Устройство для активного контроля размеров и выявления неточностей формы обрабатываемых изделий

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 526498

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свпд-nv (22) Заявлено 29.07.74 (21) 2049545/08 (51) М. Кл. В 24В 49/10 с присоединением заявкi! ¹

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.08.76. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 14.09.76 (53) УДК 621.9.08(088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. А. Шачнев и IO. Л. Николаев

Московское ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени высшее техническое училище имени H. Э. Ьаумана (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АКТИВНОГО КОНТРОЛЯ РАЗМЕРОВ

И ВЫЯВЛЕНИЯ НЕТОЧНОСТЕЙ ФОРМЫ

ОБРАБАТЫВАЕМЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к области линейных измерений, в частности, к области автоматического контроля и измерений в процессе обработки деталей машин и приборов, и может быть использовано в основном на шлифовальных станках совместно с устройствами управляющего контроля типа БВ-4100, имеющими индуктивные преобразователи.

Известно устроиство для обнаружения неточностей формы обрабатываемои детали во время обработки, включающее первое емкостное запоминающее устройство для запоминания максимального размера в заранее заданный, регулируемый момент времени. Второе емкостное запоминающее устройство в тот же момент запоминает минимальный размер детали. Устройство определяет разность между запомненными максимальным и минимальным размерами.

Однако такое устройство неточности формы определяет лишь в заранее установленный момент времени и не показывает изменяющейся величины отклонения формы поверхности детали во время обработки. В то жс время изменение величины отклонения формы является определенным показателем качества процесса. Иногда это характеризует изменение режущей способности абразивного инструмента: по изменению отклонения формы во время обработки можно выбрать оптимальный момент перехода с одного режима на другой и т. д. роме того, заранее не ясно, как выбирать момент измерения отклонения формы.

Це.lb изобретения — у прощение устройства и повышение точности измерений.

Для этого используют измерительную позицию устройства для активного контроля размеров н непрерывно измеряют величины отклонении формы в течение всего процесса обработки детали, (овмещение процессов измерения отклонений формы, контроля размеров оорабатываемой поверхности и обработки позволяет в дальнейшем повысить качество процесса ооработки путем соответствующеи корректировки технологического процесса. из сигнала с индуктивного преобразователя скобы прибора управляющего (активного) контроля автоматически, с помощью фильтров высокой и низкой частот и двухполярного амплитудного детектора, выделяется только та информация, которая характеризует отклонение формы в поперечном сечении, и затем подается на дополнптельньш показывающий прибор. По показывающему прибору определяется действительное отклонение формы цилиндрической поверхности детали во время ее обработки. Устанавливая в соответствующее положение флажок показывающе30 го прибора, можно по положению стрелки, 526498

50 визуально, определить превышает ли в конце обработки действительное отклонение формы заданную величину (допуск на отклонение формы). В зависимости от необходимости измерять четные или нечетные составляющие отклонений формы может быть использована двухконтактная или трехконтактная скоба прибора управляющего контроля. Может быть использована и одноконтактная скоба.

В последнем случае прибор будет показывать сумму отклонений формы и эксцентриснтета.

Для измерения отклонения формы в поперечном сечении в процессе обработки сигнал со скобы прибора активного контроля об изменении текущего размера измеряемой детали поступает в индуктивный преобразователь, затем в сумматор, усилитель и фазовый детектор. После фазового детектора сигнал передается по двум каналам. Первый канал имеет место в существующем приборе и предназначен для контроля размеров. Второй «анал предлагается ввести для измерения отклонений формы. Он состоит из двух эммитерных повторителей, фильтра низкой частоты с полосой пропускания 0 — 20 Гц, фильтра высокой частоты с полосой пропускания от

0,5 Гц, двухполярного амплитудного детектора и показывающего прибора.

Электрическая схема устройства представлена на чертеже. Она включает в себя резисторы Ri — R>, повторители У1 — У6, конденсаторы Ci — С6, измерительный прибор М, выключатель Вь

Для измерения отклонений формы сигнал поступает на вход высокоомного делителя (R>, R>), нагрузкой которого является эммитерный повторитель Уь Усиленный по мощности сигнал с выхода эммитерного повторителя поступает на вход активного фильтра второго порядка низкой частоты (R3,Rg, Cь С, У ). Этот фильтр необходим для выделения полезного сигнала с частотой от 0 до 20 Гц, т. е. сигнала, характеризующего только текущий размер, исключая при этом высокочастотные составляющие от вибраций. Выход этого фильтра нагружен на эммитерный повторитель Уз, согласующий фильтры высокой и низкой частоты. Фильтр высокой частоты (Rg, Rs, С з, С4 и У ) представляет собой активный фильтр второго порядка с полосой

30 пропускания частот от 0,5 Гц и выше и позволяет отфильтровывать из текущего размера его среднее значение и его производную, т.е. изменяющееся среднее значение текущего размера в процессе обработки детали, которое зависит от подачи. Таким образом, на двухполярный амплитудный детектор поступает двухполярный сигнал, несущий информацию только о мгновенном значении отклонений формы, которое может изменяться в процессе обработки детали. Пиковый детектор (Rp, Rio, Л, Д, Cg, Cg) выделяет максимальное положительное и отрицательное значения сигнала, обеспечивая необходимое время хранения информации. Нагрузкой пикового детектора являются истоковые повторители У и Уб, к низкоомному выходу которых подключен измерительный прибор (микроамперметр М) с добавочными сопротивлениями для измерения пределов измерения. При разработке схемы устройства в качестве активных элементов используются истоковые и эмиттерные повторители, составляющие интегральные микросхемы типа МГ-10.

Применение предлагаемого устройства приводит к снижению брака погрешности формы за счет своевременного корректирования параметров настройки, правки круга и так далее, повышению производительности за счет уменьшения времени на операционный контроль обрабатываемых деталей, а в ряде случаев и за счет сокращения числа регулировок станка, правок круга и т. п.

Формула изобретения

Устройство для активного контроля размеров и выявления неточностей формы обрабатываемых изделий, содержащее датчик контроля, например индуктивный, связанный с фазовым детектором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства и повышения точности измерений, к выходу фазового детектора подключен нолосовой фильтр, выделяющий информацию об изменяющемся отклонении формы поверхности обрабатываемой детали, соединенный с двухполярным амплитудным детектором, к выходу которого подключен, например, показывающий прибор.

526498

Составители Ю. Николаев

Текред В. Рыбакова

Редактор О. Юркова

Корректор И. Позняковская

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2057/8 Изд М 1608 Тираж 1068 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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