Copiere electrică

Copiatoarele mecanice au o serie de dezavantaje, printre care, în primul rând, este dificil să se realizeze șabloane din oțel cu duritate ridicată. În plus, copiarea mecanică necesită transferul unor forțe semnificative care provoacă deformații elastice ale știftului sau rolei de copiere și ale conexiunilor care îl leagă de unealtă. Acest lucru reduce precizia procesării.

Copierea electrică permite utilizarea șabloanelor din materiale moi, ușor de prelucrat (lemn, ipsos, plastic, tablă, aluminiu, carton). O piesă prelucrată anterior poate servi și ca șablon. Această piesă este de obicei frezată, astfel încât neregulile de prelucrare să nu se repete pe piesele ulterioare realizate prin electrocopiere.

Principiul de funcționare al celor mai simple electrocopiatoare este prezentat în fig. 1. În această diagramă, piesa de prelucrat 1 este prelucrată de axul 3 cu moara cu degete 2, dispozitivul de frezat 4 este conectat la capul de copiere printr-o conexiune rigidă 5. …

Suporturile și ghidajele știftului sunt astfel încât presiunea laterală asupra știftului de copiere este convertită în deplasări axiale ale știftului capului de copiere.Șablonul 9 este amplasat pe masa 10, pe care este montată și piesa de prelucrat. Drive 11 deplasează continuu masa în direcția indicată de săgeată. Acest flux se numește alimentare principală sau principală.

Orez. 1. Freză electrică

Orez. 2. Traiectorii degetului de urmărire

Un alt dispozitiv 12 deplasează capetele de copiat şi de frezat într-o direcţie verticală. Acest feed se numește urmărire. Comanda este construită în așa fel încât atunci când contactul 13 este deschis, dispozitivul 12 apropie degetul de copiere de șablon. Când contactul 13 este închis, dispozitivul 12 îndepărtează degetul de urmărire de șablon. Când contactul 13 este deschis, mișcarea degetului de copiere 8 începe înainte spre modelul 9.

Când vine în contact cu modelul, degetul 8 al capului de copiere este tras înapoi, pârghia 14 este rotită și contactul 13 este închis. Capul de copiere începe să se miște înapoi. Degetul de copiere 8 este scos de pe șablonul 9 și se deschide contactul 13. Apoi degetul de copiere se va apropia din nou de șablon și, datorită continuității canalului de ghidare, șablonul se va deplasa, iar degetul de copiere va atinge șablonul la un alt nivel. punct.

Ca urmare a avansărilor și retragerilor periodice ale degetului de copiere cu un avans continuu de conducere, degetul de copiere descrie traiectoria ferăstrăului, înfășurându-l în jurul șablonului (Fig. 2, a). Aceeași traiectorie este descrisă în raport cu piesa de prelucrat de un cuțit rotativ 2 conectat ferm la capul de copiat 6 (vezi Fig. 1).

La sfârșitul cursei de avans longitudinal, avansul transversal este activat automat. Degetul de tăiere și de copiere sunt deplasate într-o direcție perpendiculară pe planul desenului (Fig. 2, b).Alimentarea cu plumb este inversată și știftul de urmărire și tăietorul încep să se miște în direcția opusă. În acest caz, degetul se mișcă de-a lungul noii forme a modelului de volum, iar tăietorul face o nouă mișcare de-a lungul suprafeței curbe a piesei. Piesa este prelucrată în mai multe treceri. Degroșarea se face mai întâi. După aceea, finisarea se face după același model. Neregulile sunt apoi netezite cu o unealtă abrazivă.

O metodă similară poate fi utilizată pentru prelucrarea corpurilor de rotație cu generatoare curbilinie sau forme de trepte pe strungurile de electrocopiere. Copiile unor astfel de mașini au doar două fluxuri: conducător (longitudinal) și urmărire (transvers). În timpul procesului de copiere, doar unul dintre cele două canale reciproc perpendiculare este schimbat. O astfel de copiere se numește copiere uniaxială. În copierea uniaxială, procesarea umărului în paralel cu următoarea direcție de alimentare nu este posibilă.

