Способ контроля диаметральных размеров деталей

:ОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК Ы 3 В 25/06 5)5 ГОСУДАРСТВЕННО ВЕДОМСТВО ССС (ГОСПАТЕНТ ССС НТНОЕ ТЕН ОПИСА Е ИЗОБР ИДЕТЕЛ ЬСТВУ ТОРСКО и- ия,(21) 4837169/08(71) Пензенское производственное обънение "Эра"(56) Авторское свидетельство СССРМ 584176, кл, 6 01 В 5/08, 1973,(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ДИАМЕТРАНЫХ РАЗМЕРОВ ДЕТАЛЕЙ(57) Использование: измерительная тека; для измерения диаметров при автомзации металлорежущего оборудова Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам измерения диаметров, и может найти применение для измерения диаметров при автоматизации металлорежущего оборудования.Цель изобретения - повышение точности контроля.На фиг.1 приведен эскиз, поясняющий процесс осуществления способа; на фиг,2 - структурная схема устройства для реализации способа.Устройство содержит вибратор 1, установленный на суппорте станка, режущий инструмент 2, пьезоэлектрический датчик вибрации 3, измеритель 4 шума и вибрации, предназначенный для измерения линейной скорости инструмента в направлении главного движения резания, измеритель 5 временных интервалов, предназначеннь 1 й для измерения текущего значения длительности импульса резания на дискретной длине обрабатываемой поверхности в каждом цикле колебаний инструмента, блок 6 коммутации, аналого-цифровой преобразоваСущность; производят обработку вращающейся детали инструмента, к которому прикладывают нагрузку в виде импульсасилы в направлении главного движения резания Измеряют длительность импульса резания и текущее значение линейной скорости инструмента в интервале импульса резания на основании чего определяют линейную скорость движения поверхности детали, искомую величину диаметра детали определяют путем интегрирования в течение периода вращения измеренного значения скорости, 2 ил,тель 7 и блок 8 управления (микро-ЭВМ), подключенный к системе ЧПУ 9,Второй вход блока б коммутации соединен с вторым выходом измерителя 4. второй вход которого соединен со вторым входом измерителя 5, выходом системы ЧПУ 9 и входом датчика 3. С блоком 8 управления соединены коммутатор 6, вибратор 1 ий вход ЧПУ 9, 00Способ осуществляется следующим образом.Осуществляют обработку заданного диаметра, После начала врезания сообщают инструменту механические высокочастотные или ультразвуковые колебания заданных пе Ь риода Т и амплитуды "а" в направлении главного движения резания,Колебания инструмента начинаются в некоторой точке О (фиг.1), При движении инструмента в направлении (+02) со скоро- стью Ч =+аа)СО 5 шт на участке ЕА образуется в процессе резания стружка 1 и в течение времени т звенья образуют элемент пары (контакт) инструмент-деталь, при этом кажд 1 я из множества точек участка ЕА проходит;уть, равный длине резания в одном циклеколебаний(1) 5= (Ч + Чо ист) Т При дальнейшем движении в направлении (-Ос) происходит разрыв элемента пары, что является основой дискретности измерений, На расстоянии от точки А до точки Е стружка в течение времени (Т-т) не контактирует с передней поверхностью инструмента и точка А пройдет путь(г) 15 1 = Чо ист (Т - Х),при этом точка В переместится в первоначальное положение точки Е, а точка Д соответственно - в положение точки А.Исходя из условия равенства углов поворота заготовки в каждом цикле колебаний инструмента, приравнивают правые части выражений (1) и (2), решают полученное уравнение относительно Ч 0 ист и записывают эту величину в виде25 ТЧо ист = -т- - 2- /,где Чо ист истинное текущее значение ок- .30ружной скорости обработанной поверхности в зоне измерения, м/мин;т - текущее значение длительности. импульса резания в каждом цикле колебанийинструмента, с; . 35Т - заданный период механических высокочастотных или ультразвуковых. колебаний в направлении главного движениярезания, с;Ч - текущее значение линейной скорости инструмента эа время, м/мин,В соответствии с структурной схемой(фиг.2) по команде на проведение измеоений система ЧПУ 9 запускает программуобработки заданного диаметра на станк: 45После начала врезания блок управления 8запускает программу измерений. Блок управления 8 включает вибратор 1, которыйвозбуждает механические высокочастотныеили ультразвуковые колебания инструмента 50в.направлении главного движения резания.На инструмент устанавливают датчик 3вибрации. представляющий собой акселерометр,Механические колебания посредством 55датчика 3 преобразуют в электрический сигнал, который затем подают на вход измерителя шума и вибрации 4, где сигналусиливают, фильтруют, выделяют постоянную составляющую сигнала с помощью детектирования и на выходе получают значение линейной скорости Ч движения инструмента за время т, одновременно выделенную постоянную составляющую сигнала от измерителя 4 шума и вибрации подают на вход измерителя 5 временных интервалов, где измеряют временной интервал периодических сигналов в форме длительности импульса резания (времени контакта) т в каждом цикле колебаний. Блок 6 коммутации, управляемый от микро-ЭВМ, подключает аналого-цифровой преобразователь 7 к измерителю 4 шума и вибрации и измерителю 5 временных интервалов, Аналого-цифровой преобразователь 7 преобразует аналоговые сигналы измерителя 5 временных интервалов и измерителя 4 шума и вибрации в цифровые коды микро-ЭВМ. Микро-ЭВМ обрабатывает сигналы по алгоритму (3) и выдает результаты расчета диаметра в зоне контакта, например, на видеоконтропьное устройство (на фиг.2 не показано),П р и м е р измерений. Обтачивают в центрах вал начисто, Диаметр вала О = 200 мм,длина 1 = 2000 мм,Режимы резания: расчетная величиналинейной скорости обрабатываемой поверхности Чоки = 150 м/мин; глубина резанияс = 1,5 мм; подача Я = 0.3 мм/об; резецпроходной, Т 15 К 6, обрабатываемый материал - ст. 45Параметры вибрационного движенияинструмента: задаваемый по паспорту вибратора период вынужденных высокочастотных или ультразвуковых колебанийрежущего инструмента Т = 50 10 (частота1= 20000 Гц); расчетное значение амплитудывынужденных колебаний инструментаа = 100 мкм (а 12,5 Чешир Т 10 мк ==12,5 1 150 10 150 10 = 97,5 мк).Измеренные параметры; бдлительностьимпульса резания = 5 10 с, текущеезначение линейной скорости инструмента внаправлении главного движения резания и винтервале длительности импульса резанияЧ = 1199,2 м/мин.Вычисленные величины: истинная линейная скорость обработанной поверхности Чо ист = 149,9 м/мин; текущее значениедиаметра обработки Отек = 199,8666667 мм.Формула изобретения . Способ контроля диаметральных размеров деталей, включающий измерение линейной скорости движения поверхности детали при вращении и определение искомой величины диаметра путем интегрирования в течение периода вращения измеренного значения скорости,отлича ющи йся тем,что, с целью повышения точности контроля, линейную скорость движения поверхности де тали определяют на основании измеренных значений длительности импульса резания и текущего значения линейной скорости инструмента в интервале импульса резания, при этом упомянутые значения параметров измеряют в процессе обработки вращающейся детали инструментом, к которому прикладывают нагрузку в виде импульса силы в плоскости резания в направлении главного движения резания.