Elektrisch kopiëren
Mechanische kopieerapparaten hebben een aantal nadelen, waaronder in de eerste plaats het moeilijk is om sjablonen te maken van staal met een hoge hardheid. Bovendien vereist mechanisch kopiëren de overdracht van aanzienlijke krachten die elastische vervormingen veroorzaken van de kopieerpen of -rol en de verbindingen die deze met het gereedschap verbinden. Dit vermindert de nauwkeurigheid van de verwerking.
Elektrisch kopiëren maakt het mogelijk om sjablonen te gebruiken van zachte, gemakkelijk te verwerken materialen (hout, gips, plastic, plaatstaal, aluminium, karton). Een eerder bewerkt onderdeel kan ook als sjabloon dienen. Dit onderdeel wordt meestal gefreesd zodat machinale onregelmatigheden niet worden herhaald op volgende elektrokopie-onderdelen die worden gemaakt.
Het werkingsprincipe van de eenvoudigste elektrokopieerapparaten wordt getoond in Fig. 1. In dit diagram wordt het werkstuk 1 bewerkt door de spil 3 met de vingerfrees 2, de freesinrichting 4 is verbonden met de kopieerkop door een starre verbinding 5. …
De pensteunen en geleidingen zijn zodanig dat zijdelingse druk op de kopieerpen wordt omgezet in axiale verplaatsingen van de kopieerkoppen.De sjabloon 9 bevindt zich op de tafel 10, waarop ook het werkstuk is gemonteerd. Aandrijving 11 beweegt de tafel continu in de door de pijl aangegeven richting. Deze feed wordt de lead- of hoofdfeed genoemd.
Rijst. 1. Elektrische frees
Rijst. 2. Trajecten van de volgvinger
Een andere inrichting 12 beweegt de kopieer- en freeskoppen in verticale richting. Deze feed wordt tracking genoemd. De besturing is zo geconstrueerd dat bij geopend contact 13 de inrichting 12 de kopieervinger dichter naar het sjabloon brengt. Wanneer contact 13 gesloten is, beweegt inrichting 12 de volgvinger weg van de sjabloon. Wanneer het contact 13 open is, begint de beweging van de kopieervinger 8 naar voren in de richting van het patroon 9.
Wanneer deze in contact komt met het patroon, wordt de vinger 8 van de kopieerkop teruggetrokken, wordt de hefboom 14 gedraaid en wordt het contact 13 gesloten. De kopieerkop begint naar achteren te bewegen. De kopieervinger 8 wordt van sjabloon 9 verwijderd en contact 13 wordt geopend.Dan zal de kopieervinger de sjabloon opnieuw naderen en door de continuïteit van het geleidingskanaal zal de sjabloon verschuiven en zal de kopieervinger de sjabloon op een andere manier aanraken. punt.
Als resultaat van periodieke voorwaartse en terugtrekkingen van de kopieervinger met een continue leidende invoer, beschrijft de kopieervinger zijn zaagbaan en wikkelt deze rond de sjabloon (afb. 2, a). Hetzelfde traject wordt beschreven ten opzichte van het werkstuk door een roterend mes 2 dat stevig is verbonden met de kopieerkop 6 (zie figuur 1).
Aan het einde van de langsvoeding wordt de dwarsvoeding automatisch geactiveerd. De snij-inrichting en kopieervinger worden bewogen in een richting loodrecht op het vlak van de tekening (afb. 2, b).De loodtoevoer wordt omgekeerd en de volgpen en het mes beginnen in de tegenovergestelde richting te bewegen. In dit geval beweegt de vinger langs de nieuwe vorm van het volumepatroon en maakt de snijplotter een nieuwe beweging langs het gebogen oppervlak van het onderdeel. Het onderdeel wordt in verschillende gangen verwerkt. Het voorbewerken wordt eerst gedaan. Daarna gebeurt de afwerking volgens hetzelfde patroon. Vervolgens worden de oneffenheden gladgestreken met een schuurmiddel.
Een vergelijkbare methode kan worden gebruikt om rotatielichamen te bewerken met kromlijnige generatoren of trapvormen op elektrokopieerdraaibanken. Kopieën van dergelijke machines hebben slechts twee feeds: leidend (longitudinaal) en volgen (dwars). Tijdens het kopieerproces wordt slechts één van de twee onderling loodrechte kanalen gewijzigd. Een dergelijk kopiëren wordt uniaxiaal kopiëren genoemd. Bij uniaxiaal kopiëren is schouderverwerking parallel aan de volgende invoerrichting niet mogelijk.