Orez. 3. Cap de copiere cu trei poziții

Orez. 4. Cap de copiere inductiv

Folosirea unui cap de copiere cu două contacte (Fig. 3), numit cu trei poziții, vă permite, de asemenea, să controlați alimentarea plumbului, inclusiv atunci când ambele contacte ale capului de copiere sunt deschise. Atunci când degetul de copiere al unui astfel de cap nu intră în contact cu suprafața șablonului, contactul 1 se închide sub acțiunea arcului 3. În acest caz, degetul se deplasează spre șablon, iar tăietorul se deplasează pe piesă. Trimiterea clienților potențiali este dezactivată. Când un deget este apăsat pe model, contactul 1 se deschide, mișcarea înainte a degetului este oprită și începe alimentarea cu plumb. În acest caz, vârful degetului de copiere se îndepărtează de șablon, contactul 1 se închide din nou și începe o nouă mișcare a degetului de copiere către șablon.

Această mișcare alternativă a degetelor către model și spre dreapta va continua până la punctul A, punctul de inflexiune al curbei modelului. În acest moment, avansul longitudinal datorită schimbării direcției de înclinare a profilului duce la creșterea presiunii asupra degetului de copiere și la închiderea contactului 2. În acest caz, sistemul de control va asigura retragerea capul de copiere și degetul se vor îndepărta de șablon. Contactul 2 se va deschide și alimentarea longitudinală se va porni din nou etc. Astfel, cu un cap de copiere cu trei poziții, conturul este ocolit prin mișcări alternante longitudinale și transversale. Copierea utilizând un cap cu trei poziții, unde fluxul este controlat în ambele coordonate, se numește două coordonate.

Viteza de rotație a motoarelor electrice ale sistemelor luate în considerare nu se modifică în timpul procesului de copiere. Cantitatea de alimentare este setată prin schimbarea lanțurilor cinematice.

Capete de copiere conectate la un circuit de joasă tensiune (de obicei 12 V). Acest lucru se datorează atât distanței mici dintre contacte, cât și dorinței de a reduce distrugerea contactelor din cauza scânteilor. Sensibilitatea capului de copiere și dimensiunea spațiului dintre contacte sunt determinate de sistemul de pârghie utilizat și de inerția alimentatorului.

O altă etapă în dezvoltarea electrocopierii au fost capete de copiere inductivă... Într-un astfel de cap (Fig. 4) fiecare poziție a degetului de copiere corespunde poziției armăturii 1 plasate între miezurile 2 și 3. Bobinele 4-7 sunt plasate pe tijele de mijloc ale acestor miezuri . Fiecare miez cu două înfășurări formează un transformator. Întregul sistem se numește transformator diferențial.

Înfășurările primare 4 și 7 sunt conectate în serie și sunt incluse în rețeaua de curent alternativ; înfășurările secundare 5 și 6 sunt conectate între ele, deci e. etc. v. îndreptat în direcţii opuse. Când ancora 1 este în poziția de mijloc, de ex. etc. c. înfăşurările secundare sunt echilibrate. Apropierea armăturii de unul dintre miezuri duce la faptul că fluxul magnetic din acesta crește, în timp ce în celălalt miez scade. Diferența rezultată în e. etc. c. înfășurările secundare sunt utilizate pentru controlul continuu al antrenărilor de alimentare variabilă.

Capetele de copiere cu două și trei poziții funcționează de obicei cu ambreiaje electromagnetice care cuplează, decuplează și inversează toate alimentările. O diagramă schematică simplificată a unui copiator cu un cap cu trei poziții este prezentată în Fig. 5. Când degetul de copiere nu atinge șablonul, contactul 1 se închide. În acest caz, releul sursei de alimentare de urmărire 1PC și bobina RVP1 a sursei de alimentare principale se pornesc. Când ambreiajul electromagnetic MB este pornit, acesta este alimentat înainte (spre șablon). Releul RVP are două bobine RVP1 și RVP2 și este activat când una dintre ele este pornită. În acest caz, bobina RVP1 este pornită și contactul RVP este deschis.

Când degetul trasor apasă pe suprafața trasorului, contactul 1 se va deschide și avansul se va opri. În plus, bobina RVP1 este oprită, contactul de deschidere RVP este închis, conectorul ML este pornit și pornește sursa de alimentare din stânga (când conectorul MP ​​este pornit, pornește sursa de alimentare din dreapta). Degetul care copiază se mișcă în acest caz.

Dacă presiunea asupra degetului de copiere este redusă, contactul se va închide din nou și degetul de copiere se va muta în model.Dacă profilul modelului este astfel încât deplasarea face ca presiunea asupra degetului de copiere să crească, atunci contactul 2 se închide, un alt releu 2PC al puterii de urmărire și RVP2 al bobinei releului RVP se pornesc. Aceasta va cupla ambreiajul MH și va începe să miște degetul de copiere departe de model. Dacă comutatorul P este mutat în poziția sus, în loc să se alimenteze la stânga, va rezulta o avansare longitudinală spre dreapta.

Contacte electrice capete copiatoare și ambreiaje electromagnetice utilizate la copiatoarele universale. Erorile de copiere sunt de obicei în intervalul 0,05-0,1 mm. Mașinile de casă special concepute pentru electrocopiere au capete de copiere inductive și alimentatoare a căror viteză este controlată automat.

Orez. 5. Schema unui strung de electrocopiere

Orez. 6. Surse de alimentare pentru electrocopiere

Atunci când se utilizează antrenări variabile de alimentare, pentru a asigura o copiere precisă, o productivitate ridicată și curățenie a suprafeței, este necesar ca tangenta avansului la contur să fie constantă ca dimensiune și să nu depindă de unghiul de înclinare al profilului. Fie conturul de copiat un cerc (Fig. 6):

unde sx și sy sunt emisiile de vârf și, respectiv, de urmă, mm/min.

Dacă vectorul de viteză de avans rezultat este tangent la contur, atunci

Astfel, pentru cea mai mare precizie și productivitate, ratele de avans trebuie să fie variabile și interconectate.

Copierea de control din capetele de copiere fără contact este efectuată în funcția de deplasare a degetului de copiere în raport cu poziția sa neutră.Deoarece atunci când nu există decalaj, știftul de urmărire și tăietorul sunt în aceleași poziții, controlul în funcția de decalare a degetelor este controlat în funcție de discrepanța dintre pozițiile degetului și tăietorul (control proporțional).

Pentru a imbunatati calitatea prelucrarii, pe langa controlul prin dezaliniere, se introduce si controlul prin rata de modificare a dezalinierii (din derivata deplasarii in functie de timp). Cu acest control diferential, sistemul reactioneaza mai rapid la orice modificare a pantei profilului copiatorului si creste acuratetea procesarii.

Pe lângă controlul în funcția de discrepanță și în funcția sa derivată, controlul este utilizat și în funcția de integrală a discrepanței în timp (control integral). În acest caz, se ia în considerare nu numai dimensiunea discrepanței, ci și timpul în care a apărut. În acest caz, sistemul dobândește proprietatea, în lipsa unor comenzi suplimentare, de a se deplasa în aceeași direcție ca în tronsonul precedent de drum. Această mișcare este similară cu decolarea. Controlul integral permite, in cazul unei pante constante a profilului, sa se efectueze copierea fara trepte cu o pozitie constanta a degetului de copiere.In cazul unor modificari bruste ale conturului sablonului, actiunea controlului integral este neutralizata. prin actiunea controlului diferential.

În controlul combinat, suma a trei tensiuni este alimentată la o unitate electronică specială proporțională cu valoarea nepotrivirii, derivata acesteia și, respectiv, integrala de timp, iar acționările de putere sunt controlate în funcție de toate aceste trei valori.În acest caz, erorile de procesare pot fi reduse.

În industria mașinilor de tăiat metal, pe mașini universale și specializate sunt instalate diverse hidrocopiatoare. Sunt utilizate atât dispozitive de alimentare fixe, cât și variabile, iar antrenarea hidraulică face posibilă furnizarea pur și simplu de control infinit variabil al avansului pe o gamă largă.

Sistemele de hidrocopiere sunt rapide. Ele pot oferi copiere uniaxiale și biaxiale. Sistemele de hidrocopiatoare concurează cu succes cu cele electrice în ceea ce privește acuratețea procesării. Un număr mare de electrocopiatoare și hidrocopiatoare sunt acum în funcțiune în fabricile locale de inginerie. Copierea electrică vă permite să efectuați procesare și conform desenului plasat în mașină, care este utilizat în locul unui copiator.