Copie électrique
Les copieurs mécaniques présentent un certain nombre d'inconvénients, parmi lesquels, tout d'abord, il est difficile de fabriquer des gabarits en acier à haute dureté. De plus, le copiage mécanique nécessite le transfert d'efforts importants qui provoquent des déformations élastiques de la broche ou galet de copiage et des liaisons qui le relient à l'outil. Cela réduit la précision du traitement.
Le copiage électrique permet d'utiliser des gabarits à partir de matériaux souples et faciles à traiter (bois, plâtre, plastique, tôle, aluminium, carton). Une pièce préalablement usinée peut également servir de gabarit. Cette pièce est généralement usinée afin que les irrégularités d'usinage ne se répètent pas sur les pièces électrocopies ultérieures fabriquées.
Le principe de fonctionnement des électrocopieurs les plus simples est illustré à la fig. 1. Dans ce schéma, la pièce 1 est usinée par la broche 3 avec la fraise à doigts 2, le dispositif de fraisage 4 est relié à la tête de copie par une liaison rigide 5. …
Les supports et guides de broche sont tels qu'une pression latérale sur la broche de copie est convertie en déplacements axiaux de la broche de tête de copie.Le gabarit 9 est situé sur la table 10, sur laquelle la pièce est également montée. L'entraînement 11 déplace continuellement la table dans le sens indiqué par la flèche. Ce flux est appelé flux principal ou flux principal.
Riz. 1. Fraise électrique
Riz. 2. Trajectoires du doigt suiveur
Un autre dispositif 12 déplace les têtes de copie et de fraisage dans une direction verticale. Ce flux est appelé suivi. La commande est construite de telle sorte que lorsque le contact 13 est ouvert, le dispositif 12 rapproche le doigt copieur du gabarit. Lorsque le contact 13 est fermé, le dispositif 12 éloigne le doigt de repérage du gabarit. Lorsque le contact 13 est ouvert, le mouvement du doigt copieur 8 commence vers l'avant vers le motif 9.
Lorsqu'il entre en contact avec le motif, le doigt 8 de la tête de copie est tiré vers l'arrière, le levier 14 est tourné et le contact 13 est fermé. La tête de copie commence à reculer. Le doigt copieur 8 est retiré du gabarit 9 et le contact 13 est ouvert, puis le doigt copieur s'approchera à nouveau du gabarit et du fait de la continuité du canal de guidage, le gabarit se déplacera et le doigt copieur touchera le gabarit à un autre endroit. indiquer.
À la suite d'avances et de reculs périodiques du doigt de copie avec une avance continue, le doigt de copie décrit sa trajectoire de scie en l'enroulant autour du gabarit (Fig. 2, a). La même trajectoire est décrite par rapport à la pièce à usiner par un couteau rotatif 2 fermement relié à la tête de copie 6 (voir figure 1).
A la fin de la course d'avance longitudinale, l'avance transversale est automatiquement activée. Le couteau et le doigt de copie sont déplacés dans une direction perpendiculaire au plan du dessin (Fig. 2, b).L'alimentation en plomb est inversée et la goupille de suivi et la fraise commencent à se déplacer dans la direction opposée. Dans ce cas, le doigt se déplace le long de la nouvelle forme du motif en volume et la fraise effectue un nouveau mouvement le long de la surface courbe de la pièce. La pièce est usinée en plusieurs passes. L'ébauche est effectuée en premier. Après cela, la finition se fait selon le même motif. Les irrégularités sont ensuite lissées avec un outil abrasif.
Une méthode similaire peut être utilisée pour usiner des corps de rotation avec des génératrices curvilignes ou des formes étagées sur des tours à électrocopier. Les copies de ces machines n'ont que deux alimentations: avance (longitudinal) et suivi (transversal). Pendant le processus de copie, un seul des deux canaux mutuellement perpendiculaires est modifié. Une telle copie est appelée copie uniaxiale. En copie uniaxiale, le traitement des épaulements parallèlement au sens d'alimentation suivant n'est pas possible.
