Устройство активного контроля формы

 

УСТРОЙСТВО АКТИВНОГО КОНТРОЛЯ ФОРМЫ, содержащее датчик размера, подключенный через программный блок к схеме управления приводом врезной подачи, привод изделия и привод продольного перемещения стола станка, отличающееся тем,что, с целью повышения точности формы и производительности шлифования, .в него введены последовательно соединенные измеритель сил резания, ключ, схема выделения максимума сигнала, вычитатель , реверсирующий компаратор с задатчиком и триггер, подключенный к приводу продольного перемещения стола , причем измеритель сил резания подключен к входу программного блока , выход которого соединен с вторым входом ключа, выход которого подключен к второму входу вычитателя, а выход реверсирующего компаратора сое динен с вторым входом схемы вьщеления максимума сигнала. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECllYEiilHH

09) 01) 3(д) В 24 В 49/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1|К ggTEa „. (21) 2951963/25-08 (22) 07.07.80 (46) 07.08.84. Вюл. У 29 (72) В.Ю. Новиков и В.Н. Стрижекозин (71) Куйбышевский институт инженеров, железнодорожного транспорта (53) 621.91(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 423616, кл. В 24 В 49/02, 1.972 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО АКТИВНОГО КОНТРОЛЯ ФОРМЫ, содержащее датчик размера, подключенный через программный блок к схеме управления приводом врезной подачи, привод изделия и привод продольного перемещения стола станка, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности формы и производительности шлифования, в него введены последовательно соединенные измеритель сил резания, ключ, схема выделения максимума сигнала, вычитатель, реверсируюший компаратор с задатчиком и триггер, подключенный к приводу продольного перемещения стола, причем измеритель сил резания

1 подключен к входу программного блока, выход которого соединен с вторым входом ключа, выход которого подключен к второму входу вычитателя, а выход реверсирующего компаратора сое динен с вторым входом схемы выделения максимума сигнала.

1106646

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано для активного контроля точности иэде-" лий при обработке их на круглошлифовальных станках.

Известно устройство для активного контроля размеров при шлифовании, содержащее два прибора активного контроля, первый иэ которых контролирует ступень детали наименьшего диаметра, 1О а второй контролирует ступень наибольшего диаметра. В цепь управления ме.ханизмом правки шлифовального круга включены соединенные последовательно, нормально открытые контакты реле 15 окончательной команды первого и нормально закрытые контакты реле второго прибора активного контроля (1) .

Недостаток этого устройства заключается в том, что оно не позволя- 20 ет осуществлять контроль и функциональное управление исправлением формы образующей круглого изделия, шлифуемого с использованием осцилляции . стола станка при шлифовании, например гильз двигателей внутреннего сгорания.

Цель изобретения — повышение точности формы изделия и производительности шлифования путем функционального управления длиной хода и реверсом стола в зависимости от величины отклонения формы образующей изделия от заданной формы в различных точках продольного сечения шлифуемой поверх35 ности иэделия.

Для достижения указанной цели в устройство, содержащее датчик размера подключенный через программный блок

40 к схеме управления приводом врезнои подачи, привод изделия и привод продольного перемещения стола станка, введены последовательно соединенные измеритель сил резания, ключ, схема выделения максимума сигнала, вычита— 45 тель, реверсирующий компаратор с задатчиком и триггер, подключенный к приводу продольного перемещения стола, причем измеритель сил резания подключен к входу программного блока,50 выход которого соединен с вторым входом ключа, выход которого подключен к второму входу вычитателя, а выход реверсирующего компаратора соединен с вторым входом схемы выделе- 55

° ния максимума сигнала.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит блок 1 функционального управления длиной хода стола, состоящий из измерителя 2 сил резания, который через ключ 3 подключен к входу схемы 4 определения экстремума-максимума отклонения формы образующей изделия 5 и к первому входу вычитателя .6, второй вход которого подключен к выходу схемы 4 определения максимума образую- щей формы изделия 5, а выход — к пер-l вому входу реверсирующего компаратора 7, второй вход которого подключен к задатчику 8 точности формы, образующей изделия 5, выход реверсирующего компаратора 7 подключен к входу триггера 9 реверса и к входу сброса памяти схемы 4 определения максимума отклонения формы образующей изделия. Выход триггера 9 реверса подключен к электромагниту 10 гидравлического золотника 11, с помощью которого осуществляется управление двигателем 12 продольного перемещения стола 13 с установленной на нем шлифовальной бабкой 14, снабженной шлифовальным шпинделем 15 с двигателем 16 и шлифовальным кругом 17, с помощью которого шлифуется изделие 5, приводимое во вращение двигателем 18 через привод 19. Блок 1 функционального управления длиной хода стола ,подключен к двигателю 16 шлифовального шпинделя 15 и к двигателю 18 привода вращения изделия 5 через коммутатор 20, датчик 21 размера и командно-программный блок 22, подключенный к приводу 23 быстрого подвода-отвода шлифовальной бабки 14 и к схеме 24 управления врезной подачей, осуществляемой с помощью привода 25 врезной подачи. Второй вход команднопрограммного блока 22 подключен к выходу схемы измерения сил резания, а его второй выход управляет ключом 3.

