Система активного контроля точности формы и размеров многоступенчатых деталей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п11 442044

Союз. Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 22.03.73 (21) 1897389/25-8 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 05.09.74. Бюллетень № 33

Дата опубликования описания 25.04.75 (51) М. Кл. В 24Ь 49 04

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.923.4 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Э. А. Нуриев, А. А. Шорников, И. А. Марутенков и С. В. Волохов

Московское ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени высшее техническое училище им. Н. Э. Баумана

>,. „,,- т ч г1 с (54) СИСТЕМА AKTHBHOI0 КОНТРОЛЯ ТОЧНОСТИ

ФОРМЫ И РАЗМЕРОВ МНОГОСТУПЕНЧАТЫХ

ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к обработке,на круглошлифовальных станках.

Известна система активного контроля диаметральных размеров обрабатываемой многоступенчатой детали, включающая приборы активного контроля с датчиками на каждой из шлифуемых шеек, механизмы индивидуальной правки кругов и соответствующие цепи управления ими.

Недостатки известной системы состоят в том, что невозможна компенсация погрешностей формы деталей (особенно нежестких), вызываемые чисто упругими отжатиями шлифуемых ступеней и кругов во время обработки, а также при совокупном действии нескольких факторов (например износа и упругих отжатий) .

Цель изобретения — повышение точности размеров и формы обрабатываемых поверхностей.

Это достигается тем, что в предлагаемой системе параллельно датчикам, установленным на шлифуемых шейках, введены датчики контроля положения точек образующих шлифовальных кругов, а выходы датчиков попарно подключены через суммирующие и сравнивающие элементы цепей управления к введенному анализатору, включающему цепи управления механизмами индивидуальной правки шлифовальных кругов или цепь управления дополнительно введенного механизма общей правки.

В цепи управления, механизмами индивидуальной правки введены щупы, контактирую5 щие с обрабатываемой поверхностью и перемещающиеся в осевом направлении синхронно с алмазными карандашами, причем сигналы со щупов через сравнивающие устроиства подаются на анализатор, а в механизмы инIo дивидуальной правки введены датчики обрат,ной связи, измеряющие фактическое поперечное перемещение алмазных карандашей.

На фиг. 1 изображена блок-схема системы на примере трехступенчатой детали; на фиг.

15 2 — система соответствующей правки шлифовальных кругов.

Приборы 1 — 9 активного контроля установлены равномерно вдоль ступеней обрабатываемой детали 10 из расчета по три прибора на

20 одну ступень: два по краям и один в середине ступени для контроля диаметров ступеней детали в различных сечениях. Напротив этих приборов на противоположном конце шлифовальных кругов 11 расположены датчики 12—

20, контролирующие размеры шлифовальных кругов в тех же сечениях, Сигналы каждой пары прибор — датчик складываются в соответствующих сумматорах и поступают в ком,параторы 21, 22 и 23, причем каждый компаратор, сравнивает просуммированные сигналы

442044

10 пар прибор — датчик, установленных на однои ступени. Одновременно сигналы с приооров поступают в первичные дискриминаторы

24 — 26 амплитуд. 1(аждый дискриминатор сравнивает сигналы от приборов, контролирующих отдельные ступени детали и выдает наибольший сигнал. Выделенные первичными дискриминаторами наибольшие сигналы ггоступают во вторичный дискриминатор 27, где они сравниваются, а,наибольший из .них усиливается с помощью усилителя 28 и поступает в число-импульсныи преобразователь 29 и далее в форме импульсов в блок 30 управления механизмом оощей правки. Если размер какой — либо ступени детали к моменту окончания обработки выходит за допустимые ripeделы, то амплитудный дискриминатор 31 выдает сигнал, который усиливается усилителем 32 и поступает в число-импульсный преобразователь 33, откуда направляется в блок управления механизмами индивидуальной правки.

Сигналы от ком араторов 21 — 23 поступают в анализатор 35 (фиг. 2), где определяется причина погрешности и формы и в зависимости от характера («прямой» или «фигурнои») предстоящей правки кругов 11 выдается команда на подвод к обрабатываемым шейкам

10 соответствующих щупов 36, 37 и 38, включаемых в работу от исполнительного устройства 39, который от команды анализатора 35 управляет положением золотника 40.

