Copiado eléctrico

Las copiadoras mecánicas tienen una serie de desventajas, entre las cuales, en primer lugar, es difícil hacer plantillas con acero de alta dureza. Además, el copiado mecánico requiere la transferencia de fuerzas importantes que provocan deformaciones elásticas del pasador o rodillo copiador y de las conexiones que lo unen a la herramienta. Esto reduce la precisión del procesamiento.

La copia eléctrica permite el uso de plantillas de materiales blandos y fáciles de procesar (madera, yeso, plástico, chapa, aluminio, cartón). Una pieza previamente mecanizada también puede servir como plantilla. Esta pieza suele fresarse para que las irregularidades del mecanizado no se repitan en las posteriores piezas electrocopiadas.

El principio de funcionamiento de las electrocopiadoras más simples se muestra en la fig. 1. En este diagrama, la pieza de trabajo 1 es procesada por el husillo 3 con la fresa de dedo 2, el dispositivo de fresado 4 está conectado al cabezal de copiado por una conexión rígida 5. …

Los soportes y guías del pasador son tales que la presión lateral sobre el pasador copiador se convierte en desplazamientos axiales del pasador del cabezal copiador.La plantilla 9 está ubicada en la mesa 10, en la que también está montada la pieza de trabajo. El accionamiento 11 mueve continuamente la mesa en la dirección indicada por la flecha. Este feed se denomina feed principal o principal.

Arroz. 1. Fresa eléctrica

Arroz. 2. Trayectorias del dedo de rastreo

Otro dispositivo 12 mueve los cabezales de copiado y fresado en dirección vertical. Este feed se llama seguimiento. El control está construido de tal manera que cuando el contacto 13 está abierto, el dispositivo 12 acerca el dedo copiador a la plantilla. Cuando se cierra el contacto 13, el dispositivo 12 aleja el dedo de seguimiento de la plantilla. Cuando el contacto 13 está abierto, el movimiento del dedo copiador 8 comienza hacia el patrón 9.

Cuando entra en contacto con el patrón, el dedo 8 del cabezal copiador se tira hacia atrás, la palanca 14 se gira y el contacto 13 se cierra. El cabezal de copia comienza a moverse hacia atrás. El dedo copiador 8 se retira de la plantilla 9 y se abre el contacto 13. Luego, el dedo copiador se acercará nuevamente a la plantilla y, debido a la continuidad del canal guía, la plantilla se desplazará y el dedo copiador tocará la plantilla en un punto diferente. punto.

Como resultado de los avances y retrocesos periódicos del dedo copiador con un avance continuo, el dedo copiador describe su trayectoria de sierra, envolviéndola alrededor de la plantilla (Fig. 2, a). La misma trayectoria se describe con respecto a la pieza de trabajo mediante una cuchilla giratoria 2 firmemente conectada al cabezal copiador 6 (ver Fig. 1).

Al final de la carrera de avance longitudinal, el avance transversal se activa automáticamente. El cortador y el dedo copiador se mueven en una dirección perpendicular al plano del dibujo (Fig. 2, b).La alimentación de plomo se invierte y el pasador de seguimiento y el cortador comienzan a moverse en la dirección opuesta. En este caso, el dedo se mueve a lo largo de la nueva forma del patrón de volumen y el cortador realiza un nuevo movimiento a lo largo de la superficie curva de la pieza. La pieza se procesa en varias pasadas. Primero se realiza el desbaste. Después de eso, el acabado se realiza de acuerdo con el mismo patrón. A continuación, las irregularidades se alisan con una herramienta abrasiva.

Se puede utilizar un método similar para mecanizar cuerpos de rotación con generadores curvilíneos o formas escalonadas en tornos electrocopiadores. Las copias de tales máquinas tienen solo dos alimentaciones: delantera (longitudinal) y de seguimiento (transversal). Durante el proceso de copia, solo se cambia uno de los dos canales perpendiculares entre sí. Este tipo de copia se denomina copia uniaxial. En el copiado uniaxial, no es posible el procesamiento de hombros paralelo a la siguiente dirección de alimentación.

