Copiatura elettrica

Le fotocopiatrici meccaniche presentano una serie di svantaggi, tra cui, prima di tutto, è difficile realizzare modelli in acciaio ad alta durezza. Inoltre, la copiatura meccanica richiede il trasferimento di notevoli forze che provocano deformazioni elastiche del perno o rullo copiatore e delle connessioni che lo collegano all'utensile. Ciò riduce la precisione della lavorazione.

La copiatura elettrica consente l'utilizzo di sagome realizzate con materiali morbidi e facilmente lavorabili (legno, gesso, plastica, lamiera, alluminio, cartone). Una parte precedentemente lavorata può anche fungere da modello. Questa parte viene solitamente fresata in modo che le irregolarità della lavorazione non si ripetano sulle successive parti realizzate in elettrocopia.

Il principio di funzionamento delle elettrocopiatrici più semplici è mostrato in fig. 1. In questo diagramma, il pezzo 1 viene lavorato dal mandrino 3 con la fresa a dito 2, il dispositivo di fresatura 4 è collegato alla testa di copiatura tramite un collegamento rigido 5. …

I supporti e le guide del perno sono tali che la pressione laterale sul perno di copiatura viene convertita in spostamenti assiali del perno della testa di copiatura.Il modello 9 si trova sul tavolo 10, sul quale è montato anche il pezzo. L'azionamento 11 sposta continuamente la tavola nella direzione indicata dalla freccia. Questo feed è chiamato lead o feed principale.

Riso. 1. Fresa elettrica

Riso. 2. Traiettorie del dito tracciante

Un altro dispositivo 12 sposta in senso verticale le teste di copiatura e fresatura. Questo feed si chiama monitoraggio. Il comando è costruito in modo tale che quando il contatto 13 è aperto, il dispositivo 12 avvicina il dito copiatore alla sagoma. Quando il contatto 13 è chiuso, il dispositivo 12 allontana il dito di tracciamento dalla sagoma. Quando il contatto 13 è aperto, il movimento del dito copiatore 8 inizia in avanti verso il disegno 9.

Quando viene a contatto con il disegno, il dito 8 della testa copiatrice viene tirato indietro, la leva 14 viene ruotata e il contatto 13 viene chiuso. La testina di copia inizia a muoversi all'indietro. Il dito copiatore 8 viene rimosso dalla sagoma 9 e viene aperto il contatto 13. Quindi il dito copiatore si avvicinerà nuovamente alla sagoma e, a causa della continuità del canale di guida, la sagoma si sposterà e il dito copiatore toccherà la sagoma in un punto diverso. punto.

Come risultato di periodici avanzamenti e ritiri del dito copiatore con un avanzamento continuo, il dito copiatore descrive la sua traiettoria della sega, avvolgendola attorno alla sagoma (Fig. 2, a). La stessa traiettoria è descritta rispetto al pezzo da un coltello rotante 2 saldamente connesso alla testa copiatrice 6 (vedi Fig. 1).

Al termine della corsa di avanzamento longitudinale, l'avanzamento trasversale viene attivato automaticamente. La taglierina e il dito copiatore vengono spostati in una direzione perpendicolare al piano del disegno (Fig. 2, b).L'avanzamento del piombo viene invertito e il perno del tracker e la taglierina iniziano a muoversi nella direzione opposta. In questo caso, il dito si sposta lungo la nuova forma del motivo volumetrico e la taglierina esegue un nuovo movimento lungo la superficie curva del pezzo. La parte viene elaborata in più passaggi. La sgrossatura viene eseguita per prima. Successivamente, la finitura viene eseguita secondo lo stesso schema. Le irregolarità vengono quindi levigate con uno strumento abrasivo.

Un metodo simile può essere utilizzato per lavorare corpi di rotazione con generatori curvilinei o forme a gradino su torni elettrocopiatori. Le copie di tali macchine hanno solo due feed: principale (longitudinale) e tracciamento (trasversale). Durante il processo di copiatura, viene cambiato solo uno dei due canali reciprocamente perpendicolari. Tale copia è chiamata copia uniassiale. Nella copiatura uniassiale non è possibile la lavorazione dello spallamento parallela alla successiva direzione di avanzamento.

