Контроль качества продукции

Контроль качества продукции бывает: входной (исходные материалы, сырье, комплектующие), операционный (по ходу ТП), приемочный (ОТК).

Основные принципы операционного контроля: недоверия (перепроверки), когда на входе последующей операции контролируются все параметры изделия; уточнения, на входе контролируется часть параметров, определяющих качество изделия; доверия, когда контроль параметров на входе следующей операции исключается.

Под контролем качества продукции понимается проверка соответствия показателей качества требованиям Государственного стандарта. Интегральным показателем качества является коэффициент

где С — потребительская стоимость продукции;

3 — затраты на выпуск продукции.

Точность систем автоматического контроля оценивается абсолютной и относительной погрешностью измерительных устройств (приборов).

Абсолютная погрешность измерения параметра:

АА =АИ - А,

где Аи показания измеряющего прибора;

А — заданное (истинное) значение параметра.

Относительная погрешность:

АЛ АЛ

? = ——— • 100 % ИЛИ ? ~ ——— • 100%,

л Аи

так как А = Аи - АА, где малой величиной АА пренебрегаем.

Кроме названных погрешностей, в технике измерений используется также понятие приведенной относительной погрешности:

АЛ

?= —• 100%,

К

где Ам максимально допустимое значение контролируемого параметра.

По величине 8„ определяется класс точности измерительного прибора.

Например, если ?п = 2,5 %, то класс точности прибора — 2,5.

Обобщенный алгоритм контроля параметра объекта обработки и сборки имеет вид:

Восприятие —» Распознавание —> Измерение —»

—> Сравнение с нормой —> Принятие решения.

По результатам контроля осуществляется управление технологическим процессом (подстройка ТП и оборудования за счет коррекции режимов) и разбраковка продукции на две группы: «годен—брак».

Выделим виды контроля по воздействию на предмет обработки: активный и пассивный, прямой и косвенный, контактный и бесконтактный. Активный контроль проводится в процессе обработки заготовки или сразу после ее окончания, что позволяет своевременно провести подналадку станка. Пассивный контроль проводится после обработки всей партии заготовок, а затем выполняется подналадка станка, которая уже не может устранить брак.

Схема косвенного метода контроля затупления и поломки инструмента

Рис. 6.29. Схема косвенного метода контроля затупления и поломки инструмента: Р усилие резания при предельном износе (затуплении) инструмента; Р7п то же

при поломке инструмента; /п — момент поломки

Косвенные методы контроля применяются в случаях, когда прямые методы не доступны или технически затруднены (например, измерение режущей кромки инструмента или ее смещения по мере затупления). Прямой контроль затруднен из-за стружки и СОЖ, а также нароста, образующегося на режущей кромке. Примеры косвенных методов: контроль силы резания путем измерения величины деформации элементов станок—приспособление—инструмент—деталь, например, с помощью тензодатчика (рис. 6.29); контроль изменения потребляемой главным приводом станка мощности А при затуплении или поломке инструмента.

Контактные методы контроля параметров

Для контроля параметров деталей на автоматизированных участках механообработки используются выносные посты на базе координатно-измерительной машины (КИМ), которая оснащена трехкоординатной измерительной головкой фирмы «Ренишоу» (Англия), фирмы Оп-тон (Италия) и др. Измерительная головка со сферическим щупом позволяет контролировать методом касания линейные размеры, форму и взаимное расположение плоскостей заготовки с точностью ±5 мкм. По результатам измерения ЧПУ станка (или управляющая ЭВМ) формирует сигнал коррекции положения инструмента или нулевых точек обработки. Среднее время контроля на КИМ составляет 5... 10 % времени от ручного контроля при постоянстве условий контактирования. Недостаток данной системы контроля — многократное транспортирование заготовки к посту КИМ. Альтернативным решением может быть установка измерительной головки в шпинделе станка.

Пример контактной измерительной головки на базе мехатронно-го датчика показан на схеме измерения диаметра с1 детали (рис. 6.30).

