Российские станки с ЧПУ. Есть ли перспектива?Автоматизация высокоточного контроля прямолинейности направляющих конструкций большой протяженности и технологического оборудования. Основные требования к методам и средствам контроля прямолинейности. Выверка прямолинейности направляющих, в процессе которой производится установка точек на заданную прямую или контроль ухода точек с заданной прямой, находит широкое применение в ряде отраслей промышленности.

При этом значительное место занимает выверка направляющих большой протяженности (до нескольких сотен метров) с высокой точностью; требования к точности направляющих чрезвычайно высоки и составляют 0,05 — 0,1 мм при допустимых отклонениях направляющих от прямолинейности как в плане, так и по высоте не более 0,3 — 1,0 мм.

Современная техника измерений располагает большим выбором средств и методов для проверки прямолинейности направляющих. Все методы условно можно разделить на две основные группы. К первой группе относятся неавтоматические методы контроля прямолинейности, основанные на способах визуального наблюдения. Вторую группу образуют полуавтоматические и автоматические методы.

Оценку методов проверки прямолинейности направляющих можно производить по определенным параметрам, среди которых главными являются: точность измерений, предельные расстояния, объективность и производительность измерений, а также степень автоматизации и время обработки полученных результатов.

Для выверки направляющих большой протяженности с высокой точностью из методов первой группы при соответствующих условиях в качестве основных могут быть использованы: измерения по натянутой струне с использованием оптического проектирующего прибора; оптический метод визирования; коллиматорные и автоколлиматорные измерения; микронивелирование.

В некоторых случаях могут также применяться дифракционный, интерференционный методы измерения и гидростатическое нивелирование.

Метод измерения непрямолинейности по натянутой струне с использованием оптического проектирующего прибора нашел применение в ряде отраслей промышленности. Он основан на измерении величины смещения изображения струны, натянутой вдоль контролируемой направляющей, относительно перекрестия окулярного микрометра отсчетного микроскопа.

Предельная ошибка плановой установки направляющих в проектное положение при использовании натянутой струны и оптического проектирующего прибора составляет 0,05 ч- 0,3 мм.

Проверка прямолинейности направляющих по методу оптического визирования заключается в визировании с помощью зрительной трубы на различно удаленные марки, устанавливаемые на контролируемую поверхность. Зрительная труба имеет отсчетные устройства, позволяющие определять величины смещения марок, вызываемые отклонениями поверхности контролируемой направляющей от прямолинейности. Разность между отсчетами в каждом положении марки и в начальной точке наблюдений дает величину смещения наблюдаемых точек поверхности от прямолинейности.

Обычным зрительным трубам присущ тот недостаток, что при перефокусировке на различно удаленные марки, возникают ошибки визирования вследствие взаимного смещения перекрестия сетки нитей и центра фокусирующей линзы. Для исключения ошибок визирования при перефокусировке приходится усложнять конструкции зрительных труб в оптических схемах, использовать аксиконы или применять зрительные трубы двойного изображения.

Точность проверки прямолинейности, достигаемая оптическим методом визирования, высокая. Так, погрешность измерений оптической струной ДП-477 составляет в угловой мере 0,5.