Способ управления поперечной подачей внутришлифовального станка и устройство для реализации этого способа

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистически к

Республик (11) а5211 24 (61) Дополнительное к авт. свид ву(22) Заявлено26.12.74 (21) 2088185/08 с присоединением заявки №(23) Приоритет (43) Опубликовано 15.07.76,Бюллетень №26 (4б) Дата опубликования описания 05.09 76 (51) M. Кл.в

B 24 В 51/00 уфвударетевией квмктвт

Coeata Мкнквтров СССР ав двлвм кавбрвтвккв а вткрвпай (53) УДК621 503 53 (088.8) В. Я. Рюмкин, М. Л, Шлейфер, Б. В. Гришин и Ю. Л. Элисман (72) Авторы изобретения (71) Заявитель Особое конструкторское бюро по проектированию средств автоматизации и контроля и электроэроэионного оборудования (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПОПЕРЕЧНОЙ ПОДАЧЕЙ ВНУТРИШЛИФОВАЛЬНОГО

СТАНКА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ЭТОГО СПОСОБА

Изобретение относится к металлорежущим станкам с. системами автоматического ,тправления размерной подачей и может быль использовано на внутришлифовальных автоматах. Ь

Известен внутришлифовальный станок, в котором управление поперечной подачей осуществляется в функции скорости съема првпуска., Устройство управления поперечной lO подачей в этом станке содержит датчик кон троля припуска, выполненный в виде индуктивного измерительного устройства, которое ощупывает отверстие иэделия, начиная с момента загрузки и до окончания обработки, l5 и выдает сигналы, пропорциональные съему припуска, датчик контроля перемещений, шлифовапьной бабки, выполненный в виде потенциометра, обеспечивающего получение электрических сигналов, пропорциональных 20 поперечным перемещениям шли ) овальной баб- ки, и блок сравнения сигналов датчиков, в котором вырабатывается результирующий сигнал, служащий дпя управления механизмом подачи шлифовальной бабки. 25

При отклонении результирующего сигнала от заданного значения, механизм подачи шлифовальной бабки отрабатывает сигнал ошибки в величине прогиба оправки. Таким образом, обеспечивается стабилизация проги» ба оправки шлифовального круга в процессе обработки, что позволяет повысить точность обработки, при этом существенно уменьшается конусность отверстий. Однако для точной работы станка по этому способу необходимо, чтобы уровни настройки датчиков оставались постоянными относительно друг друга в течение всего времени обработки между поднастройками станка.

В процессе обработки партии деталей величина размерной цепи от датчика, контролируюш .го перемещение шлифовальной бабки, до шлифовального круга может существенно измениться,эа счет температурных деформаций деталей станка, износа шлифовального круга между правками и погрешности компенсации износа шлифовальиого круга после правок круга, что приводит к смешению уровня настройки этого датчика.

521124

Кроме того, уровень настройки датчика припуска также может смещаться в процессе обработки партии деталей с целью получения диаметра обрабатываемых отверстий в пределах заданного допуска. 4

Таким образом, уровни настройки датчиков в этом станке не остаются постояннымн относительно друг друга, прп этом одному и тому же значению результирующего сигнала датчиков могут соответствовать 19 различные прогибы оправки шлифовального круга, что приводит к дополнительному рассеиванию конусности обрабатываемых отве стий, 16

С целью повышения точности обработкг. по предлагаемому способу включение блока сравнения сигналов датчиков производится при нулевой скоростп съема припуска, измеряемой в процессе выхаживания после чернового 1цлифоваиия, при этом разность сравниваемых сигналов в начальный момент чистового шлифования устанавливается равной нулю, В устройство для осуществления предлагаемого способа встроен блок контроля скорости съема припуска, а блок сравнения снабжен двумя сумматорами на два входа.

Один вход каждого сумматора соединен с соответствующим датчиком непосредственно, а другой - через запирающее устройство, которое включается по сигналу от блока контроля скорости при уменьшении скорости съема припуска до нулевого значения. в процессе выхаживания, при этом выходы сумматоров соединены с блоком сравнения.

Предлагаемый способ осуществляется следуеощим образом.

И процессе шлифования производится непрерывное измерение .фактического съема прйпуска с обрабатываемого изделия и перемещения бабки изделия (или шлифовальной бабки), соединенной с механизмом поперечной подачи.

В цикле обработки предусмотрен этап вы- хаживания после чернового шлифования, в процессе которого измеряется скорость фактического съема припуска с обрабатываемого иэделия. При уменьшении скорости съема припуска до нулевок о значения, что соответ щ ствует практически нулввой деформации оправки шлифовальиего .:круга, начинается сравнение сигналов, поступающих от устройств контроля припуска и перемещения бабки.

