесная система измерительного наконечника рабо тает в резонансном режиме и должна удо влетворять наибольшей циклической нагрузке, долговечности и прочности в те чение технологического процесса изготов ления детали (деталей). Это возможно при рассмотрении различных видов колебаний: крутильных, изгибных, возвратно поступательных или совмещенных, напри Рисунок 10 - Обработка заготовок с высокой прерывистостью измеряемой поверхности и скоростью технологического перемещения Рисунок 12 - СОАК ВПИ на многоцелевом станке Рисунок 13 - СОАК ВПИ при обработке алмазов мер, изгибных и возвратно-поступательных.
Совместная работа подвестной системы измерительного наконечника, вибратора и виброгенератора формирует управляющий сигнал, поступающий в органы станка с целью достижения требуемой точности механической обработки.
Из анализа результатов применения СОАК ВПИ в процессе обработки заготовок на различных станках сделан вывод: для достижения определенной точности технологических процессов необходимо использовать станочное оборудование виброконтактного принципа измерения с различными режимами работы: режим изгибных колебаний [98, 92], изгибно – возвратно – поступательные колебания [7, 97] и плоскопараллельные движения [153, 301]. Рассмотрим вариант с изгибными колебаниями [2271, 257]. Принцип действия такого СОАК ВПИ, где первичным преобразователем является устройство топа ВГД, заключается в следующем (рисунок 14).
Измерительный наконечник 2 приводится в гармоническое колебательное движение с помощью электромагнита 1, якорь 5 которого жестко скреплен с наконечником. При частоте питающего электромагнит тока 50 Гц наконечник совершает 100 колебаний в секунду. Вместе с измерительным наконечником совершает колебания якорь 6, размещенный между полюсами постоянного магнита 3, что приводит к индуцированию э.д.с. в обмотке катушки 4. Если подве 20 сти щуп к обрабатываемой поверхности и тем самым ограничить размах его колебаний, то при последующем изменении положения обрабатываемой поверхности в результате снятия припуска амплитуда и размах колебаний наконечника будут соответственно возрастать, что вызывает увеличение выходного тока (или э.д.с.), регистрируемого отсчетным прибором.
Для исследования влияния в общем случае стохастического процесса механообработки, необходимо рассмотреть формирование сигнала в преобразователе СОАК ВПИ и описать его математически. Электромеханический вибропреобразователь состоит из двух связанных друг с другом узлов (см. рисунок 14): раскачивающий электромагнит 1 – колебательная система 2 (вибратор) и колебательная система – постоянный магнит 3 – катушка индуктивности 4 (генератор).
Усилие, развиваемое электромагнитным полем раскачивающего электромагнита, может быть определено на основании формулы Максвелла {В,п)В--В2п ds (1) где 0 – магнитная проницаемость воздуха; В – вектор индукции; n – единичная внешняя нормаль элемента поверхности; ds – элемент поверхности. Проницаемость стали намного больше проницаемости воздуха и вектор индукции в воздухе получается практически нормальным к поверхности в любой точке, а вследствие того, что зазор между якорем и магнитопроводом электромагнита меньше толщины и ширины полюса, индукция в зазоре распределена равномерно и поток вне зазора не замыкается. В таком случае уравнение (1) при замене индукции магнитным потоком будет иметь вид
Влияние на устойчивость СОАК ВПИ частоты возмущающей силы электромагнита
Одной из актуальных, в области металлообработки, является проблема повышения работоспособности режущего инструмента и автоматизированных измерительных средств при обработке и контроле прерывистых поверхностей [200, 323]. Из всей номенклатуры операций обработки металлов резанием значительное их количество выполняется именно в условиях прерывистого резания, когда режущий и измерительный инструменты находятся в сложных динамических условиях [113, 184, 64]. Вместе с тем количество деталей такого типа могут достигать одной трети всей номенклатуры изделий [11].
Особенностью процесса автоматического контроля заготовок с прерывистой поверхностью является то, что выходной сигнал, подаваемый на отсчетное устройство и определяющий качество обработки деталей, складывается из двух сигналов, одновременно возникающих, но независящих друг от друга. Один из них, формируемый чувствительным элементом измерительного прибора СОАК в момент контактирования с выступом заготовки, является основным и необходимым, так как определяет время окончания обработки или перехода на другой режим. Другой, формируемый этим же чувствительным элементом, но только в момент западания его в разрывы на контролируемой поверхности, является уже помехой, так как накладывается на основной, полезный сигнал, оказывая свое влияние на качество изготовления детали.