Riso. 3. Testa copiatrice a tre posizioni

Riso. 4. Testa copiatrice induttiva

L'utilizzo di una testa copiatrice a due contatti (Fig. 3), detta a tre posizioni, permette anche di controllare l'avanzamento del filo, anche quando entrambi i contatti della testa copiatrice sono aperti. Quando il dito copiatore di una tale testa non entra in contatto con la superficie della sagoma, il contatto 1 si chiude sotto l'azione della molla 3. In questo caso, il dito si sposta sulla sagoma e la taglierina si sposta sulla parte. L'invio di lead è disabilitato. Quando un dito viene premuto contro il motivo, il contatto 1 si apre, il movimento in avanti del dito viene interrotto e inizia l'alimentazione del piombo. In questo caso la punta del dito copiatore si allontana dalla dima, il contatto 1 si richiude e inizia un nuovo movimento del dito copiatore verso la dima.

Questo movimento alternato delle dita verso il motivo e verso destra continuerà fino al punto A, il punto di flesso della curva del motivo. In questo momento l'avanzamento longitudinale dovuto al cambio di direzione dell'inclinazione del profilo porta ad un aumento della pressione sul dito di copiatura e alla chiusura del contatto 2. In questo caso il sistema di controllo assicurerà il rientro del la testina di copiatura e il dito si allontaneranno dal modello. Il contatto 2 si aprirà e l'avanzamento longitudinale si riattiverà, ecc. Pertanto, con una testa copiatrice a tre posizioni, il contorno viene bypassato alternando movimenti longitudinali e trasversali. La copiatura utilizzando una testa a tre posizioni, in cui l'avanzamento è controllato in entrambe le coordinate, è detta a due coordinate.

La velocità di rotazione dei motori elettrici dei sistemi considerati non varia durante il processo di copiatura. La quantità di avanzamento viene impostata modificando le catene cinematiche.

Testine di copia collegate a un circuito a bassa tensione (solitamente 12 V). Ciò è dovuto sia alla piccola distanza tra i contatti sia al desiderio di ridurre la distruzione dei contatti dovuta alla scintilla. La sensibilità della testina di copiatura e la dimensione dello spazio tra i contatti sono determinate dal sistema di leve utilizzato e dall'inerzia dell'alimentatore.

Un altro stadio nello sviluppo dell'elettrocopia era teste di copiatura induttive... In una tale testa (Fig. 4) ogni posizione del dito di copiatura corrisponde alla posizione dell'armatura 1 posta tra i nuclei 2 e 3. Le bobine 4-7 sono posto sulle aste centrali di questi nuclei. Ogni nucleo con due avvolgimenti forma un trasformatore. L'intero sistema è chiamato trasformatore differenziale.

Gli avvolgimenti primari 4 e 7 sono collegati in serie e sono inclusi nella rete in corrente alternata; gli avvolgimenti secondari 5 e 6 sono collegati tra loro quindi ad es. eccetera. v. diretto in direzioni opposte. Quando l'ancora 1 è in posizione centrale, ad es. eccetera. c. gli avvolgimenti secondari sono equilibrati. L'avvicinamento dell'armatura a uno dei nuclei porta al fatto che il flusso magnetico in esso aumenta, mentre nell'altro nucleo diminuisce. La risultante differenza in e. eccetera. c.gli avvolgimenti secondari vengono utilizzati per il controllo continuo di azionamenti ad avanzamento variabile.

Le testine di copiatura a due e tre posizioni in genere funzionano con frizioni elettromagnetiche che innestano, disinnestano e invertono tutte le alimentazioni. Un diagramma schematico semplificato di una fotocopiatrice con una testa a tre posizioni è mostrato in Fig. 5. Quando il dito copiatore non tocca il modello, il contatto 1 si chiude. In questo caso, il relè dell'alimentatore di inseguimento 1PC e la bobina di RVP1 dell'alimentatore in anticipo si accendono. Quando la frizione elettromagnetica MB è inserita, viene fatta avanzare (verso la dima). Il relè RVP ha due bobine RVP1 e RVP2 e si attiva quando una di esse è accesa. In questo caso la bobina di RVP1 è accesa e il contatto di RVP è aperto.

Quando il dito del tracciante preme la superficie del tracciante, il contatto 1 si aprirà e l'avanzamento si interromperà. Inoltre, la bobina RVP1 è spenta, il contatto di apertura RVP è chiuso, il connettore ML è acceso e l'alimentazione sinistra si avvia (quando il connettore MP è acceso, l'alimentazione destra si avvia). Il dito che copia si muove in questo caso.