При этом в начальный момент чистового в, шлифования значения сравниваемых сигналов устанавливаются равными нулю.

При включении чистовой подачи значения сравниваемых сигналов начинают расти в заBHcRMocTH от величин фактйческого съема ® припуска и перемещения бабки. Величина разности этих сигналов соответствует прогибу оправки шлифовального круга.

При отклонении результирующего сигнала от заданного вырабатывается сигнал, управляющий механизмом размерной подачи. Таким образом, в процессе чистового шлифования поддерживается постоянство прогиба оправки шлифовального круга.

В силу того, что сравнение сигналов всегда начинается с их нулевого значения, соответствующего нулевому значению прогиба оправки на точность поддержания прогйба оправки в заданных пределах не влияет относительное смещение уровней настройки устройств контроля прицуска и перемещения бабки, Ьйзванное указанными выше причина ми. Относительным смещением уровней на-стройки измерительных устройств на этапе чистового шлифования в пределах одного кольца можно пренебречь ввиду его малости.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема внутришлифовального станка с предлагаемым устройством для управления поперечной подачей при использовании пневматических датчиков контроля; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1.

Станок содержит станину 1, шлифовальную бабку 2, бабку изделия 3 с механизмом поперечной (размерной) подачи 4, пневматический датчик 5 контроля припуска, корпус которого закреплен на бабке изделия, а иэмерительный наконечник контактирует с обрабатываемой поверхностью кольца 6, пневматический датчик 7 контроля. перемещения бабки иэделия, корпус которого закреплен на станине, а измерительный наконечник контактирует с кулаком 8 механизма подачи 4, при этом перемещение измерительного наконечника датчика 7 равно перемещениюбабки . изделияв точке касания шлифовального круга Э с обрабатываемым кольцом.

Измерительные ветви датчиков 5 и 7 соединены с блоком сравнения, выполненным в виде мембранных сумматоров 10 и 11; выходы которых соединены с сильфонным

Щфференциальным. пневмоэлектроконтактным преобразователем 1 2, управляющим механиэмом подачи 4.

Камеры 13 и 14 сумматоров соединенй с измерительными ветвями соответствующих. датчиков непосредственно, а камеры 15 и

16 - через запирающие устройства, выполненные в виде клапанов 17 и 18, срабатывающих по команде от блока .19 контроля скорости съема припуска;

Блок 19 представляет собой дифференциальный сильфониый пневмоэлектроконтактный преобразователь, камера 20 которого

521124

5 соединена с измерительной ветвью датчика

5 непосредственно, а камера 21 — через инерционное звено, состоящее иэ регулируемого дросселя 22 и емкости 23.

В процессе съема припуска приращение давления в камере 21 отстает от приращения давления в камере 20 иэ-за наличия инерционного звена, включенного на вход камеры 21. Причем разность давлений в этих камерах пропорциональна скорости съе- 1р ма припуска. При отключенных клапанах 17 и 18 давление в камерах 13 и 15 и в камерах 14 и 16 сумматоров уравновешивают друг друга, поэтому давление на выхо;дах сумматоров равно давлению задания, поступающего в камеры 24 и 25 от стабилизированного по давлению источника питания (на фигурах не показан). Давление задания вводится в сумматоры дпя исключения автоколебаний, которые могут возникнуть на выходе сумматоров при нулевой разности давлений на входах камер 13 и

15 сумматора 10 и на входах камер 14 и 16 сумматора 11, Помимо блоков сравнения и контроля, скорости, датчик 5 соединен с сильфонным дифференциальным пневмоэпектроконтактным преобразователем 26, включенным по схеме с противодавлением и выдающим в схему

1станка команды на окончание чернового

ЭО шлифования и отскок бабки иэделия при нулевом припуске на обрабатываемом кольце.

1.1икл обработки на станке начинается . быстрым подводом бабки изделия к шлифо35 вальному кругу. От автоматического врезного устройства (на фигурах не показано) производится включение черновой подачи.

В процессе шлифования датчик 5 непрерывно следит. эа съемом припуска с обрабатываемого,кольца, а датчик 7 - эа перемещением бабки иэделия.

Г!ри снятии чернового припуска преобра- зователь 26 выдает команду в схему став-. ка на прекр;шение подачи. Далее осущест-. вляется процесс выхаживания. При уменьшении прогиба оправки 27 шлифовального круга в процессе. выхажияания уменьшаются скорость съема припуСка и разность щ давлений в камерах 20 и 21 преобразователя 19. Г1ри нулевой разности давлений замыкаются электрические контакты преобразователя, выдающие команду на вклю чение клапанов 17 и 18, запирающих камеры l5 и 16.сумматоров.

