Ostatnie dekady rozwoju przemysłu to ogromny postęp w technologii – celem jest: większa dokładność, wydajność i niezawodność produkcji. Można to uzyskać m.in. dzięki zastosowaniu nowoczesnych obrabiarek CNC (komputerowo sterowanych numerycznie).
Inteligentne komponenty obrabiarek CNC, w postaci integracji różnych czujników (sensorów), członów wykonawczych i oprogramowania pozwalają na monitorowanie procesów obróbki i stanów obrabiarek oraz umożliwiają aktywne wpływanie na warunki realizowanego procesu.
Głównym przesłaniem niniejszej książki jest wykazanie, że współczesne rozwiązania mechatroniczne umożliwiają największy postęp w dziedzinie rozwoju obrabiarek. Umożliwiają wzrost wydajności obróbki, jakości wytwarzanych elementów, niezawodności, jak i efektywności, z uwzględnieniem kosztów produkcji, zasobów i zużycia energii.
Na książkę składa się wiele praktycznych rozdziałów, przykładowo:
sensory w serwonapędach posuwu obrabiarek sterowanych numerycznie, sensory do monitorowania i diagnostyki obrabiarek, sensory do kalibracji obrabiarek CNC, rozwiązania mechatroniczne stosowane w obrabiarkach. Publikacja jest kierowana zarówno do profesjonalistów – inżynierów konstruktorów maszyn, obrabiarek, użytkowników obrabiarek w zakładach przemysłowych, służb utrzymania ruchu, ale także do studentów automatyki i robotyki, mechatroniki, mechaniki i budowy maszyn oraz nauk pokrewnych.
Stosowane oznaczenia 9
1 Wstęp 13
2 Rola sensorów w systemach wytwórczych 15
3 Podstawowe charakterystyki sensorów 27
4 Klasyfikacja czujników 44
5 Materiały stosowane do budowy czujników 49
5.1. Podział ogólny materiałów 49
5.2. Przewodniki, półprzewodniki i dielektryki 52
5.3. Materiały magnetyczne 58
5.4. Materiały optyczne 61
5.5. Materiały ferroelektryczne 65
6 Zjawiska fizyczne wykorzystywane w sensorach 68
6.1. Elektryczność 69
6.2. Magnetyzm 70
6.3. Zjawisko piezoelektryczne 73
6.4. Zjawisko piezorezystancyjne 75
6.5. Zjawisko termoelektryczne 76
6.6. Zjawisko piroelektryczne 79
6.7. Efekt Halla 81
6.8. Zjawisko fotoelektryczne 83
6.9. Zjawisko Gaussa (magnetorezystancji) 89
6.10. Zjawisko elektrostrykcji 93
6.11. Zjawiska magnetostrykcyjne 94
6.12. Efekt Wieganda 96
6.13. Efekty elektrooptyczne 97
6.14. Efekty magnetooptyczne 99
6.15. Zjawisko termooptyczne 101
6.16. Efekt Dopplera 102
7 Sensory w zautomatyzowanych systemach obróbkowych 105
8 Sensory w serwonapędach obrabiarek sterowanych numerycznie 113
8.1. Serwonapędy w zespołach posuwu 113
8.2. Sensory położenia zespołów ruchowych obrabiarek 117
8.2.1. Pomiar położenia kątowego 119
8.2.1.1. Enkodery optoelektroniczne 119
8.2.1.2. Enkodery magnetyczne 126
8.2.1.3. Enkodery indukcyjne 129
8.2.1.4. Enkodery pojemnościowe 137
8.2.1.5. Czynniki uwzględniane przy wyborze enkoderów obrotowych 141
8.2.2. Pomiar położenia liniowego 142
8.2.2.1. Liniały optoelektroniczne 145
8.2.2.2. Liniały magnetyczne 149
8.2.2.3. Liniały indukcyjne 154
8.2.2.4. Liniały pojemnościowe 158
8.3. Precyzyjne pomiary położenia 160
8.4. Sensory prędkości obrotowej w serwonapędach 172
8.5. Sensory do pomiaru przyspieszeń w napędach posuwu 173
8.6. Sensory do pomiaru prądu 176
9 Ogólne zasady diagnostyki i nadzoru obrabiarek 178
10 Sensory w zespołach obrabiarki i układach korekcyjnych 183
10.1. Sensory do diagnostyki stanu podzespołów obrabiarki 183
10.1.1. Sensory w zespołach wrzecionowych 186
10.1.2. Sensory do monitorowania stanu cieczy obróbkowej 194
10.1.3. Sensory do monitorowania układu smarowania 197
10.2. Sensory wykorzystywane w układach korekcyjnych 198
10.2.1. Sensory w układach kompensacji odkształceń cieplnych 198
10.2.2. Sensory w adaptacyjnych układach regulacji 202
11 Sensory do monitorowania i diagnostyki narzędzi 205
11.1. Bezpośrednie metody monitorowania i diagnostyki narzędzi 207
11.2. Pośrednie metody monitorowania i diagnostyki narzędzi 214
11.2.1. Układy do pomiaru sił i momentów oraz naprężeń 217
11.2.2. Układy do pomiaru mocy i prądu 225
11.2.3. Układy do pomiaru emisji akustycznej 228
11.2.4. Układy do pomiaru drgań 234
11.2.5. Układy do pomiaru temperatury narzędzia 238
11.2.6. Układy do pomiaru rezystancji powłok narzędzi 243
12 Sensory do monitorowania i diagnostyki procesu obróbki 246
12.1. Diagnostyka drgań samowzbudnych 247
12.2. Diagnostyka postaci wióra 249
13 Sensory do monitorowania i diagnostyki przedmiotów obrabianych 255
13.1. Sondy przedmiotowe do pomiarów geometrycznych 256
13.2. Sonda do pomiaru temperatury przedmiotów obrabianych 264
13.3. Sondy do pomiaru średnic przedmiotów podczas szlifowania 264
13.4. Sondy do pomiaru chropowatości przedmiotu na obrabiarce 266
14 Sensory stosowane do kalibracji obrabiarek CNC 269
14.1. System do pomiaru dokładności obróbki kształtowej obrabiarek CNC typu ballbar 271
14.2. Interferometry laserowe do oceny stanu technicznego obrabiarek 275
14.3. Kalibratory osi obrotowych obrabiarek 279
14.4. Systemy do pomiarów wieloosiowych 284
14.5. Śledzący interferometr laserowy do kalibracji osi liniowych i obrotowych 287
15 Rozwiązania mechatroniczne wbudowane w obrabiarkach 291
15.1. Rozwiązania mechatroniczne do kompensacji odkształceń termicznych 292
15.2. Rozwiązania do poprawy dokładności pozycjonowania i położenia 294
15.3. Rozwiązania do redukcji drgań 295
15.4. Rozwiązania do kompensacji odkształceń narzędzia 298
15.5. Koncepcja inteligentnej obrabiarki 300
16 Trendy rozwojowe w dziedzinie obrabiarek i sensoryki obrabiarkowej 303
Bibliografia 311
-14%