Устройство работает следующим об- разом.

В начале цикла (при подводе шлифовального круга 17 к изделию 5) канал функционального управления ходом стола по величине отклонения формы образующей от заданной формы отключен ключом 3. С помощью привода 23 осуществляется быстрый подвод шлифовального круга 17 к изделию 5. С помощью измерителя 2 сил резания измеряется величина сил резания во время всего цикла обработки. В качестве па1106646

2S раметфа сил резания может быть использована величина упругой. деформ= ции системы СПИД, величина мощности нагрузки на двигатель привода шлифовального круга или на двигатель при- 5 вода изделия и т.п. В рассматриваемом устройстве в качестве параметра, характеризующего силы резания, используется мощность нагрузки на двигатель 18 привода 19 изделия 5 и на двигатель 16 шлифовального круга 17.

При касании шлифовальным кругом 17 изделия 5 сигнал на выходе измерителя 2 сил резания возрастает и командно-программный блок 22 производит отключение быстрого подвода шлифовального круга, а через схему 24 управления врезной подачей включает рабочую подачу. Когда натяг в системе СПИД достигает заданной величины; сигнал на выходе измерителя 2 сил резания вызывает очередное срабатывание командно-программного блока 22, который отключает врезную подачу.

Дальнейшее шлифование.осуществляется за счет созданного в системе

СПИД натяга. Одновременно команднопрограммный блок 22 с помощью ключа 3 включает канал функционального управления ходом стола. Сигнал с из- 30 мерителя 2 сил резания, соответствующий текущей мощности Р, начинает поступать на схему 4 определения максимума, где формируется сигнал Р соответствующий максимуму формы об- З5 разующей (например, точке В). Одновременно сигнал с измерителя 2 сил резания поступает на вход вычитателя

6, на выходе которого формируется сигнал (Р,„ „ — Р). При движении стола 40 в любом направлении, например влево, этот сигнал равен нулю до тех пор, пока не пройдена точка максимума образующей (например, точка В), после чего он начинает расти. При достиже- 45

HHH сигHBJIQM ша„ -Р вел чинь Up@ с задатчика 8 точности формы срабатывает реверсирующий компаратор 7, который переключает триггер 9 реверса стола и пРоизводит сбРос значения Р,„ц„, записанного в памяти на предыдущем ходе стола. Триггер 9 реверса с помощью электромагнита 10 производит переключение гидрозолотника 11 и двигатель 12 производит реверс стола l3.

Цикл повторяется.

С помощью задатчика 8 точности фор. мы можно изменять величину сошлифовываемого припуска d S при каждом ходе стола и, следовательно, величину хода стола (А, А, и т.д.) .

При достижении образующей шлифуемого изделия заданной формы (с погрешностью Ь S) реверс стола производится в крайних точках изделия 5 и ход стола равен величине А. Контроль величины оставшегося припуска ведется датчиком 21 размера. При достижении заданного размера командно-программный блок 22 включает привод 23 быстрого отвода — цикл обработки заканчивается.

Таким образом, в предлагаемом устройстве нет необходимости измерять величину припуска по всей длине изделия, т.е. создавать датчик, скользящий по поверхности изделия вслед за шлифовальным кругом. В устройстве достаточно измерять размер (диаметр) изделия в одной точке, поскольку датчик размера по диаметру обеспечивает функциональное управление врезной подачей и обеспечивает точность размера по диаметру, а точность формы по образующей и функциональное управление продольной подачей обеспечивается измерителем сил резания с помощью блока управления по величине этих сил.

Испытания устройства производятся в условиях шлифования внутренней поверхности гильзы дизельного двигателя (длина обрабатываемой поверхности

A=400 мм, диаметр обрабатываемой по-, верхности 9 = 180 мм).

Применение устройства обеспечивает точность поверхности 8 мкм на всей длине образующей. Существующая технология обеспечивает 25 мкм. Производительность возросла в 2 раза.

Испытания показали, что устройство может быть использовано как для круг- . лого (внутреннего и наружного), так и. для плоского шлифования.

1106646

Составитель В. Алексеенко

Редактор H. Яцола Техред M.Гергель

Корректор Г.Orap

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 5708/10 Тираж 737 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5