Нулевая разность давлений в камерах

20 и 21 соответствует нулевой скорости съема лрипуска, т.е. нулевому прогибу оправки 27 шлифовального круга. яп

Для сокрашения времени выхаживания в цикле станка может быть предусмотрен реверс подачи после окончания чернового шлифования, т.е. может быть применено так называемое ускоренное выхаживание

Далее включается чистовая подача, скорость которой возрастает по линейному за кону.

В процессе чистового шлифования давле1ние на выходе сумматора 10 я в,камере 28 преобразователя 12 измеряется; пропорциц нально перемещению бабки изделия, а давление на выходе сумматора 11 и в камере 29 преобразователя - пропорционально фактичес» кому съему припуска.

При этом сравнение сигналов датчиков контроля припуска и перемещения бабки в преобразователе 12 всегда начинается с одного и того же уровня, соответствующего величине давления задания. в камерах

24 и 25, которее остается постоянным в течение всего времени работы станка.

Таким образом, в процессе чистового шлифования разность давлений в камерах

28 и 29 преобразователя 12 пропорциональна прогибу оправки 27 шлифовального круга.

По достижении прогиба оправки 27, равного заданному для данного технологического процесса, что соответствует определенной разности давлений в камерах 28 и

29, соответствующие электрические контакты преобразователя 12 замыкаются, и в схему станка поступает команда на стабилизацию скорости размерной подачи. Если в процессе дальнейшей обработки прогиб оправки превышает заданный, то замыкается другая пара электрических контактов преобразователя 12, выдающая команду в схему станка на уменьшение скорости размерной подачи (уменьшение скорости подачи также происходит по линейному закону). Скорость подачи уменьшается до тех пор, пока величина прогиба оправки шлифовального круга не станет равной заданной.

Аналогично устройство работает и при уменьшении прогиба оправки по сравнению с заданным.

При достижении размера обрабатываемого отверстия, равного заданному, срабатывают соответствующие электрические контакты преобразователя 26 и выдают команду в схему станка на отскок бабки изделия, Преобразователь 12 принципиально может иметь аналоговый выход.

Таким образом, в процессе чистового .шлифования поддерживается постоянство .прогиба оправки шлифовального круга, что

521124

Ф ор м ул в

Фиа 1 существенно уменьшает рассеивание конусности отверстий обработанных изделий.

В отличие от известных устройств, в которых уровни настройки датчика контроля припуска и датчика контроля перемещения бабки устанавливаются при настройке станка и в процессе шлифования партии деталей могут смещаться относительно друг друга, что риводит к погрешности измере» ния прогиба оправки шлифовального «руга1 10 а следовательно, и погрешности обработки, в предлагаемом станке смещение уровней настройки датчиков иэ-эа укаэанных выше причин не влияет на точность измерения прогиба оправки и иа точность формы обрабОтанных колец.

Юля исключения смещения настройки i аФчика P иэ-эа износа шлифовального круга механизм компенсации 30 износа шлифовального кру га роэмешен между кулаком 8 и бабкой и:ь делия. Такич образом, величина перемеще» ния измерительного наконечника датчика 7 не зависит от диаметра шлифовального кругa, изобретения !

1. Способ управления поперечной пода чей внутришлифовального станка, работаю

8 щего по циклу черновое шлифование - выхаживание - чистовое шлифование, преду сматривающий сравнение величины фактического съема припуска с перемещением бабки станка и выработку результирующего сигнала, управляющего механизмом поперечной подачи етой бабки, с использованием датчика контроля припуска, датчика контро»ля перемещения бабки и блока сравнения, сигналов датчиков, управлчющего механиз»момподачи, отличающийся тем, что, с целью повышения точности.обработки, включение блока сравнения проиэводят при уменьшении до нулевого значения скорости съема припуска, измеряемой в процессе выхаживания.

2. Устройство для реализации способа по п. 1, о т л и ч а ю w е е с я тем, что в него встроен блокконтроляскороб ти съема припуска, а блок сравнения снабжен двумя сумматора.ли на два входа. при чем один вход каждого сумматора соединен с одним из датчиков непосредственно, a другой - через запирающее устройство, свя-, занное с блоком контроля скорости съема црипуска, при этом выходы сумматоров со-, единены с блоком сравнения.

4-4

27

Составитель Т. К)дакина

Редактор Г, Мозжечкова Техред jN, Левинкай Корректор А, Гриненко

Закаэ 3787/5i 3 Тираж 1068 Подписное

0НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35,Раушская:наб., д, 4/5

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