Arroz. 3. Cabezal de copia de tres posiciones

Arroz. 4. Cabezal de copia inductivo

El uso de un cabezal de copia de dos contactos (Fig. 3), llamado de tres posiciones, también le permite controlar la alimentación de plomo, incluso cuando ambos contactos del cabezal de copia están abiertos. Cuando el dedo copiador de dicho cabezal no entra en contacto con la superficie de la plantilla, el contacto 1 se cierra bajo la acción del resorte 3. En este caso, el dedo se mueve hacia la plantilla y el cortador se mueve hacia la pieza. El envío de clientes potenciales está deshabilitado. Cuando se presiona un dedo contra el patrón, se abre el contacto 1, se detiene el movimiento hacia adelante del dedo y comienza la alimentación del cable. En este caso, la punta del dedo copiador se aleja de la plantilla, el contacto 1 vuelve a cerrarse y comienza un nuevo movimiento del dedo copiador hacia la plantilla.

Este movimiento alterno de los dedos hacia el patrón y hacia la derecha continuará hasta el punto A, el punto de inflexión de la curva del patrón. En este momento, el avance longitudinal debido al cambio de dirección de la inclinación del perfil provoca un aumento de la presión sobre el dedo copiador y el cierre del contacto 2. En este caso, el sistema de control asegurará la retracción de el cabezal de copiado y el dedo se alejarán de la plantilla. El contacto 2 se abrirá y el avance longitudinal se encenderá de nuevo, etc. Así, con un cabezal de copia de tres posiciones, el contorno se desvía alternando movimientos longitudinales y transversales. La copia con un cabezal de tres posiciones, donde el avance se controla en ambas coordenadas, se denomina de dos coordenadas.

La velocidad de rotación de los motores eléctricos de los sistemas considerados no cambia durante el proceso de copia. La cantidad de avance se establece cambiando las cadenas cinemáticas.

Cabezales de copia conectados a un circuito de baja tensión (normalmente 12 V). Esto se debe tanto a la pequeña distancia entre los contactos como al deseo de reducir la destrucción de los contactos debido a las chispas. La sensibilidad del cabezal de copia y el tamaño del espacio entre los contactos están determinados por el sistema de palanca utilizado y la inercia del alimentador.

Otra etapa en el desarrollo de la electrocopia fueron los cabezales de copiado inductivos... En tal cabezal (Fig. 4), cada posición del dedo de copiado corresponde a la posición de la armadura 1 colocada entre los núcleos 2 y 3. Las bobinas 4-7 son colocados en las varillas intermedias de estos núcleos. Cada núcleo con dos devanados forma un transformador. El sistema completo se llama transformador diferencial.

Los devanados primarios 4 y 7 están conectados en serie y están incluidos en la red de corriente alterna; los devanados secundarios 5 y 6 están conectados entre sí de modo que e. etc. v. dirigido en direcciones opuestas. Cuando el ancla 1 está en la posición media, p. etc. C. los devanados secundarios están equilibrados. Acercar la armadura a uno de los núcleos conduce al hecho de que aumenta el flujo magnético en él, mientras que en el otro núcleo disminuye. La diferencia resultante en e. etc. C. Los devanados secundarios se utilizan para el control continuo de los accionamientos de alimentación variable.

Los cabezales de copiado de dos y tres posiciones suelen funcionar con embragues electromagnéticos que activan, desactivan e invierten todas las alimentaciones. Un diagrama esquemático simplificado de una copiadora con un cabezal de tres posiciones se muestra en la Fig. 5. Cuando el dedo copiador no toca la plantilla, el contacto 1 se cierra. En este caso, el relé de la fuente de alimentación de seguimiento 1PC y la bobina de RVP1 de la fuente de alimentación líder se encienden. Cuando el embrague electromagnético MB está activado, avanza (hacia la plantilla). El relé RVP tiene dos bobinas RVP1 y RVP2 y se activa cuando se enciende una de ellas. En este caso, la bobina de RVP1 está encendida y el contacto de RVP está abierto.

Cuando el dedo palpador presiona la superficie del palpador, el contacto 1 se abrirá y se detendrá el avance. Además, la bobina RVP1 se apaga, el contacto de apertura RVP se cierra, el conector ML se enciende y la fuente de alimentación izquierda se inicia (cuando se enciende el conector MP, se inicia la fuente de alimentación derecha). El dedo copiador se mueve en este caso.