Оба сигнала, как правило, совпадают по направлению, но располагаются на различных уровнях. Из-за большей (согласно расчетам и результатам исследований [11]) абсолютной величины «сигнала-помехи» по сравнению с основным сигналом, помеха будет расположена ближе к уровню срабатывания прибора, поэтому в большинстве случаев и будет оказывать решающее воздействие на формирование сигнала управления обработкой.
Анализ литературных источников и практический опыт [295, 237, 273] применения систем управляющего контроля показывают, что налицо две проблемы. 1. Реализация сигнала управления технологическим процессом с наибольшей точностью регулирования. 2. Динамичность процесса измерения прерывистых поверхностей [221], влияющая на: работоспособность системы; устойчивость движения механической части; чувствительность измерительного устройства; точность измерения; надежность измерительной системы.
Рассмотрим эти два направления исследований. Механический контакт измерительного наконечника (рисунок 168) станочного оборудования активного контроля с поверхностью измеряемой заготовки приводит к появлению определенного сигнала в первичном измерительном преобразователе, который несет информацию о состоянии размера детали в виде выражения [222] постоянная времени сглаживания, S(t) - среднее значение выхода сглаживающего фильтра, q,WГ , B0 ,TГ - постоянные величины, определяемые конструктивными и физическими параметрами элементов прибора. Из этого уравнения, используя соотношение y(t) = S(t) - Sn, получим уравнение, позволяющее оценить результат преобразования сигнала x(t) в напряжение управления релейной схемой y(t)
Теоретические исследования были подтверждены экспериментами, с записью выходных управляющих сигналов на ленту шлейфового осциллографа (рисунок 169), где требуемое конечное значение контролируемой части размера Хк детали соответствует настроечному значению хнастр-Прекрасно просматривается время срабатывания U схемы управления при последующем прекращении обработки tk или переводе станочной системы на другой режим. Расхождение теоретических и практических результатов не превышает 4,7 %.
По полученным зависимостям была построена система выдачи управляющих команд отсчетно Рисунок 169 - Фрагмент осциллограммы результа-командного блока, назначение кото тов испытаний измерительно-управляющей системы рого состоит в преобразовании постоянно изменяющегося сигнала первичного датчика в дискретные управляющие команды, используемые для управления станком. В случае отсутствия на станке системы автоматического управления, прибор позволяет управлять технологическим процессом обработки оператором-станочником по световым сигналам или наблюдать за процессом изменения размера заготовки по цифровому или стрелочному приборам [291].
Анализ математической модели (моделирование электромеханических систем в операционной системе MATLAB - Simulink [246]) и опыт эксплуатации СОАК виброконтактного принципа измерения [316, 220] на различных заводах (приложение А) позволяют сказать, что первичный виброконтактный измерительный преобразователь (ВКИП) дает возможность усреднять результаты измерений благодаря тому, что колебательное движение измерительного щупа сглаживает встречающиеся отклонения в размерах (приложение Е «Отчет о проведении цеховых испытаний и производственного внедрения СОАК ВПИ»).
Динамичность процесса измерения прерывистых поверхностей возвратно Процесс контроля прерывистых поверхностей во время технологической операции обработки подчиняется определенным закономерностям и связан с постоянным перемещением измеряемой поверхности. Вместе с тем, для различных видов обработки присущи характерные особенности.
При плоском шлифовании, особенно при шлифовании на круглом столе (рисунок 170), скорость перемещения заготовок достигает 150 м/мин [188] (приложение Е «Отчет о проведении цеховых испытаний и производственного внедрения приборов управляющего контроля»). Характерными признаками такой обработки являются прерывистость и длина контролируемой поверхности как, например, на рисунке 170 обрабатываемая поверхность 8 мм, впадина 150 мм, допуск на изготовление 30 мкм [217]. Помимо вышеописанного на измерительный процесс влияют постоянные удары измерительного наконечника о кромки выступов заготовок, струя смазочно-охлаждающей жидкости, наличие абразивных зерен и стружки, появление агрессивных паров жидкости.
При бесцентровом шлифовании (рисунок 171) поток деталей перемещается с высокой скоростью и с острыми кромками обработанной поверхности.
