Устройство для измерения температуры поверхности при шлифовании

(51)5 6 01 К 7/02, 13/08 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТЕЛЬСТ У С К АВТОР редназначено для изме- в зоне резания при шлиных зубчатых шестерен и зовано для определения оптимизации технологи- шлифования. Изобретение и рения температурь фовании эвольвент может быть испол ежимов резания и еских процессов(56) Сипайлов В.А, Тепловые процессы пришлифовании и управлении качеством поверхности, М,: Машиностроение, 78, с,117119, рис. 34-36,Метрология,1976, М 5, с,33 - 38,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЪ ПОВЕРХНОСТИ ПРИ ШЛИФОВАНИИ(57) Изобретение относится к термометриии позволяет повысить эффективность засчет расширения технологических возможностей измерения температуры при шлифовании шестерен, Электроды термопарвыполнены пластинчатыми и размещены вшлифовальном круге вплоскостях, приЦелью изобретения является и шение эффективности путем обеспеч возможности измерения температуры по хности нарезаемых шестерен.На фиг. 1 схематично показан шлифовальный абразивный круг, в котором размещены попарно параллельно пластинчатые электроды термопар; на фиг, 2 - ориентация электродов термопар относительно оси вращения шлифовального круга; на фиг. 3 -чем каждая плоскость расположена под углом а с осью вращения шлифовального круга, определяемого из соотношения,приведенного в описании. Электроды термопар замыкаются через поверхность обрабатываемой детали и выходной сигнал с них пропорционален температуре в рабочей зоне. Устройство обеспечивает измерение температуры в течение всего времени обработки на эвольвентном профиле шестерни, исключает случайные сбои при измерении, обеспечивая надежное замыкание электродов термопары в зоне резания, Использование статистического алгоритма обработки данных с сортировкой данных по зонам обработки позволяет в итоге обеспечить бездефектность обработки профиля зуба,автоматизируя управление подачей пришлифовании шестерен. 3 ил. циклограмма ЭДСтермопары за один оборот шлифовального круга.Устройство для измерения температуры поверхности при шлифовании содержит шлифовальный абразивный круг 1 и размещенные в нем пластинчатые электроды 2 , термопар, которые соединены с электронным блоком обработки данных (не показано) с помощью проводов 3 и токосъемника 4 через переключатель 5. Электроды 2 термопары размещают в шлифовальном круге 1 в прорезанных пазах, заливая и закрепляя прорезь с электродами высокотемпературными замазками, смолами. Предварительно электроды 2 покрывают электроизоляционным материалом (керамикой), обеспечивая минимальное расстояние между пластинча.5 10 25 30 тыми электродами 2 при их размещении. Толщина электродов 0,05 - 0,2 мм, что позволяет уменьшить постоянную времени термопары и обеспечить требуемую точность измерения температуры, т.е. свести до минимума погрешность, возникающую из-за температурных градиентов вдоль рабочего торца 6 электродов 2 при неодновременном контакте рабочего торца 6 электродов 2 с зоной 7 резания при шлифовании детали 8. При очередной правке круга происходит подрезание электродов 2 по рабоему торцу 6 на величину уменьшения в данной точке радиуса шлифовального круга 1, что не влияет на процесс последующих измерений, Электроды термопары, замыкаемые в процессе шлифования обрабатываемой поверхности, размещены в шлифовальном круге вплоскостях, причем каждая плоскость расположена под углами а с осью вращения шлифовального круга, определяемыми выражением%п 2 й где в - максимально допустимая угловаячастота вращения шлифовального круга(является характеристикой данного станка),й - рабочий радиус шлифовального круга;Т - постоянная времени термопары;и - модули зуба шестерен, нарезка которых возможна на данном шлифовальномкруге,Данное выражение для а вытекаетиз следующего: а В Т - расстояние, котороепроходит рабочий торец пластин электродов на время Т, причем временной промежуток Т обеспечивает охлаждение торцаэлектрода, что необходимо для точного из- .