Riz. 3. Tête de copie à trois positions
Riz. 4. Tête de copie inductive
L'utilisation d'une tête de copie à deux contacts (Fig. 3), dite à trois positions, permet également de contrôler l'alimentation en plomb, y compris lorsque les deux contacts de la tête de copie sont ouverts. Lorsque le doigt de copie d'une telle tête n'entre pas en contact avec la surface du gabarit, le contact 1 se ferme sous l'action du ressort 3. Dans ce cas, le doigt se déplace vers le gabarit et la fraise se déplace vers la pièce. La soumission de prospect est désactivée. Lorsqu'un doigt est pressé contre le motif, le contact 1 s'ouvre, le mouvement vers l'avant du doigt est arrêté et l'alimentation en plomb commence. Dans ce cas, la pointe du doigt copieur s'éloigne du gabarit, le contact 1 se referme et un nouveau mouvement du doigt copieur vers le gabarit commence.
Ce mouvement alternatif des doigts vers le motif et vers la droite continuera jusqu'au point A, le point d'inflexion de la courbe du motif. A ce moment, l'avance longitudinale due au changement de sens d'inclinaison du profil entraîne une augmentation de la pression sur le doigt copieur et la fermeture du contact 2. Dans ce cas, le système de commande assurera la rétraction du la tête de copie et le doigt s'éloigneront du modèle. Le contact 2 s'ouvrira et l'avance longitudinale se rallumera, etc. Ainsi, avec une tête de copie à trois positions, le contour est contourné par des mouvements longitudinaux et transversaux alternés. La copie à l'aide d'une tête à trois positions, où l'alimentation est contrôlée dans les deux coordonnées, est appelée à deux coordonnées.
La vitesse de rotation des moteurs électriques des systèmes considérés ne change pas pendant le processus de copie. La quantité d'avance est réglée en changeant les chaînes cinématiques.
Têtes de copie connectées à un circuit basse tension (généralement 12 V). Cela est dû à la fois à la faible distance entre les contacts et à la volonté de réduire la destruction des contacts due aux étincelles. La sensibilité de la tête de copie et la taille de l'écart entre les contacts sont déterminées par le système de levier utilisé et l'inertie du chargeur.
Une autre étape du développement de l'électrocopie a été les têtes de copie inductives... Dans une telle tête (Fig. 4) chaque position du doigt de copie correspond à la position de l'armature 1 placée entre les noyaux 2 et 3. Les bobines 4-7 sont placés sur les tiges médianes de ces noyaux. Chaque noyau à deux enroulements forme un transformateur. L'ensemble du système s'appelle un transformateur différentiel.
Les enroulements primaires 4 et 7 sont connectés en série et sont inclus dans le réseau de courant alternatif ; les enroulements secondaires 5 et 6 sont connectés l'un à l'autre de manière e. etc. v. dirigés dans des directions opposées. Lorsque l'ancre 1 est en position médiane, par ex. etc. c) les enroulements secondaires sont équilibrés. L'approche de l'armature vers l'un des noyaux conduit au fait que le flux magnétique dans celui-ci augmente, tandis que dans l'autre noyau, il diminue. La différence résultante en e. etc. C. Les enroulements secondaires sont utilisés pour le contrôle en continu des entraînements à alimentation variable.
Les têtes de copie à deux et trois positions fonctionnent généralement avec des embrayages électromagnétiques qui engagent, désengagent et inversent toutes les alimentations. Un schéma simplifié d'un copieur avec une tête à trois positions est illustré à la Fig. 5.Lorsque le doigt copiant ne touche pas le modèle, le contact 1 se ferme. Dans ce cas, le relais de l'alimentation de suivi 1PC et la bobine de RVP1 de l'alimentation de tête s'allument. Lorsque l'embrayage électromagnétique MB est activé, il est avancé (vers le gabarit). Le relais RVP a deux bobines RVP1 et RVP2 et est activé lorsque l'un d'eux est allumé. Dans ce cas, la bobine de RVP1 est passante et le contact de RVP est ouvert.
Lorsque le doigt palpeur appuie sur la surface du palpeur, le contact 1 s'ouvre et l'avance s'arrête. De plus, la bobine RVP1 est éteinte, le contact d'ouverture RVP est fermé, le connecteur ML est allumé et l'alimentation gauche démarre (lorsque le connecteur MP est allumé, l'alimentation droite démarre). Le doigt copiant se déplace dans ce cas.
