Выбор измерительных инструментов производится в зависимости от точности обработки на основании допусков и посадок, которые проставляются на чертежах. Наружные размеры деталей, обработку которых выполняют токарные автоматы с ЧПУ и полуавтоматы, в основном контролируются предельными скобами, а отверстия предельными калибрами (рис. 1). Кроме того, применяются измерительные приборы (рис. 2).
В некоторых конструкциях автоматических станков измерительные устройства связывают с системой управления таким образом, что в случае, если размеры обрабатываемых деталей подходят к пределу допуска, происходит выключение станка (пассивный контроль) или автоматическая его подналадка (активный контроль).
Контрольно-измерительные устройства, являющиеся узлами станков и работающие в общем цикле, подразделяются на: 1) контролирующие размеры после обработки, 2) контролирующие размеры во время обработки; 3) сортирующие детали на размерные группы. Приборы, встроенные в станок, могут осуществлять как пассивный, так и активный контроль.
Рис. 1. Калибры для контроля наружных и внутренних размеров
Активный контроль более эффективен, чем пассивный, так как он не только снижает время подналадки, но и предотвращает брак.
Контрольно-измерительные приборы активного и пассивного контроля представляют собой шкальные или бесшкальные устройства в соединении с электрическими, пневматическими или другими узлами. Контрольные приборы измеряют деталь и являются датчиками, которые подают командные импульсы на выключение станка или на изменение положения инструмента по отношению к обрабатываемой детали или на переключение сортирующего устройства. Деталь, находящаяся в рабочей позиции, после обработки скатывается и на своем пути проходит позицию контроля. Если диаметр обработанной детали не превышает допуска, то деталь беспрепятственно пройдет. Если же вследствие износа резца диаметр обработанной детали будет близок к максимально допустимому размеру, деталь, проходя контрольную позицию, включит электроконтакт, в результате чего сработает электромагнит, который через рычажную систему и храповой механизм повернет винт поперечной подачи и подаст суппорт на некоторую, заранее установленную величину.
Рис. 2. Измерительные приборы: а - миниметр для измерения наружных диаметров, б - ортотест на стойке, в - схема пассаметра
Принцип работы автоматического подналадчика, применяемого на токарных станках, показан на рис. 3.
Если на автомате обрабатывается наружный диаметр D, то точность его определяется положением лезвия резца, установленного на суппорте.
Для того чтобы диаметр детали, несмотря на износ резца, не получился больше заданного размера, необходимо автоматически перемещать резец, приближая его к оси детали.
Автоматический подналадчик установлен на суппорте, резцедержатель 3 укреплен также на суппорте, но посредством параллелограмма. Спиральный кулачок 4 и жестко соединенный с ним храповик 5 свободно сидят на оси 6.
Когда суппорт находится в левом положении, обработанная деталь измеряется прибором. При измерении одна плавающая губка в случае выхода размера за допустимые пределы подает команду на включение электромагнита 9.
Электромагнит 9 перемещает шток 8 и ставит его на пути скалки 7. Суппорт, возвращаясь в исходное положение, заставляет скалку 7 переместиться влево и поворачивает через собачку храповичок 5 и кулачок 4 на некоторый угол, подав резцедержатель на некоторую величину к детали.
Полное использование величины подачи резцедержателя 3 (в соответствии с подъемом спирали на кулачке 4) сигнализирует о необходимости смены резца. Таким образом, последующие детали будут иметь заданный диаметр и после обработки скатываться в сборник готовых деталей. Так будет происходить до тех пор, пока диаметр обработанной детали снова не окажется близким к верхнему пределу. Тогда снова сработает система активного контроля.
Введение такого «автоматического подналадчика» резко повышает производительность труда и исключает возможность появления бракованных деталей.
Рис. 3. Схема подналадчика, установленного на токарном станке автоматизированной линии обработки роторов: 1 - обрабатываемая деталь, 2 - суппорт, 3 - резцедержатель, 4 - спиральный кулачок подачи резцедержателя на глубину, 5 - храповое колесо, 6 - ось, 7 - скалка с собачкой, 8 - шток, 9 - электромагнит
