Elektrisk kopiering

Mekaniske kopimaskiner har en række ulemper, blandt hvilke det først og fremmest er vanskeligt at lave skabeloner af stål med høj hårdhed. Derudover kræver mekanisk kopiering overførsel af betydelige kræfter, der forårsager elastiske deformationer af kopieringsstiften eller -rullen og de forbindelser, der forbinder den med værktøjet. Dette reducerer præcisionen af ​​behandlingen.

Elektrisk kopiering tillader brug af skabeloner fra bløde, letforarbejdede materialer (træ, gips, plast, metalplader, aluminium, pap). En tidligere bearbejdet del kan også tjene som skabelon. Denne del er sædvanligvis fræset, således at bearbejdningsuregelmæssigheder ikke gentages på efterfølgende elektrokopidele.

Funktionsprincippet for de enkleste elektrokopimaskiner er vist i fig. 1. I dette diagram bearbejdes emnet 1 af spindlen 3 med fingerfræseren 2, fræseindretningen 4 er forbundet med kopihovedet med en stiv forbindelse 5. …

Stiftstøtterne og føringerne er således, at sidetryk på kopistiften omdannes til aksiale forskydninger af kopihovedstiften.Skabelonen 9 er placeret på bordet 10, hvorpå emnet også er monteret. Drevet 11 bevæger kontinuerligt bordet i den retning, der er angivet af pilen. Dette foder kaldes bly eller hovedfoder.

Ris. 1. Elektrisk fræser

Ris. 2. Sporingsfingerens baner

En anden indretning 12 bevæger kopierings- og fræsehovederne i lodret retning. Dette feed kaldes sporing. Styringen er konstrueret på en sådan måde, at når kontakten 13 er åben, flytter indretningen 12 kopieringsfingeren tættere på skabelonen. Når kontakten 13 er lukket, flytter indretningen 12 sporingsfingeren væk fra skabelonen. Når kontakten 13 er åben, starter bevægelsen af ​​kopieringsfingeren 8 fremad mod mønsteret 9.

Når det kommer i kontakt med mønsteret, trækkes fingeren 8 på kopihovedet tilbage, håndtaget 14 drejes, og kontakten 13 lukkes. Kopihovedet begynder at bevæge sig bagud. Kopieringsfingeren 8 fjernes fra skabelonen 9, og kontakt 13 åbnes. Så vil kopieringsfingeren igen nærme sig skabelonen, og på grund af styrekanalens kontinuitet vil skabelonen forskydes, og kopieringsfingeren berører skabelonen ved en anden punkt.

Som et resultat af periodiske fremføringer og tilbagetrækninger af kopieringsfingeren med en kontinuerlig førende fremføring, beskriver kopieringsfingeren sin savbane og vikler den rundt om skabelonen (fig. 2, a). Den samme bane er beskrevet med hensyn til emnet af en roterende kniv 2, der er fast forbundet med kopieringshovedet 6 (se fig. 1).

Ved afslutningen af ​​det langsgående fremføringsslag aktiveres krydsfremføringen automatisk. Kutteren og kopieringsfingeren bevæges i en retning vinkelret på tegningens plan (fig. 2, b).Blyfremføringen vendes, og sporstiften og skæret begynder at bevæge sig i den modsatte retning. I dette tilfælde bevæger fingeren sig langs den nye form af volumenmønsteret, og skæreren foretager et nyt træk langs den buede overflade af delen. Delen behandles i flere omgange. Skrubning udføres først. Derefter udføres efterbehandling efter samme mønster. Uregelmæssighederne udglattes derefter med et slibende værktøj.

En lignende metode kan bruges til at bearbejde rotationslegemer med kurvelineære generatorer eller trinformer på elektrokopieringsdrejebænke. Kopier af sådanne maskiner har kun to feeds: ledende (langsgående) og sporing (tværgående). Under kopieringsprocessen ændres kun en af ​​de to indbyrdes vinkelrette kanaler. Sådan kopiering kaldes enakset kopiering. Ved enakset kopiering er skulderbehandling parallelt med den næste fremføringsretning ikke mulig.