мерения температуры, а л - расстояниемежду зубьями червяка, нарезаемого нашлифовальном круге.Таким образом, угол й обеспечиваеттребуемый временной интервал между измерениями, а также определяет длительность сигнала при каждом измерении,позволяя выбрать опытным путем оптимальную схему сьема и обработки информации; созагст 9 щ/2 й - поправка для углаа которая определяется наклоном резьбычервяка, нарезаемого на шлифовальномкруге, к оси вращения шлифовальногокруга.Размер электродов термопар по радиу,су шлифовального круга равен толщине рабочей изнашиваемой) зоны последнего,Устройство работает следующим образом,35 40 45 50 55 Перед началом работы переключателем 5 замыкают провода 3 от электродов 2 термопары, соответствующей модулю зуба нарезаемой шестерни, Вводят в зацепление профили абразивного червячного шлифовального круга 1 и шлифуемой детали 8, При замыкании шлифуемой поверхностью в зоне 7 резания электродов 2 термопары сигнал термо ЭДС через переключатель 5, токосьемник 4 поступает на обработку в электронный блок. При существующих скоростях вращения шлифовального круга п=1500 - 2000 об/мин и шлифуемой шестерни п 2=10 - 60 об/мин происходит до -20 - 200замеров/с на каждом зубе шестерни, находящемся в зацеплении, Электронный блок, используя временной промежуток Ть, различает сигналы, поступающие с и различных зубьев шестерни, группирует их вмассивы по числу п зубьев, находящихся в зацеплении, и просчитывает, строит температурное поле по участкам шлифуемого профиля эвольвенты зуба, используя зависимость температуры в.зоне резания от граЛТдиентаьтТз = - -,г- - ср.Т 1ДТ ьт 2 л где К - число замеров в контролируемой зоне на данном зубе шестерни за К оборотов шлифовального круга, определяет максимальную температуру в зонах резания на п зубьях и регулирует режимы резания, обеспечивая бездефектность обработки шлифуемой поверхности,Измерение температуры поверхности при шлифовании с помощью предлагаемого устройства расширяет технологические возможности, обеспечивает измерение температуры в течение всего времени обработки на эвольвентном профиле шестерни, исключает случайные сбои при измерении, обеспечивая надежное замыкание электродов термопары в зоне резания, и, используя статический алгоритм обработки данных с сортировкой данных по зонам обработки, позволяет обеспечивать беэдефектность обработки детали и повысить точность обработки, автоматизируя управление подачей при шлифовании шестерен.Формула изобретения 1, Устройство для измерения температуры поверхности при шлифовании, содер1642269 фй 2 жащее шлифовальный абразивный круг с размещенными в нем электродами термопары, подключенными к электронному блоку регистрации,отл ич а ю ще ес я тем, что, с целью повышения эффективности путем обеспечения воэможности измерения температуры поверхности нарезаемых шестерен, электроды термопары выполнены пластинчатыми и размещены в шлифовальном круге параллельно друг другу под углом а к оси вращения, определяемым из соотношенияФВТа = (агсстдЛ П 1сов агстд 2) где В - рабочий радиус шлифовального круга;Т - постоянная времени термопары; ж - максимально допустимая угловаячастота вращения шлифовального круга;гп - модуль зуба шестерни, нарезаемойна шлифовальном круге, причем размер 5 пластин электродов термопары в радиальном направлении равен толщине рабочей зоны шлифовального круга.2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что в шлифовальном круге размеще но несколько термопар, пластинчатые электроды которых составляют различные углы с осью вращения шлифовального круга, на котором установлены введенные переключатель с токосьемником, причем входы 15 переключателясвязанысзлектродамитермопар, а выход подключен через токосьемник к электронному блоку регистрации.1642269 3Риг д Составитель Е-. Рязанцевдактор Ю. Середа Техред М,Моргентал Корректор М. По роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгоефн на, 101 Заказ 1139 Тираж 403 Подписное 9 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж; Раушская наб 4/5