Наукові конференції України, Інновації молоді в машинобудуванні 2020

Розмір шрифту: 
Визначення реального положення заготовок при віртуальному базуванні на верстатах з ЧПК
В. Ю. Пилипюк, В. К. Фролов

Остання редакція: 2020-05-26

Тези доповіді


В технології машинобудування при обробленні заготовок на верстатах відомі три способи їх базування:

1) за допомогою вивірки;

2) базування в пристроях з автоматичною орієнтацією заготовки;

3) базування випадковим чином з подальшим визначенням реального положення заготовки – так зване «віртуальне базування».

Спосіб віртуального базування виник при появі на верстатах систем ЧПК, які поєднані з контрольно-вимірювальними системами. Наразі розповсюджений тільки один спосіб визначення положення заготовки при її віртуальному базуванні – за допомогою вимірювальних щупів. Шляхом торкання щупом заготовки визначають її реальні координати, передають дані до системи ЧПК і корегують керуючу програму.

Недоліком способу є те, що для визначення положення заготовки навіть в двохкоординатній системі необхідно виконати декілька вимірювань в різних точках заготовки, що є малопродуктивним. Для збільшення продуктивності процесу відомі виробники вимірювальних систем для верстатів з ЧПК Heidenhain [1] та Renishaw [2] рекомендують користувачам певні траєкторії переміщення щупа для різних конфігурацій заготовки. Важливими для продуктивності процесу вимірювання є також конструкція і принцип дії щупа. Дослідження, представлені в [3], показали, що використання щупів різних конструкцій для виконання одних і тих самих вимірювальних завдань може розрізнятись в часі в 2-4 рази. Крім того, недоліком таких вимірювальних систем є висока вартість – точні щупи коштують більше 5000 €.

Метою роботи є підвищення продуктивності процесу визначення реального положення заготовки при віртуальному базуванні на верстатах з ЧПК.

Авторами запропоновано визначати реальне положення заготовки цифровим фотографуванням [4, 5].

Запропоновані способи визначення реального положення заготовок при віртуальному базуванні можуть бути реалізовані за допомогою системи контролю розташування заготовок [6].

Система контролю розташування заготовок складається з блоку контролю заготовок, виконаного у вигляді цифрових фотоапаратів в кількості від одного до трьох, об’єктиви яких розташовані відповідно в одній, або двох, або трьох взаємно перпендикулярних площинах, що паралельні площинам системи координат верстата, і направлені на позицію встановлення заготовок. Блок контролю заготовок з’єднаний інтерфейсом з обчислювальним блоком, що виконаний на базі комп’ютера та складається з програми розпізнавання зображень та обчислювальної програми. Обчислювальний блок зв’язаний інтерфейсом з САМ-системою верстата. САМ- система забезпечена також другим вхідним інтерфейсом та вихідним інтерфейсом, що з’єднує її з системою ЧПК верстата. Система ЧПК одним інтерфейсом з’єднана з урухомниками лінійних переміщень вздовж координатних осей верстата і кутового переміщення обертового столу, а другим – з енкодерами системи зворотного зв’язку.

Запропоновані способи визначення реального положення заготовок та система контролю їх розташування при віртуальному базуванні на верстатах з ЧПК підвищує продуктивність визначення положення оброблюваної заготовки на столі верстата та збільшує загальну продуктивність оброблення.


Ключові слова


базування заготовок; верстат з ЧПК

Посилання


1. Heidenhain. Контактные щупы для станков. 06/2019. – 44 с. – Режим доступу: https://www.heidenhain.ua/fileadmin/pdb/media/img/1113984-R0.pdf (дата звернення 10.02.2020 р.). – Назва з екрана.

2. Renishaw. Контактные измерительные системы для станков с ЧПУ. – 56 с. – Режим доступу: http://www.koda.ua/download/System_Renishaw_for_machine_tool.pdf (дата звернення 10.02.2020 р.). – Назва з екрана.

3. Поляков А. Н. Использование системы измерения детали на станке 400V на базе измерительного щупа TC50: учебное пособие / А. Н. Поляков, А. Н. Гончаров; Оренбургский гос. ун-т. – Оренбург: ОГУ, 2014. – 132 с. https://www.docme.ru/doc/1197309/9305.ispol._zovanie-sistemy-izmereniya-detali-na-stanke-400...

4. Фролов В. К. Спосіб оброблення заготовок на вертикальному багатоцільовому верстаті з ЧПК : пат. на корисну модель № 142291, Україна, МПК B23Q 15/22, B23Q 17/22 / В. К. Фролов, Д. К. Шуплєцов, В. Ю. Пилипюк, К. Ю. Рекун, М. М. Гладський, В. В. Медведєв. – № u201911980 ; заявл. 17.12.19 ; опубл. 25.05.2020, бюл. № 10.

5. Фролов В. К. Спосіб оброблення заготовок на горизонтальному багатоцільовому чотириосьовому верстаті з ЧПК : пат. на корисну модель № 142336, Україна, МПК B23Q 15/22, B23Q 17/22 / В. К. Фролов, Д. К. Шуплєцов, В. Ю. Пилипюк, К. Ю. Рекун, М. М. Гладський, В. В. Медведєв, О. О. Фролова, К. С. Барандич. – № u202000152 ; заявл. 09.01.20 ; опубл. 25.05.2020, бюл. № 10.

6. Фролов В. К. Система контролю розташування заготовок на верстаті з ЧПК фрезерної групи : заявка на корисну модель, Україна, МПК B23Q 15/22, B23Q 17/22 / В. К. Фролов, В. Ю. Пилипюк, М. М. Гладський, Д. К. Шуплєцов, В. В. Медведєв, К. С. Барандич, Ю. В. Лашина. – № u202000859 ; заявл. 11.02.20. Висновок про видачу деклараційного патенту від 07.05.2020.