Ris. 3. Tre-positions kopihoved

Ris. 4. Induktivt kopihoved

Brug af et kopihoved med to kontakter (fig. 3), kaldet tre-positioner, giver dig også mulighed for at styre ledningstilførslen, også når begge kontakter på kopihovedet er åbne. Når kopieringsfingeren på et sådant hoved ikke kommer i kontakt med skabelonens overflade, lukker kontakt 1 under påvirkning af fjeder 3. I dette tilfælde bevæger fingeren sig til skabelonen, og skæreren bevæger sig til delen. Indsendelse af kundeemner er deaktiveret. Når en finger trykkes mod mønsteret, åbnes kontakt 1, fremadgående bevægelse af fingeren standses og blytilførsel begynder. I dette tilfælde bevæger spidsen af ​​kopieringsfingeren sig væk fra skabelonen, kontakt 1 lukkes igen, og en ny bevægelse af kopieringsfingeren mod skabelonen begynder.

Denne vekslende bevægelse af fingrene til mønsteret og til højre vil fortsætte til punkt A, mønsterkurvens bøjningspunkt. I dette øjeblik fører den langsgående fremføring på grund af ændringen i retningen af ​​hældningen af ​​profilen til en stigning i trykket på kopieringsfingeren og lukningen af ​​kontakt 2. I dette tilfælde vil kontrolsystemet sikre tilbagetrækning af kopieringshovedet og fingeren vil bevæge sig væk fra skabelonen. Kontakt 2 åbnes og længdefremføringen tændes igen osv. Med et tre-positions kopihoved omgås konturen således ved skiftende langsgående og tværgående bevægelser. Kopiering ved hjælp af et tre-positionshoved, hvor fremføringen styres i begge koordinater, kaldes to-koordinater.

Rotationshastigheden af ​​de elektriske motorer i de pågældende systemer ændres ikke under kopieringsprocessen. Fodermængden indstilles ved at ændre de kinematiske kæder.

Kopihoveder forbundet til et lavspændingskredsløb (normalt 12 V). Dette skyldes både den lille afstand mellem kontakterne og ønsket om at reducere ødelæggelsen af ​​kontakterne på grund af gnistdannelse. Kopihovedets følsomhed og størrelsen af ​​mellemrummet mellem kontakterne bestemmes af det anvendte armsystem og indføringens inerti.

Et andet trin i udviklingen af ​​elektrokopiering var induktive kopihoveder... I et sådant hoved (fig. 4) svarer hver position af kopieringsfingeren til positionen af ​​ankeret 1 placeret mellem kernerne 2 og 3. Spoler 4-7 er placeret på de midterste stænger af disse kerner. Hver kerne med to viklinger danner en transformer. Hele systemet kaldes en differentialtransformator.

Primære viklinger 4 og 7 er forbundet i serie og er inkluderet i vekselstrømsnetværket; sekundære viklinger 5 og 6 er forbundet med hinanden, så f.eks. etc. v. rettet i modsatte retninger. Når anker 1 er i midterposition, f.eks. etc. c. sekundærviklingerne er afbalancerede. At nærme sig ankeret til en af ​​kernerne fører til, at den magnetiske flux i den øges, mens den i den anden kerne falder. Den resulterende forskel i f.eks. etc. c. Sekundærviklinger anvendes til trinløs styring af drev med variabel tilførsel.

To-positions- og tre-positions kopihoveder fungerer typisk med elektromagnetiske koblinger, der aktiverer, frakobler og vender alle fremføringer. Et forenklet skematisk diagram af en kopimaskine med et trepositionshoved er vist i fig. 5.Når kopieringsfingeren ikke rører skabelonen, lukkes kontakt 1. I dette tilfælde tændes relæet på sporingsstrømforsyningen 1PC og spolen på RVP1 på den førende strømforsyning. Når den elektromagnetiske kobling MB er tændt, føres den fremad (mod skabelonen). RVP-relæet har to spoler RVP1 og RVP2 og aktiveres, når en af ​​dem tændes. I dette tilfælde er spolen på RVP1 tændt, og kontakten på RVP er åben.

Når sporfingeren trykker på sporstoffets overflade, åbnes kontakt 1, og fremføringen stopper. Derudover er RVP1-spolen slukket, RVP-åbningskontakten lukket, ML-stikket tændes, og venstre strømforsyning starter (når MP-stikket tændes, starter den højre strømforsyning). Kopieringsfingeren bevæger sig i dette tilfælde.

