Устройство для автоматического управления зубошлифовальным станком

(57) нию готов ми т ретен зуба шлиф ны з диам нститут инжепорта ство СССР 9/10, 1986. АВТОМАТИ БОШЛИФОВ метркорркой Ь м 10 оп ра зуба с ыход котобъекта диаметра соединен выходом аны с Отметчи ом 12 треть ия. Д о круг егулир а мяти.задатчико к 11 номе памяти, в м входом тчик 13 а входом вания, а рного уровня.единен с блорого соединен 9 регулирова- шлифовальнос объектом 9 - с блоком 12 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Куйбышевский ижелезнодорожного тран(54) УСТРОЙСТВО ДЛКОГО УПРАВЛЕНИЯ 3НЬ 1 М СТАНКОМ Изобетение относится к станкостроению и может быть использовано при изготовлении зубчатых колес с повышенными требованиями к качеству и является дополнительным к авт. св.1342711,Целью изобретения является повышение точности толщины зуба и шага путем коррекции положения шлифовального круга относительно впадины зубчатого изделия в зависимости от диаметра шлифовального круга.На чертеже изображена блок-схема устройства.Устройство содержит датчикии 2 припуска, шупы которых подводятся к смежным сторонам соседних зубьев 3 и 4 шлифуемой заготовки, а выходы датчиков 1 и 2 подключены к первым входам пороговых элементов 5 и 6. Устройство также содержит блок 7 вычитания, индикатор 8 направления коррекции, Выходы пороговых элементов 5 и 6 подключены к первому и второму входам объекта 9 регулирования и к входам вычитателя - блока 7, Входы пороговых элементов свяИзобретение относится к станкостроеи может быть использовано при изпении зубчатых колес с повышенныребованиям и к качеству, Цель изобия - повышение точности толщины и шага путем коррекции положения овального круга относительно впадиубчатого изделия в зависимости от етра шлифовального круга. Устройство жит в схеме управления датчик диаа круга, который формирует сигнал кции в соответствии с характеристижесткости круга. 1 ил. Устройство работает следующим образом.На станок вместо заготовки устанавливают эталонное изделие. Датчики 1 и 2 припуска подводят к смежным сторонам соседних зубьев 3 и 4 и путем регулирования задатчика 10 опорных уровней и датчиков 1 и 2 припуска устанавливают нулевой сигнал на выходе блока 7 вычитания. По эталонному зубчатому изделию осущетвляют настройку относительно положения шлифовального круга и паза между зубьями 3 и 4. Одновременно осуществляют настройку датчика 13, с помощью которого измеряется ди а метр шлифовального круга, Реально диаметр круга измеряется так.10 15 зОпределяется расстояние от оси шпинделя шлифовального круга до стола станка. После касания кругом впадины эталонного колеса датчик 13 диаметра шлифовального круга (расстояние от оси шпинделя шлифовального круга до стола станка) настраивают на сигнал, соответствующий действительной величине диаметра круга. В дальнейшем при правке круга расстояние между осью шпинделя круга и столом уменьшается и датчик 13 показывает величину радиуса круга, приведенного к диаметру.При шлифовании первой пары зубьев 3 и 4 заготовки последняя устанавливается так же, как и при настройке по эталону. Для шлифования следующей пары зубьев заготовку перемещают на один шаг. При этом очередной паз оказывается под кругом, Из-за погрешностей по установке заготовки или обусловленных другими причинами припуски на обработку со стороны соседних зубьев, прилегающих к одной впадине, оказываются не одинаковыми. В связи с этим шлифовальный круг, проходя вдоль паза, испытывает различные силы со стороны каждого зуба. Под действием большей силы со стороны зуба с большим припуском 5 круг прогибается на величину у в сторону зуба с меньшим припуском Яг (не показана). В результате толщина зуба с большим припуском оказывается равной и больше ожидаемой величины 1 О, Толщина зуба с меньшим припуском 8 г оказывается равной 1 г и меньше ожидаемойвеличины 1 О.Для исключения этой погрешности необходимо шлифовальный круг переместить (скорректировать) по оси шпинделя на такую величину у ( в сторону зуба с большим припуском 5), при которой создаются усилия, обеспечивающие срезание (сошлифование) всего припуска 8 (фиг. 1). Величина у не равна у. Это объясняется тем, что величина прогиба круга определяется тремя основными силами: силой Р со стороны большего припуска 5, силой Рг со стороны меньшего припуска Ьг и силой Рр, созданной прогибом круга и противодействующей большей силе Р со стороны сил резания. В процессе резания силы Р, Рг и Ркр уравновешиваются Р +Р,р - Рг=О. Каждая из этих сил зависит от условий резания. Однако сила Рр зависит в большей степени от жесткости 1 круга, которая при прочих равных условиях определяется диаметром Ф круга: с уменьшением диаметра жесткость растет, 1=1/Ф, 1 - коэффициент пропорциональности.