Rijst. 3. Kopieerkop met drie standen
Rijst. 4. Inductieve kopieerkop
Door gebruik te maken van een kopieerkop met twee contacten (afb. 3), ook wel driestanden genoemd, kunt u ook de leadfeed regelen, ook wanneer beide contacten van de kopieerkop open zijn. Wanneer de kopieervinger van zo'n kop niet in contact komt met het oppervlak van de sjabloon, sluit contact 1 onder invloed van veer 3. In dit geval beweegt de vinger naar de sjabloon en beweegt de snijplotter naar het onderdeel. Het indienen van leads is uitgeschakeld. Wanneer een vinger tegen het patroon wordt gedrukt, gaat contact 1 open, wordt de voorwaartse beweging van de vinger gestopt en begint de geleiding. In dit geval beweegt de punt van de kopieervinger weg van de sjabloon, sluit contact 1 weer en begint een nieuwe beweging van de kopieervinger in de richting van de sjabloon.
Deze afwisselende beweging van de vingers naar het patroon en naar rechts zal doorgaan naar punt A, het buigpunt van de patrooncurve. Op dit moment leidt de longitudinale voeding als gevolg van de verandering in de richting van de helling van het profiel tot een toename van de druk op de kopieervinger en het sluiten van contact 2. In dit geval zorgt het besturingssysteem voor het terugtrekken van de kopieerkop en de vinger bewegen weg van de sjabloon. Contact 2 gaat open en de langstoevoer gaat weer aan, enz. Zo wordt bij een kopieerkop met drie standen de contour omzeild door afwisselende langs- en dwarsbewegingen. Kopiëren met een kop met drie standen, waarbij de invoer in beide coördinaten wordt geregeld, wordt twee coördinaten genoemd.
De rotatiesnelheid van de elektromotoren van de beschouwde systemen verandert niet tijdens het kopieerproces. De hoeveelheid voer wordt ingesteld door de kinematische kettingen te veranderen.
Kopieerkoppen aangesloten op een laagspanningscircuit (meestal 12 V). Dit komt door zowel de kleine afstand tussen de contacten als de wens om de vernietiging van de contacten door vonken te verminderen. De gevoeligheid van de kopieerkop en de grootte van de opening tussen de contacten worden bepaald door het gebruikte hefboomsysteem en de traagheid van de feeder.
Een andere fase in de ontwikkeling van elektrokopiëren waren inductieve kopieerkoppen... In zo'n kop (Fig. 4) komt elke positie van de kopieervinger overeen met de positie van het anker 1 dat tussen de kernen 2 en 3 is geplaatst. Spoelen 4-7 zijn geplaatst op de middelste staven van deze kernen. Elke kern met twee wikkelingen vormt een transformator. Het hele systeem wordt een differentiaaltransformator genoemd.
Primaire wikkelingen 4 en 7 zijn in serie geschakeld en opgenomen in het wisselstroomnet; secundaire wikkelingen 5 en 6 zijn met elkaar verbonden dus b.v. enz. v. gericht in tegengestelde richtingen. Als anker 1 in de middelste stand staat, b.v. enz. C. de secundaire wikkelingen zijn gebalanceerd. Het naderen van het anker naar een van de kernen leidt ertoe dat de magnetische flux daarin toeneemt, terwijl deze in de andere kern afneemt. Het resulterende verschil in e. enz. C.Secundaire wikkelingen worden gebruikt voor traploze regeling van variabele voedingsaandrijvingen.
Kopieerkoppen met twee en drie standen werken doorgaans met elektromagnetische koppelingen die alle invoer in-, uitschakelen en omkeren. Een vereenvoudigd schematisch diagram van een kopieerapparaat met een kop met drie standen wordt getoond in Fig. 5. Wanneer de kopieervinger de sjabloon niet raakt, sluit contact 1. In dit geval worden het relais van de volgvoeding 1PC en de spoel van RVP1 van de leidende voeding ingeschakeld. Wanneer de elektromagnetische koppeling MB is ingeschakeld, wordt deze naar voren geleid (in de richting van de sjabloon). Het RVP-relais heeft twee spoelen RVP1 en RVP2 en wordt geactiveerd wanneer er één wordt ingeschakeld. In dit geval is de spoel van RVP1 ingeschakeld en is het contact van RVP open.
Wanneer de tracervinger op het oppervlak van de tracer drukt, gaat contact 1 open en stopt de feedforward. Bovendien wordt de RVP1-spoel uitgeschakeld, wordt het RVP-openingscontact gesloten, wordt de ML-connector ingeschakeld en start de linkervoeding (wanneer de MP-connector wordt ingeschakeld, start de rechtervoeding). De kopiërende vinger beweegt in dit geval.