Si la pression sur le doigt de copie est réduite, le contact se refermera et le doigt de copie se déplacera dans le motif.Si le profil du motif est tel que le déplacement fait augmenter la pression sur le doigt copieur, alors le contact 2 se ferme, un autre relais 2PC de la puissance de poursuite et RVP2 de la bobine du relais RVP s'activent. Cela engagera l'embrayage MH et commencera à éloigner le doigt de copie du motif. Si le commutateur P est déplacé vers la position haute, au lieu d'entraîner vers la gauche, une alimentation longitudinale vers la droite en résultera.
Têtes de copie à contact électrique et embrayages électromagnétiques utilisé dans les copieurs de machines universelles. Les erreurs de copie sont généralement comprises entre 0,05 et 0,1 mm. Les machines domestiques spécialement conçues pour l'électrocopie ont des têtes de copie inductives et des margeurs dont la vitesse est contrôlée automatiquement.
Riz. 5. Schéma d'un tour d'électrocopie
Riz. 6. Alimentations pour l'électrocopie
Lors de l'utilisation d'entraînements à alimentation variable, afin d'assurer une copie précise, une productivité élevée et une propreté de surface, il est nécessaire que la tangente de l'alimentation au contour soit de taille constante et ne dépende pas de l'angle d'inclinaison du profil. Soit le contour à copier un cercle (Fig. 6) :
où sx et sy sont respectivement les émissions avant et arrière, mm/min.
Si le vecteur d'avance résultant est tangent au contour, alors
Ainsi, pour une précision et une productivité maximales, les vitesses d'alimentation doivent être variables et interconnectées.
La copie de contrôle à partir de têtes de copie sans contact est effectuée dans la fonction de déplacement du doigt de copie par rapport à sa position neutre.Étant donné que lorsqu'il n'y a pas de décalage, la broche de suivi et la fraise sont dans les mêmes positions, le contrôle de la fonction de décalage du doigt est contrôlé en fonction de l'écart entre les positions du doigt et de la fraise (contrôle proportionnel).
Afin d'améliorer la qualité du traitement, en plus du contrôle par le désalignement, un contrôle par le taux d'évolution du désalignement (à partir de la dérivée du déplacement par rapport au temps) est introduit. Avec ce contrôle différentiel, le système réagit plus rapidement à tout changement de pente du profil du copieur et la précision du traitement est augmentée.
En plus du contrôle dans la fonction d'écart et dans sa fonction dérivée, le contrôle est également utilisé dans la fonction de l'intégrale de l'écart dans le temps (contrôle intégral). Dans ce cas, non seulement la taille de l'écart est prise en compte, mais également le temps pendant lequel il s'est produit. Dans ce cas, le système acquiert la propriété, en l'absence de commandes supplémentaires, de se déplacer dans le même sens que dans le tronçon de route précédent. Ce mouvement est similaire au décollage. La commande intégrale permet, dans le cas d'une pente constante du profil, d'effectuer une copie en continu avec une position constante du doigt de copie.En cas de changements brusques du contour du gabarit, l'action de la commande intégrale est neutralisée par l'action de la commande différentielle.
En commande combinée, la somme de trois tensions est envoyée à une unité électronique spéciale proportionnelle à la valeur de la désadaptation, sa dérivée et l'intégrale de temps, respectivement, et les commandes de puissance sont commandées en fonction de ces trois valeurs.Dans ce cas, les erreurs de traitement peuvent être réduites.
Dans l'industrie des machines de découpe des métaux, divers hydrocopieurs sont installés sur des machines universelles et spécialisées. Des dispositifs d'alimentation fixes et variables sont utilisés, et l'entraînement hydraulique permet de fournir simplement un contrôle d'alimentation infiniment variable sur une large plage.
Les systèmes d'hydrocopie sont rapides. Ils peuvent fournir une copie uniaxiale et biaxiale. Les systèmes hydrocopieurs rivalisent avec succès avec les systèmes électriques en termes de précision de traitement. Un grand nombre d'électrocopieurs et d'hydrocopieurs sont maintenant en service dans les usines d'ingénierie locales. La copie électrique vous permet d'effectuer le traitement et selon le dessin placé dans la machine, qui est utilisée à la place d'un copieur.