Si se reduce la presión sobre el dedo copiador, el contacto se cerrará de nuevo y el dedo copiador se moverá hacia el patrón.Si el perfil del patrón es tal que el desplazamiento hace que aumente la presión sobre el dedo copiador, entonces el contacto 2 se cierra, se enciende otro relé 2PC de la potencia de seguimiento y RVP2 de la bobina del relé RVP. Esto activará el embrague MH y comenzará a alejar el dedo copiador del patrón. Si el interruptor P se mueve a la posición superior, en lugar de alimentar a la izquierda, se producirá una alimentación longitudinal a la derecha.

Cabezales de copiado de contacto eléctrico y embragues electromagnéticos utilizado en copiadoras de máquinas universales. Los errores de copia suelen oscilar entre 0,05 y 0,1 mm. Las máquinas domésticas especialmente diseñadas para el electrocopiado cuentan con cabezales y alimentadores de copiado inductivos cuya velocidad se controla automáticamente.

Arroz. 5. Esquema de un torno electrocopiador

Arroz. 6. Fuentes de alimentación para electrocopia

Cuando se utilizan accionamientos de avance variable, para garantizar un copiado preciso, alta productividad y limpieza de la superficie, es necesario que la tangente del avance al contorno sea de tamaño constante y no dependa del ángulo de inclinación del perfil. Deje que el contorno a copiar sea un círculo (Fig. 6):

donde sx y sy son las emisiones delanteras y traseras, mm/min, respectivamente.

Si el vector de velocidad de avance resultante es tangente al contorno, entonces

Por lo tanto, para obtener la máxima precisión y productividad, las velocidades de alimentación deben ser variables e interconectadas.

La copia de control desde cabezales de copia sin contacto se realiza en función de mover el dedo de copia con respecto a su posición neutra.Dado que cuando no hay desplazamiento, el pasador de seguimiento y el cortador están en las mismas posiciones, el control en la función de desplazamiento del dedo se controla de acuerdo con la discrepancia entre las posiciones del dedo y el cortador (control proporcional).

Para mejorar la calidad del procesamiento, además del control por la desalineación, se introduce el control por la tasa de cambio de la desalineación (a partir de la derivada del desplazamiento con respecto al tiempo). Con este control diferencial, el sistema reacciona más rápidamente a cualquier cambio en la pendiente del perfil de la copiadora y se incrementa la precisión del procesamiento.

Además del control en la función de discrepancia y en su función derivada, también se utiliza el control en la función de la integral de la discrepancia en el tiempo (control integral). En este caso, no solo se tiene en cuenta el tamaño de la discrepancia, sino también el tiempo durante el cual ocurrió. En este caso, el sistema adquiere la propiedad, en ausencia de comandos adicionales, de moverse en la misma dirección que en el tramo anterior de la vía. Este movimiento es similar al despegue. El control integral permite, en el caso de una pendiente constante del perfil, realizar un copiado continuo con una posición constante del dedo copiador.En caso de cambios bruscos en el contorno de la plantilla, la acción del control integral se neutraliza. por la acción del control diferencial.

En el control combinado, la suma de tres voltajes se alimenta a una unidad electrónica especial proporcional al valor del desajuste, su derivada y la integral de tiempo, respectivamente, y los accionamientos de potencia se controlan en función de estos tres valores.En este caso, se pueden reducir los errores de procesamiento.

En la industria de las máquinas de corte de metales, se instalan varias hidrocopiadoras en máquinas universales y especializadas. Se utilizan dispositivos de alimentación fijos y variables, y el accionamiento hidráulico permite proporcionar un control de alimentación infinitamente variable en un amplio rango.

Los sistemas de hidrocopia son rápidos. Pueden proporcionar copias uniaxiales y biaxiales. Los sistemas de hidrocopiadoras compiten con éxito con los eléctricos en precisión de procesamiento. Un gran número de electrocopiadoras e hidrocopiadoras están ahora en operación en plantas de ingeniería locales. La copia eléctrica le permite realizar el procesamiento y de acuerdo con el dibujo colocado en la máquina, que se utiliza en lugar de una copiadora.