Hvis trykket på kopifingeren reduceres, vil kontakten lukke igen, og kopifingeren vil bevæge sig ind i mønsteret.Hvis profilen af ​​mønsteret er sådan, at forskydningen får trykket på kopieringsfingeren til at øges, så lukker kontakt 2, et andet relæ 2PC af sporingseffekten og RVP2 af spolen i RVP-relæet tændes. Dette vil aktivere MH-koblingen og begynde at flytte kopifingeren væk fra mønsteret. Hvis P-kontakten flyttes til op-positionen, i stedet for at fodre til venstre, vil en langsgående fremføring til højre resultere.

Elektriske kontaktkopihoveder og elektromagnetiske koblinger bruges i universelle kopimaskiner. Kopieringsfejl er normalt i området 0,05-0,1 mm. Hjemmemaskiner, der er specielt designet til elektrokopiering, har induktive kopihoveder og feeder, hvis hastighed styres automatisk.

Ris. 5. Skematisk af en elektrokopi-drejebænk

Ris. 6. Strømforsyninger til elektrokopiering

Ved brug af drev med variabel tilspænding er det for at sikre nøjagtig kopiering, høj produktivitet og overfladerenhed nødvendigt, at tangensen af ​​fremføringen til konturen er konstant i størrelse og ikke afhænger af profilens hældningsvinkel. Lad konturen, der skal kopieres, være en cirkel (fig. 6):

hvor sx og sy er henholdsvis førende og efterfølgende emissioner, mm/min.

Hvis den resulterende tilspændingsvektor er tangent til konturen, så

For at opnå den højeste nøjagtighed og produktivitet skal tilførselshastighederne være variable og indbyrdes forbundne.

Kontrolkopiering fra ikke-kontaktkopihoveder udføres i funktionen af ​​at flytte kopifingeren i forhold til dens neutrale position.Da når der ikke er nogen forskydning, er sporingsstiften og skæreren i samme positioner, er styringen i fingerforskydningsfunktionen styring i henhold til uoverensstemmelsen mellem positionerne af fingeren og skæreren (proportional kontrol).

For at forbedre forarbejdningskvaliteten indføres der foruden styringen ved fejljusteringen kontrol med hastigheden af ​​ændringen af ​​forskydningen (fra den afledte af forskydningen med hensyn til tid). Med denne differentialstyring reagerer systemet hurtigere på enhver ændring i kopimaskinens hældning, og behandlingsnøjagtigheden øges.

Ud over kontrol i uoverensstemmelsesfunktionen og i dens afledte funktion, anvendes kontrol også i funktionen af ​​integralet af uoverensstemmelsen i tid (integral kontrol). I dette tilfælde tages der ikke kun hensyn til størrelsen af ​​uoverensstemmelsen, men også den tid, hvor den opstod. I dette tilfælde erhverver systemet egenskaben, i mangel af yderligere kommandoer, til at bevæge sig i samme retning som i den forrige sektion af vejen. Denne bevægelse ligner at tage af. Den integrerede styring giver mulighed for, ved konstant hældning af profilen, at udføre trinløs kopiering med en konstant position af kopieringsfingeren Ved skarpe ændringer i omridset af skabelonen neutraliseres den integrerede styrings handling ved påvirkning af differentialstyringen.

Ved kombineret styring føres summen af ​​tre spændinger til en speciel elektronisk enhed, der er proportional med værdien af ​​mistilpasningen, dens afledede og tidsintegralet, og kraftdrevene styres som en funktion af alle disse tre værdier.I dette tilfælde kan behandlingsfejl reduceres.

I industrien for metalskæremaskiner er forskellige hydrokopimaskiner installeret på universelle og specialiserede maskiner. Der anvendes både faste og variable fremføringsanordninger, og det hydrauliske drev gør det muligt ganske enkelt at levere trinløs foderstyring over et bredt område.

Hydrokopisystemer er hurtige. De kan give enakset og toakset kopiering. Hydrokopisystemer konkurrerer med succes med elektriske i behandlingsnøjagtighed. Et stort antal elektrokopimaskiner og hydrokopimaskiner er nu i drift på lokale ingeniøranlæg. Elektrisk kopiering giver dig mulighed for at udføre behandling og i henhold til tegningen placeret i maskinen, som bruges i stedet for en kopimaskine.