Для обеспечения постоянного контроля изменяющихся размеров деталей с разрывами измеряемой поверхности устанавливается разнесенный вибрирующий наконечник 1 (рисунок 172), который обеспечивает наименьший износ своей поверхности в сравнении с наконечником, постоянно скользящим по поверхности детали. Длина контактирующей поверхности наконечника выбирается из условия отсутствия поперечных колебаний, зависящих от упругости ножевидного разнесенного наконечника. Сила упругости определяется законом Гука [12, 211]
Оптимизация методов разделения погрешностей обработки
Анализ выхода СОАК ВПИ из строя
Как показывают данные, представленные на рисунке Е.11, величина припуска на обработку составила в среднем 0,67 мм в два раза больше припуска, предусмотренного программой внедрения СОАК ВПИ (см. программу). В процессе эксплуатации прибора измерительный щуп был вдавлен вверх.
Вдавливание вверх щупа привело к жесткому касанию якоря к магни-топроводу генератора, а повторяющиеся удары деталей о наконечник, которые имеют поле рассеивания в пределах R=54 мкм, привели к поломке якоря держателя (рисунок Е.14).
Точность обработки деталей при управляющем контроле определяется колебаниями отклонений средних значений каждой закладки (партии деталей, установленных на столе станка).
Точность обработки системы станок + СОАК ВПИ определяется рассеиванием размеров и появлением брака при обработке. Судя по точечным диаграммам (рис. Е.13) плотность рассеивания хорошая, брака нет, есть большой резерв по точности относительно поля допуска. Все детали в количестве 162 шт. прошли ОТК.
Точность настройки характеризуется разностью между средними значениями обработанных закладок и средним значением настроечной партии деталей. Из таблицы Хх = 2,91 мм, Х2 = 2,892 мм.
Влияние износа измерительного наконечника. Фотография рабочего времени и анализ точности обработки показывают, что среднее машинное время окончательной обработки одной закладки данных деталей составляет 75 с. За это время наконечник, анализируя график (рисунок Е.9) и беря в расчет средний износ 30 мкм/час, износится на величину 3075/6060 = 0,63 мкм. Рассеивание размеров (оценка рассеивания ведется по размаху) каждой закладки в среднем составляет 38 мкм. Чтобы наконечник износился на величину рассеивания размеров нужно 38/0,63 = 60 закладок, т. е. наконечник износится на величину рассеивания размеров за 4 дня. За один рабочий день наконечник износится на 0,6315 = 9,45 мкм. Ножевид-ный наконечник до полного износа должен работать 81000/9,45 = 800 рабочих смен.
Анализ обработки и точечные диаграммы (рисунок Е.12) показывают, что величина припуска на окончательную обработку составляет 0,3 мм (это в два раза больше, чем у прибора БВ-4111, выпускаемого ЧИЗ). Наблюдение обработки показало и это неоднократно отмечала оператор-станочница, и об этом свидетельствовал отсчетный прибор (стрелка на 0), что при опускании арретира щуп поджимается кверху до соприкосновения якоря с магнитопроводом генератора. Об этом свидетельствует и поломка якоря держателя (рисунок Е.14).
Как показали измерения торцевое биение стола и неплоскостность составляет величину 45 мкм. Измерения проводились при холостом движении стола индикатором и данным СОАК ВПИ. Резерв повышения точности, находился в шлифовании самого стола («омолаживании») и в ремонте всей системы вращающегося стола.
После обнаружения неисправности и последующего ремонта прибора 23 и 24.12.2006 г., вызванного выходом из строя первичного преобразователя из-за поломки якоря держателя (см. рисунок Е.14) 25.12.2006 г. При вращении стола станка (измерительный щуп контактирует с поверхностью стола) нарушается правильность показаний отсчетного прибора – стрелка зашкаливает (см. прилагаемый акт). При внешнем обследовании обнаружено, что зашкаливание стрелки отсчетно-командного прибора происходит в то время, когда в станке при вращении стола возникает скрежет. Установлено, что без вращения стола прибор работает стабильно, о возникновении скрежета сообщено механику цеха. При визуальном наблюдении и при использовании увеличительных средств (лупы) на сферическом наконечнике микрометрического винта (рисунок Е.15) арретирующего устройства обнаружено налипание металлических включений, влияющих на настройку прибора при аррети-ровании датчика.
В течение дня с прибором управляющего контроля было обработано 458 деталей. Настройка осуществлялась по первой обработанной закладке как в начале смены, так и после обеда. Результаты замеров приведены в табл. Е.4 и отражены в графиках (рисунки Е. 16 … Е.19). На рисунках Е.16, Е.17 построены точечные диаграммы деталей, полученных в течение смены при использовании прибора управляющего контроля с вибрирующим щупом. На рисунке Е.18 - точечная диаграмма средних каждой закладки, рисунок Е.19 - точечная диаграмма размахов каждой закладки.