Se la pressione sul dito di copiatura viene ridotta, il contatto si richiuderà e il dito di copiatura si sposterà nel disegno.Se il profilo del disegno è tale che lo spostamento provoca un aumento della pressione sul dito copiatore, allora il contatto 2 si chiude, un altro relè 2PC della potenza di tracciamento e RVP2 della bobina del relè RVP si accendono. Questo attiverà la frizione MH e inizierà ad allontanare il dito della copia dal motivo. Se l'interruttore P viene spostato verso l'alto, invece di avanzamento a sinistra, risulterà un avanzamento longitudinale a destra.

Testine fotocopiatrici a contatto elettrico e frizioni elettromagnetiche utilizzato nelle fotocopiatrici universali. Gli errori di copiatura sono generalmente compresi tra 0,05 e 0,1 mm. Le macchine domestiche appositamente progettate per l'elettrocopiatura dispongono di testine di copiatura induttive e alimentatori la cui velocità è controllata automaticamente.

Riso. 5. Schema di un tornio per elettrocopiatura

Riso. 6. Alimentatori per elettrocopiatura

Quando si utilizzano azionamenti ad avanzamento variabile, per garantire una copiatura accurata, un'elevata produttività e pulizia della superficie, è necessario che la tangente dell'avanzamento al contorno sia di dimensioni costanti e non dipenda dall'angolo di inclinazione del profilo. Lascia che il contorno da copiare sia un cerchio (Fig. 6):

dove sx e sy sono rispettivamente emissioni iniziali e finali, mm/min.

Se il vettore della velocità di avanzamento risultante è tangente al contorno, allora

Pertanto, per la massima precisione e produttività, le velocità di avanzamento devono essere variabili e interconnesse.

La copiatura di controllo da testine di copiatura senza contatto viene eseguita nella funzione di spostare il dito di copiatura rispetto alla sua posizione neutra.Poiché quando non c'è offset, il perno di tracciamento e la taglierina si trovano nelle stesse posizioni, il controllo nella funzione di offset del dito è controllato in base alla discrepanza tra le posizioni del dito e della taglierina (controllo proporzionale).

Per migliorare la qualità della lavorazione, oltre al controllo tramite il disallineamento, viene introdotto il controllo tramite la velocità di variazione del disallineamento (dalla derivata dello spostamento rispetto al tempo). Con questo controllo differenziale, il sistema reagisce più rapidamente a qualsiasi variazione dell'inclinazione del profilo della copiatrice e la precisione di elaborazione aumenta.

Oltre al controllo nella funzione di discrepanza e nella sua funzione derivata, il controllo è utilizzato anche nella funzione dell'integrale della discrepanza nel tempo (controllo integrale). In questo caso, non viene presa in considerazione solo l'entità della discrepanza, ma anche il tempo durante il quale si è verificata. In questo caso il sistema acquisisce la proprietà, in assenza di ulteriori comandi, di muoversi nella stessa direzione del tratto di strada precedente. Questo movimento è simile al decollo. Il controllo integrale consente, in caso di pendenza costante del profilo, di eseguire la copiatura continua con una posizione costante del dito copiatore.In caso di brusche variazioni del contorno della dima, l'azione del controllo integrale viene neutralizzata dall'azione del comando differenziale.

Nel controllo combinato, la somma di tre tensioni viene alimentata ad un'unità elettronica speciale proporzionale al valore del mismatch, della sua derivata e dell'integrale di tempo, rispettivamente, e gli azionamenti di potenza sono controllati in funzione di tutti questi tre valori.In questo caso, gli errori di elaborazione possono essere ridotti.

Nell'industria delle macchine per il taglio dei metalli, varie idrocopiatrici sono installate su macchine universali e specializzate. Vengono utilizzati sia dispositivi di alimentazione fissi che variabili e l'azionamento idraulico consente di fornire semplicemente un controllo di alimentazione infinitamente variabile su un'ampia gamma.

I sistemi di idrocopiatura sono veloci. Possono fornire copie uniassiali e biassiali. I sistemi di idrocopiatrici competono con successo con quelli elettrici nella precisione di elaborazione. Un gran numero di elettrocopiatrici e idrocopiatrici sono ora in funzione negli impianti di ingegneria locali. La copiatura elettrica consente di eseguire l'elaborazione e secondo il disegno posizionato nella macchina, che viene utilizzata al posto di una fotocopiatrice.