В зависимости от положения золотника 40 жидкость попадает в ту или иную .полость гидроцилиндра 41, поршень которого жестко связан со столиком 42, на котором располагаются щупы 36, 37 и 38. Щупы начинают двигаться вместе со столиком по поверхности обработанной детали 10. Одновременно жидкость попадает в гидроцилиндр 43, связанный с гидроцилиндром 41, и получает движение столик 44 с расположенными на нем правильными алмазами. Г1ри движении столика 42 сигналы от щупов 36, 37, 38 поступают одновременно в соответственно сравнивающие и запоминающие устройства 45 и 46, 47 и 48, 49 и 50 и через анализатор 35 — в устройства

51 — 53 сравнения, усилители 54 — 56 и механизмы 57 — 59 индивидуальной правки, где .преобразованные в механические импульсы сигналы управляют поперечными перемещениями соответствующих алмазов, движущихся в продольном направлении (вдоль оси кругов) синхронно со щупами 36, 37 и 38. Полная отработка механизмами индивидуальной поперечной подачи подаваемых сигналов контролируется датчиками 60 — 62 перемещений, которые имеют обратную связь с устройствами 51 — 53 сравнения. Для совместного выдвижения всех алмазов в поперечном направлении вместе со столиком 44, на котором они размещены, служит механизм общей правки

63, который работает от сигнала блока 30 управления 30. Сложение сигналов датчиков

65 приборов 1 — 9 активного контроля и датчиков

12 — 2U осуществляется в сумматорах 64.

B результате такого движения алмазов шли<ровальные круги 11 получают соответствующую правку с учетом факторов, деиствующих в процессе шлифования, и обработанные поверхности детали получаются строго цилиндрическими.

Система раоотает следующим образом.

Все приооры 1 — 9 активного контроля настраивают,llо эталонным деталям с нулевой погрешностью формы продольного сечения всех ступеней на уровне настройки, соответствующей допустимым погрешностям формы ступеней детали, а приборы 2, 5 и 8, кроме того, и на допустимые размеры ступеней детали.

Если к моменту окончания обработки, который характеризуется достижением одной из ступеней детали окончательного размера и подачи приборам 2 или 5, или 8 команды на прекращение обработки, размер какой — либо из остальных ступеней выходит за допустимые пределы, то амплитудный дискриминатор 31, в который поступают сигналы с приборов 2, 5 и 8, выдает сигнал разности между полученным и требуемым размером ступени, который усиливается усилителем 32 и поступает в число-импульсный преобразователь 33, откуда в виде импульсов направляется с помощью блока 34 управления,на механизм 57 или 58, или 59 индивидуальной правки шлифовального круга, обрабатывающего ту ступень детали, которая первой достигла окончательного размера, и отрабатывается механизмом индивидуальной правки, преобразуясь в дискретное поперечное перемещение правильного алмаза на величину, пропорциональную количеству импульсов, затем происходит правка кругов перемещением столика 44 с помощью гидроцилиндра 43. При выходе погрешностей продольного сечения одной или нескольких ступеней за допустимые значения, что фиксируется приборами активного контроля 1 — 9, с помощью анализатора 35 определяется причина погрешности формы для того, чтобы определить вид необходимой правки.

Для этого сигналы пар прибор — датчик, просуммированные в сумматорах 64, подаются в компараторы 21, 22 и 23, где они сравниваются, а результаты сравнения поступают в анализатор 35. Если просуммированные сигналы отличаются друг от друга не более чем на определенную допустимую величину, то причиной погрешности является неравномерный износ круга (т. е. упругими отжатиями можно пренебречь) и необходима «прямая» правка шлифовальных кругов.

B том случае, когда разность сигналов превышает допустимую величину, причиной погрешности является упругий отжим детали или круга (т. е. преобрадает упругий отжим системы) и требуется «фигурная» правка.

«Прямая» правка осуществляется после поперечного перемещения столика 44 от механизма 63 общей правки на величину наиболь442044

15

35 шей погрешности формы ступеней детали, которая выявляется с помощью первичHbIY дискриминаторов 24 — 26 и вторичного амплитудного дискриминатора 27, усиливается усплт;— телем 28, преобразуется в импульс число-.т»пульсным преобразователем 29 и подается тта механизм общей правки 63 с помощью блока управления правкой 30.

