加工过程的检测自动化.ppt

第五章加工过程的检测自动化
第一节概述
为何要实现监测自动化?
目的:利用各种自动化的监测装置,自动地对加工对象
的有关参数及工艺过程不断地进行在线检测,及时地对
制造过程中被加工工件质量进行控制,确保制造系统的
正常运行。
实现监测自动化的优点:实现检测自动化,消除了人为
误差,使检测结果稳定可靠;由于采用了先进的在线监测
仪器,实现了动态监测,提高了检测精度;加工工艺过
程与自动测量过程重合,大大地降低了辅助时间,提高
了劳动生产率;节约了制造成本
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监测的内容:对被加工工件的精度监测与控制;对刀
具工作状态的在线监测与控制;对加工对象的加工过程
在线监测与控制。
检测自动化的分类
按装置本身的构造分为:机械式(膜片式,波纹式等)
和电气式(电容式,互感式)
按测量头与工件表面的接触程度分为:接触式(三坐标
测量仪等)和非接触式(激光)等
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自动化检测实现的途径
在机床上安装自动化检测装置实现加工过程中的在线
检测。如在数控磨床上安装在线检测装置
在自动线中设置专门的自动检测工位,即在某道加工
工序刚一完成就立即进行在线检测。如曲轴加工自动
生产线上的动平衡实验装置
设置专门的监测装置。如轴承中使用的钢珠、滚针,
连杆的秤重。
在柔性系统使用的测量机器人。
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第二节工件尺寸精度的检测和控制
工件尺寸精度检测和控制方法:如加工工件尺寸超差
如继续加工将导致很大的经济损失。要避免这种情况,
就得边加工边检测,但一般情况,直接做非常困难,
都是通过间接的方法,通过检测状态参数,如切削速
度、进给量和切削深度等参数,对毛坯尺寸等间接检
测工件尺寸的变化。在正常情况下影响加工精度的还
有***磨损、切削热变形、以及工件及其***组成的
动态系统,找出各种因素对加工精度的影响规律(
般关系都非常复杂),根据状态参数确定工件的加工
状况(加工精度)
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影响加工尺寸的因素
一般说来有以下几种原因:
1切削热引起***的伸长,使得加工尺寸与理论尺寸
有差别;
2切削热引起工件的膨胀
3机床主轴、工件和***系统在受切削力作用下的动
态变形;
4***磨损对加工精度的影响
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气动测头的原理
工件加工尺寸的测量方法与装置
测量尺寸范围
了a2与喷嘴小孔直
径的关系
长度尺寸的测量
工件
长度尺寸测量的按仪器的原理分为:机械包括(气
动、电动)和光学。
1气动测量仪原理:将被测量尺寸的微小变化,转
换成气流压力、流量和流速的变化。
优点:由于气动测量仪器容易得到较大的放大倍率,
所以测量精度过高;采用非接触式测量,操作方便
使用灵活,易实现小型化。
常用的气压型仪器和流量型仪器
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1)气压型仪器有:薄膜式气动测量仪器(具体结构见图5-1)、
波纹管气动测量仪(具体结构见图5-2)、水柱式气动测量仪
(具体结构见图5-3)
图5-1膜片气动量仪原理图
P
1-过滤稳压器2、1-进气喷嘴)3一锥杆图52波纹管气动量仪原理图
4弹簧5指示表6触点副7出气环1、5-波纹管2触点副3框架
8—膜片9—测量喷嘴10-被测工件4—指针6一测量喷嘴7、8-进气
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喷嘴9—可调喷嘴(零位调节
9
图5-3水柱式气动量仪原理图
1—节流喷嘴2—空气管道3—主喷嘴
4测量气室5一连接管道6—测量喷嘴
7水罐8—玻璃管9—稳压管p大
气压力pb一测量压力h一水柱
落差Z—测量间隙
水柱式气动测量仪器
具体结构见图5-3)
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流量型气动测量仪器
都是将工件尺寸的变化
变成指针或浮标的运动
来反映的。
2)气动测头:气动测
图5-4流量型气动量仪原理图
1过滤器2—稳压器3进气喷嘴
头有接触式和非接触式
4—锥度玻璃管5—浮子6—可调喷
而在自动化生产线上常
嘴(零位调节)7—可调喷嘴(放大
用非接触式,下面给出
比例调整)8测量喷嘴
了部分具体结构。
流量型气动测量仪器
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(具体结构见图5-4)
纪
图55非接触式气动测头的结构型式
a)用于测量孔径的测头b)用于测量外圆直径的测头c)用于测量工件厚度的测头
d)用于检测孔距的测头c)用于测量台肩端面到轴端距离的测头f)用于检测锥孔的测头
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