Схема контактной измерительной головки на базе мехатронного датчика

Рис. 6.30. Схема контактной измерительной головки на базе мехатронного датчика:

/ — баллон электровакуумного диода; 2 — диафрагма диода; 3 — щуп на упругой пластине; А — анод; К — катод с подогревом; 8 — зазор между катодом и анодом

При изменении диаметра детали (следовательно, положения щупа) изменяется зазор 8 между катодом и анодом диода и, как следствие, величина тока /, протекающего через диод. Это изменение регистрируется и трансформируется в показания прибора. Точность мехатронного датчика: ±0,5 мкм.

Схема контроля целостности сверла с помощью контактной пары К

Рис. 6.31. Схема контроля целостности сверла с помощью контактной пары К:

/ — цельное сверло; 2 — сломанное сверло

сверла, метчика и т. п.

Благодаря простоте и низкой стоимости в промышленности широко используются контактные пары для определения момента поломки инструмента типа (рис. 6.31).

Бесконтактные методы контроля параметров

Важным достоинством бесконтактных методов является возможность реализации на их основе принципа неразрушающего контроля.

Рассмотрим на примерах некоторые из этих методов.

Основу индуктивного метода контроля целостности инструмента составляет измерительный мост с эталонной катушкой индуктивностью ?э (полное сопротивление Zэ) и измерительной катушкой ±и ^и) в зоне инструмента (рис. 6.32).

Схема индуктивного метода контроля целостности инструмента

Рис. 6.32. Схема индуктивного метода контроля целостности инструмента

При цельном инструменте индуктивности равны ±и = ±э и ток в измерительном мосту равен / = 0, а при поломке инструмента ток I > 0. Эта информация попадает в систему управления СУ станка, которая вырабатывает сигнал останова системы для замены инструмента.

Пневматический метод контроля линейных размеров с помощью датчика «сопло—заслонка» в принципе может быть использован и для

контроля качества поверхности деталей. При измерении, например, высоты И детали с изменением И меняется зазор 5 между измерительным соплом 1 и поверхностью детали 4 и, следовательно, расход воздуха через сопло (рис. 6.33, а).

а б

Рис. 6.33. Схемы контроля линейных размеров деталей с помощью пневматического

датчика «сопло—заслонка»:

а — контроль высоты /г детали; б — контроль внутреннего диаметра О гильзы (или цилиндра) две

При уменьшении зазора 8 возрастает давление Рвых, что вызывает прогиб диафрагмы 2 пневмоэлектрического преобразователя и замыкание контактов 3. Сигнал через усилитель поступает в систему управления. Измерение внутреннего диаметра гильзы проводится одновременно в трех уровнях датчиком со сдвоенными соплами (рис. 6.33, б).

Из оптических достаточно широко применяются методы на базе фотоэлектрического датчика, лазерного луча и твердотельных камер технического зрения. Контроль размеров деталей с помощью фотоэлектрического датчика основан на изменении светового потока ДФ, вызывающего изменение силы тока А/ в цепи фоторезистора (рис. 6.34). Ток пропорционален величине светового потока А/ ~ ДФ, где А 1 = 1— /0; /0 — темновой ток, когда фоторезистор не освещен. Контролируемая деталь диафрагмирует световой поток, изменяя тем самым величину силы тока в цепи.

Схема контроля размеров методом сканирования детали лазерным лучом показана на рис. 6.35, а.

Схема контроля линейных размеров деталей с помощью фотоэлектрического

Рис. 6.34. Схема контроля линейных размеров деталей с помощью фотоэлектрического

датчика:

1 — источник света; 2 — линза; 3 — деталь; 4 — диафрагма; 5 — фоторезистор; Фн, Фд — световой поток начальный и после диафрагмы соответственно

Схема контроля детали сканированием лазерным лучом (а) и диаграмма изменения напряжения на оптическом детекторе ОД (б)

Рис. 6.35. Схема контроля детали сканированием лазерным лучом (а) и диаграмма изменения напряжения на оптическом детекторе ОД (б):

ОКГ — оптический квантовый генератор (лазер); УОС — устройство обработки сигнала; 1 — поворотное зеркало; 2 — линза; 3 — контролируемая деталь

Время At = t2- t перекрытия деталью лазерного луча пересчитывается в размер /д по формуле

/д = vcA t,

где vc = const — скорость сканирования (скорость качания зеркала).

Время At на диаграмме соответствует отсутствию напряжения на оптическом детекторе (светочувствительном элементе) (рис. 6.35, б). Программа пересчета At хранится в ЭВМ.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >