Устройство для контроля перемещений держателя инструмента

яви Союз СоветскихСоциалистическиРеспублик АНИ(5) М, Кл,о В 24 В 49/1 асударственный номитетСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий(45) Дата опубликования описания 21,04, 7 7(72) Авторы изобретени Д. Аврутин, А. А. Бернштейн,М. С. Клибанов и М ебель, А. А Зыкотаркина ециальное конструкторское бюро по проектировани шлифовального оборудования(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ П ДЕРЖАТЕЛЯ ИНСТРУМЕНТ РЕМЕШЕНИ 2 бруска, но и обусловленно ускорений Кроме того, я тангенцие радиаль износом ентростремительнокачанием бруска.датчика сказываетние качания, а тахжния, обусловленные на показанияальное ускоре5 ные перемешеинструмента.Цель изобр ие сигналоняюшихсяимер, из-з етения - исключ и монотонно из т постояннь ений, н составляющих перем10 износа инструмента Для этого в пре йстве балагаемом ус ной и снабшениями дер выполнена жена приводоьжателя.в виде штока выполнена подвиж ежения за переме База может быт т я дравлический жет быть и чик, причем ть подключе быть выполм,изоб кос ажено описывана фиг. 2 - фиг, 3-ча ьезоэлектри ое у На фиг. 1 ойство, обш е А на фиг. а с примене по й вид 1; на сть устроистческого датчиИР Изобретение относится х устройствам для абразивной обработки деталей и может быть использовано при настройке оси качания на центр профиля желоба в станках для супер- финишной обработки желобов колец шариковых подшипников путем определения радиальных перемещений держателя инструмента при его качании.Известны устройства для контроля перемещений, содержащие датчик, взаимодействующий с базой и держателем Я, 2). В этих устройствах датчик преобразует усилие в электрический сигнал.Однако известные устройства предназначены для измерения ускорений абсопютного движения, а в данном случае необходимо кон тролировать радиальные перемешения бруска относительно элемента, совершающего качание вместе с бруском, Абсолютное движение бруска складывается из переносного качатель ного движения и радиального перемещения бруска относительно элемента, приводящего брусок в качательное движение, Датчик ускорений фиксирует не только подлежащее измЕ- рению ускорение от радиальных перемещений гидроцилиндра, а привод слежени содержать демпфер, например ги дроссель, В качестве датчиха мо пользован пьезокерамический дат параллельно дросселю может бы обратный клапан, Датчик можетка;на фиг. 4 - часть устройства с применением емкостного датчика.Смонтированный в подшипниках корпуса 1 вал 2 качания несет фланец 3 с радиальными направдяюшими 4, на которых смонтированы 5 салазки 5 с держателем 6, оснащенным абразивным бруском 7. С корпусом 1 связаны элементы базирования заготовки 8, например внутреннего кольца шарикоподшипника, приводимого во вращение приводом (на чертеже 10 не изображен); эти элементы представлены в виде радиальных опор 9. На фданце 3 смонтирован цилиндр 10 поджима бруска, полости которого связаны с распределителем через каналы 11 и 12, Шток 13 цилиндра 10 15 связан с салазками 5 упругим элементом 14.На салазках 5 установлен датчик 15, связанный с блоком измерения сигнала или автоматического управления, а на фданце 3 - 20 цилиндр 16, шток 17 которого взаимодействует с датчиком 15. Гидроцидиндр 16 и шток 17 образуют базу - начало отсчета перемещений датчика 15. Рабочая полость цилиндра 16 соединена с магистралью 18 подпитки через дроссель 19, параллельно которому подключен обратный клапан 20, а со сливом - через предохранительный клапан 21.В качестве датчика можно использовать пьезоэлектрический датчик 15 (фиг. 3), в корпусе которого, закрепленном на салазках 5, размещен пьезохерамичесхий элемент 22, а корпус заполнен герметизируюшей композицией 23, например эпоксидной смолой. Взаимодействующий с датчиком шток 17 поджат к нему через шарик 24.Датчик может быть емкостным (фиг. 4), одна из обкдадок 25 которого закреплена на салазках 5, а другая обкладка 26 - на штоке 17; при полностью поджатом к датчи ку штоке 17 обкладки 25 и 26 разделены слоем диэлектрика 27, Датчик зашишен эластичным уплотнением 28.Пэследовательнэ с обратным клапанэм 20 в магистраль, идущую в обход дрэссе ля 19, включен кран 29 (фиг. 1).После окончания цикла обработки подают давление по каналу 12 в нижнюю полость цилиндра 10; салазки 5 с держателем 6 и бруском 7 отходят вверх. Датчик 15 поднимает шток 17; при этом масло из рабочей полости цилиндра 16 вытесняется, в основном, на слив через предохранитедьный клапан 21.Далее, готовую деталь снимают, заменяют ее очередной заготовкой 8 и подают давление по каналу 11 в верхнюю полость цилиндра 10; шток 13 через упругий элемент 14 опускает салазки 5 с держателем 6, прижимая брусок 7 к обрабатываемому желобу,"-а- готовки 8, Давлением, подводимым в полость60 цилиндра 16 из магистрали 18 подпитки через обратный клапан 20, шток 17 поджимается к датчику 15.В процессе обработки заготовка 8 вращается, а брусок 7 приводится валом качания2 в возвратно-вращательное движение (качание) на угодф сб (фиг. 2), Вследствие тороидной формы рабочей поверхности бруска ивозможных отклонений оси 30 вала 2 качанияот плоскости 00 симметрии желоба (фиг.2)в каждом цикле качания происходит радиальное отжатие бруска 7, держателя 6 и салазок 5 по направляющим 4 за счет податливости упругого элемента 14 и других элементов системы.В устрэйстве (пэ фиг. 3) датчик 15 придвижении вверх давит через шарик 24 нашток 17, вытесняя масло из цилиндра 16через дроссель 19, При достаточно быстромрадиальном движении бруска и связанных сним элементов (частота качания порядка5-15 Гц) давление в цилиндре при дросселировании масла повышается, и соответственноповышается усилие, сжимающее пьезокерамический элемент 22 датчика 15, преобразукь.ший изменение усилия в электрический сигнал,При движении датчика вниз масло, поступакьшее из магистради 18 подпитки через обратный клапан 20 и постоянно открытый (вустройстве по фиг. 3) кран 29 в цилиндр 16обеспечивает силовое замыкание штока 17с датчиком 15, На постоянную и весьма мало меняюшуюся составляющую усилия поджима штока 17 к датчику 15 (давление в системе подпитки) датчик, благодаря "войствампьезокерамики, не реагирует,В устрэйстве ( фиг. 4) датчик 15, анадоично описанному выше, при движении вверхотжимает шток 17, вытесняя масло из цилиндра 16 через дросседь 19. Кран 29во время работы измерительного устройствазакрыт, и при движении датчика вниз маслоиз магистрали 1 8 подпитки поступает в цилиндр 16 также через дроссель 19, Прибыстром движении датчика 15 вниз шток 17не успевает следовать за ним; зазор междуобкдадками 25 и 26 емкостного датчикаувеличивается. При периодическом радиальном движении бруска и связанных с ним эдьментов между обкладками датчика устанавливается зазор, больший исходного, определяемого толщиной слоя диэлектрика 27. Примедленном радиальном движении, связанномс износом бруска, дросседирование масла немешает штоку 17 следовать за датчиком 15,Сигнал датчика 15 может быть использован как для визуального контроля, так и дляуправления процессом автоматического сомешения оси качания с плоскостью симметриижелоба.11 1 г формула изобретения 1. Устройство для контроля перемещений держателя инструмента, содержащее датчик,5 взаимодействующий с базой и держателем, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью исключения сигналов от постоянных и монотонно изменяющихся составляющих перемещений, например, из-за износа инструмента,10 база выполнена подвижной и снабжена приводом слежения за перемещением держателя.2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, база выполнена в виде штока гидроцилиндра, а привод слежения15 содержит демпфер, например гидравлический дроссель. 3. Устройство по пп, 1 и 2, о т л и Ч а - ю ш е е с я тем, что в качестве датчика использован пьезокерамический датчик, причем параллельно дросселю подключен обратный клапан. 4. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю - ш е е с я тем, чтэ датчик выпэлненемкэстным,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Ильинская А, и др. Полупроводниковыетензодатчики, М., 1966, с, 113, фиг, 41. 2. Йорши Ю. И. Виброметрия, М., 1963,с, 569, фиг. 14.53 (прототип).Составитель В. ШейнфинкельТехред О. Луговая Корректор А. Лахида ктор В. Дибоб каз 6 ираж 1132 ого комитета СССР лам изобретений К, Раушская филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 НИИПИ Государст по 113035,Москва, Подписное Совета Министр и открытий наб., д. 4/5