«Фигурная» npawa осуществляется с помощью щупов 36, 37 и 38, которые входят в контакт со ступенями детали в начале каждой ступени, и начальные сигналы тттх пов фиксируются запоминающими устройствамтз 46, 48 и 50, а затем по мере перемещения щупов вдоль образующих ступеней детали текущие сигналы с щупов сравниваются с начальными значениями в устройствах 45, 47 и 49 сравнения, и сигналы рассогласования, пропорциональные погрешностям формы продольного сечения ступеней детали, поступают чепез анализатор 35 и усилители 54 — 56 на механизмы 57 — 59 индивидуальной правки шлифовальных кругов, которые и отраоатывают эти сигналы. Полная отработка механизмам . индивидуальной пода ти подавае тьтх сигналов контролируется датчиками 60 — 62 перемептений, которые подают в устройства 51 — 53 сравнения сигналы, пропорциональные фактическому перемещению правильных алмазов.

При «фигупной» правке столик 42 и 44 перемещается синхронно, параллельно оси детали. с помощью гидроцилиндров 41 и 43, чправляемых исполнительным устройством 39, с которого подается сигнал на золотник 40 цилиндров.

Предмет изобретения

1. Система актттвного контроля точности формы и размеров хтногостчпенчатых деталей в процессе врезного шлифования на многокрчговых крхглошлифовальных станках. включающая приборы активного контроля с датчиками на каждой из шлифуемых шеек, и механизмы индивидуальной правки кругов и соответствующие цепи управленття ттмтт, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности размеров и формы обрабатьтваемьтх поверхностей. параллельно датчикам, установленным на шлифуемых тцеттках, введены датчттки контроля положения точек образующих шлифовальных кругов, а выходы датчиков попарно подключены через сх ммирующие и сравнивающие элементы цепей управления к введенному анализатору, включающему цепи управления ме анизмамп индивидуальной правки III,÷èôîâàëüíûõ кругов плп цепь управления дополнительно введенного механизма общей правт<тт.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что в цепи управления механизмамтт индттвпдуальной правки введены пт пьт, контактипующтте с обрабатываемой поверхностью и перемещаютпиеся в осевом направлении синхронно с алiтaзньт»тт карандашамц, прттче т сигналы со щупов через сравнттвающпе устройства подаются на анализатор, а в механизмы пндивттдуальной правки введены датчики обратной связи, пзмерятощие фактическое поперечное перезтстцснтте алзтазных карандатттетт.

442044 Рл взлома упробгения мехонцяиамц инди3и0цальнт" лра6ки

Рлт Епона гоа р ця

Ал компарптлоро8(й) Фиг 2

Составитель А. Арапов

Техред Л. Морозова Корректор Т. Добровольская

Редактор И. Бродская

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1029/2 Изд. № 427 Тираж 875 Подписное

11HHHI1H Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Система активного контроля точности формы и размеров многоступенчатых деталей Система активного контроля точности формы и размеров многоступенчатых деталей Система активного контроля точности формы и размеров многоступенчатых деталей Система активного контроля точности формы и размеров многоступенчатых деталей Система активного контроля точности формы и размеров многоступенчатых деталей 

 

Похожие патенты:

В п т б // 400452

Изобретение относится к области станкостроения, а именно к стендам для исследования процессов ишифования и позволяет повысить точность экспериментальных исследований путем исключения влияния инерционности шатуна на точность измерений

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам активного контроля при шлифовании

Изобретение относится к абразивной обработке и может быть использовано для механизированной зачистки и регулирования угловой скорости абразивных шлифовальных кругов

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для круглого шлифования длинных тонких круглых стержней методом однопроходного шлифования. Круглый стержень закрепляют в зажимном патроне передней бабки с вращением вокруг центральной оси. Круглый стержень протягивают для шлифования вдоль установленного стационарно вращающегося шлифовального диска. Предусмотрен люнет, находящийся в устойчивом продольном взаиморасположении относительно шлифовального диска. Люнет выполнен с возможностью самостоятельного приближения и самоцентрирования его кулачков, которые постоянно прилегают к области круглого стержня, уже подвергнутой однопроходному шлифованию. В результате обеспечивается шлифование с высокой точностью. 3 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при измерении контролируемых изделий во время обработки на обрабатывающем станке. Измерительное устройство содержит основной корпус и измерительную головку, которая выполнена с возможностью перемещения между исходным положением и положением измерения. Головка соединена с основным корпусом через рычажную систему с возможностью слежения в положении измерения за орбитальными вращениями контролируемого изделия вокруг поворотной оси и имеет измерительный щуп для снятия измеренных значений. Для управления процессом измерения предусмотрено устройство управления, которое выполнено и отрегулировано таким образом, что измерительное устройство имеет возможность калибровки в режиме калибровки. 2 н. и 12 з. п. ф-лы, 10 ил.
Наверх