Из баланса сил имеемРкр =ЛР=Рг - Р ьт. е. усилие, созданное кругом при его прогибе на величину уь компенсирует раз 20 25 30 35 40 45 50 55 ность сил ЬР. Если круг имеет большой диаметр и малую высоту (толщину), его жесткость 1, мала и под действием разности сил он может прогнуться на значительную величину у, не создавая необходимого противодействия большей силе Р обусловленной большим припуском Ьь Для компенсации разности усилий Р - Рг, созданных действительными припусками Ь и необходимо круг с жесткостью 1 прогнуть (т. е. переместить по оси шпинделя) на такую величину у)у, которая создает усилие Рь обеспечивающее съем припуска Ь.у=р /1= - Р фК Таким образом, для обеспечения эффективного управления точностью толщины зуба (а значит и точностью шага по делительной окружности) необходимо величину сигнала коррекции шлифовального круга по оси шпинделя формировать с учетом диаметра шлифовального круга.Итак, для исключения этой погрешности (Т. е, 1 - 1 о и (О - 1 г) шлифовальный круг необходимо переместить (скорректировать) на величину у с учетом жесткости шлифовального круга (выраженной через его диаметр) в сторону зуба с большим припуском 5. С этой целью с датчиков 1 и 2 снимается информация о припусках 8 и Яг со стороны соседних зубьев, находящихся в позиции измерения. Полученные сигналы через пороговые элементы 5 и 6 поступают на блок 7, где вычитаются. Результирующий сигнал Л 8=5 - 5 г с учетом знака (определяется с помощью индикатора 8 направления коррекции путем фиксации взаимного перемещения круга и детали) фиксируется в блоке 12 памяти. Одновременно в блок 12 памяти вводится сигнал с отметчика 11 номера зуба, соответствующий номеру измеряемой пары соседних зубьев или номеру паза между этими зубьями.Зависимость между 5 ь Ьг, ЬЬ и величиной у, на которую необходимо скорректировать положение шлифовального круга относительно шлифуемой пары зубьев, устанавливается опытным путем и хранится в памяти ЭВМ, обслуживающей станок. Когда измеренная пара зубьев приходит в позицию шлифования, в блок 12 памяти поступает сигнал с датчика 13 диаметра круга на корректирование величины у смещения шлифовального круга относительно паза между шлифуемыми зубьями в зависимости от диаметра шлифовального круга. Зависимость между диаметром Ф шлифовального круга и величиной коррекции устанавливается опытным путем. Одновременно в блок 12 с отметчика 11 номера зуба поступает команда о задании объекту 9 регулирования программы коррекции положения шлифовального круга, записан1511091 Формула изобретения ОчИШ,Еншпинде4 йшфоокруга шеи ро 5 ный кр Составитель В. ЖТехред И. ВересТираж 662ета по изобретениямЖ - 35, Раушскаяомбинат Патент, г ганов Корректор В. Кабаций Подписное открытиям при ГКНТ ССС на б., д. 4/5 Ужгород, ул. Гагарина, 101ной в блоке 12 памяти при измерении параметров этой пары зубьев, когда она находилась в позиции измерения (и теперь уже скорректированной по величине диаметра шлифовального круга). Шлифовальный шпиндель перемещается вдоль оси на величину у, соответствующую разности Ь Ь припусков 5и с 12 и с учетом ди а- метра шлифовального круга.Испытания устройства проводились при шлифовании шестерни тяового узла локомотива на станке 5 А 868. Измерение шага шестерни по всем зубьям до и после термообработки показало, что перед шлифованием все зубья имеют различные припуски на обработку. На оправке устанавли валась шестерня-заготовка. Шлифовальный круг подводился к впадине до равномерного касания (до равномерной искры) по смежным сторонам соседних зубьев. Затем круг выводился из позиции резания и опускался на величину, соответствующую резанию при черновой обработке. После этого измерялась величина припуска на обработку с обеих смежных сторон соседних зубьев. Далее круг перемещался по оси шпинделя на величину, имитирующую различные отклонения припусРедактор Е. КопчаЗаказ 5786/1 9НИИПИ Государственного ком113035, МосквПроизводственно-издательский ков на сторонах зубьев, подлежащих обработке от 0,02 до 0,1 мм. После такой настройки включалась продольная подача на один проход. Так получены данные о связи величины ЛЯ=5 - Ьз с величиной смещения шпинделя шлифовального круга, необходимого при формировании управляющего сигнала для исключения погрешности Л 5,Эта же операция повторялась для трех диаметров одного и того же шлифовального круга при обработке одной заготовки. Так получены данные и связи диаметра Ф круга с величиной осевого смещения шпинделя шлифовал ьного круга, необходимого для коррекции управляющего сигнала. Устройство для автоматического управления зубошлифовальным станком по авт. св.1342711, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, устройство дополнительно снабжено датчиком диаметра шлифовал ьного круга, вход которого соединен с объектом регулирования, а выход - с блоком памяти,