Als de druk op de kopieervinger wordt verminderd, zal het contact weer sluiten en zal de kopieervinger zich in het patroon verplaatsen.Als het profiel van het patroon zodanig is dat de verplaatsing de druk op de kopieervinger doet toenemen, sluit contact 2, een ander relais 2PC van het volgvermogen en RVP2 van de spoel van het RVP-relais worden ingeschakeld. Hierdoor wordt de MH-koppeling ingeschakeld en begint de kopieervinger weg te bewegen van het patroon. Als de P-schakelaar omhoog wordt gezet, zal in plaats van naar links te voeren, een langs naar rechts worden gevoerd.
Elektrisch contact kopieerkoppen en elektromagnetische koppelingen gebruikt in universele kopieermachines. Kopieerfouten liggen meestal in het bereik van 0,05-0,1 mm. Thuismachines die speciaal zijn ontworpen voor elektrokopiëren, hebben inductieve kopieerkoppen en feeders waarvan de snelheid automatisch wordt geregeld.
Rijst. 5. Schema van een elektrokopieerdraaibank
Rijst. 6. Voedingen voor elektrokopiëren
Bij gebruik van variabele invoeraandrijvingen is het, om nauwkeurig kopiëren, hoge productiviteit en oppervlaktereinheid te garanderen, noodzakelijk dat de raaklijn van de invoer aan de contour constant is en niet afhankelijk is van de hellingshoek van het profiel. Laat de te kopiëren contour een cirkel zijn (Fig. 6):
waarbij sx en sy respectievelijk leidende en achterste emissies zijn, mm/min.
Als de resulterende voedingssnelheidsvector de contour raakt, dan
Voor de hoogste nauwkeurigheid en productiviteit moeten de voedingssnelheden dus variabel en onderling verbonden zijn.
Gecontroleerd kopiëren vanaf contactloze kopieerkoppen wordt uitgevoerd in de functie van het verplaatsen van de kopieervinger ten opzichte van zijn neutrale positie.Aangezien wanneer er geen offset is, de volgpen en de snijplotter zich in dezelfde positie bevinden, is de controle in de vingeroffsetfunctie controle volgens de discrepantie tussen de posities van de vinger en de snijplotter (proportionele controle).
Om de verwerkingskwaliteit te verbeteren, wordt naast de controle door de foutieve uitlijning, controle door de veranderingssnelheid van de foute uitlijning (uit de afgeleide van de verplaatsing ten opzichte van de tijd) geïntroduceerd. Met deze differentiële regeling reageert het systeem sneller op elke verandering in de helling van het kopieerprofiel en wordt de verwerkingsnauwkeurigheid verhoogd.
Naast controle in de discrepantiefunctie en in zijn afgeleide functie, wordt controle ook gebruikt in de functie van de integraal van de discrepantie in de tijd (integrale controle). In dit geval wordt niet alleen rekening gehouden met de grootte van de afwijking, maar ook met de tijd waarin deze is opgetreden. In dit geval krijgt het systeem de eigenschap om, bij gebrek aan extra commando's, in dezelfde richting te rijden als op het vorige deel van de weg. Deze beweging is vergelijkbaar met opstijgen. De integrale besturing maakt het mogelijk om, in het geval van een constante helling van het profiel, traploos te kopiëren met een constante positie van de kopieervinger.In het geval van scherpe veranderingen in de omtrek van de sjabloon, wordt de actie van de integrale besturing geneutraliseerd door de werking van de differentieelregeling.
Bij gecombineerde regeling wordt de som van drie spanningen toegevoerd aan een speciale elektronische eenheid die evenredig is met respectievelijk de waarde van de mismatch, de afgeleide daarvan en de tijdsintegraal, en de vermogensaandrijvingen worden geregeld als een functie van al deze drie waarden.In dit geval kunnen verwerkingsfouten worden verminderd.
In de industrie van metaalsnijmachines worden verschillende hydrocopiers geïnstalleerd op universele en gespecialiseerde machines. Zowel vaste als variabele voerinrichtingen worden gebruikt en de hydraulische aandrijving maakt het mogelijk om eenvoudig een traploze voerregeling te geven over een groot bereik.
Hydrokopieersystemen zijn snel. Ze kunnen uniaxiaal en biaxiaal kopiëren bieden. Hydrokopieersystemen concurreren met succes met elektrische systemen op het gebied van verwerkingsnauwkeurigheid. Een groot aantal elektrokopieerapparaten en hydrokopieerapparaten is nu in gebruik in lokale technische fabrieken. Elektrisch kopiëren stelt u in staat om bewerkingen uit te voeren en volgens de tekening in de machine te plaatsen, die wordt gebruikt in plaats van een kopieerapparaat.