Устройство активного контроля размеров

) Приоритет инык комитет С С.Р изобретеииЖвирблис ейтлин В В Г а асного Знамени зкспер й институт металлоре РОЙ СТВ ИВНОГО КОНТРОЛЯ РАЗМЕРОВ Изобретение относится к снию, в частности к области автуправления металлорежущим ис ЧПУ.Известны конструкции устройств активного контроля размеров для круглошлифовальных станков, предназначенных для обработки деталей типа ступенчатых валиков, содержащие несколько измерительных скоб, каждая из которых имеет индивиду альное устройство ввода в зону обработки и устанавливается на столе станка напротив контролируемой поверхности. Каждая измерительная скоба настроена на определенный размер, соответствующий обрабатываемому размеру шейки ступенчатого валика 11.Недостатками этой конструкции являются значительное время наладки, требуемое для расстановки приборов на столе станка, и ограниченное количество поверхностей, которое может контролироваться с помощью приборов активного контроля. Это обусловлено габаритами измерительных приборов и устройств ввода, ограничивающими возможность их установки на столе и возможность контролировать соседние узкие шейки или шейки, расположенные рядом с торцем, по которому производится осевая ориентация изделия. 3) Заявитель Ордена Трудового научно-исследовательЦелью изобретения является сокращение времени наладки и расширение технологических возможностей устройства активного контроля размеров.Указанная цель достигается тем, что известное устройство, содержащее предварительно настроенные измерительные приборы для контроля диаметральных и осевых размеров и смонтированный на основании механизм ввода приборов в зону обработки, снабжено магазином, установленным на основании с возможностью позиционирования относительно механизма ввода, причем измерительные приборы размещены в упомянутом магазине так, что каждый прибор имеет возможность соединения с механизмом ввода, а механизм ввода смонтирован на основании с возможностью установки в двух фиксированных положениях относительно торцев шлифовального круга. Кроме того, магазин установлен с возможностью перемещения относительно основания параллельно оси обрабатываемого изделия, а механизм ввода - с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной оси изделия.На фиг. 1 изображен общий вид круглошлифовального станка с устройством активного контроля; на фиг. 2 - схема ввода прибора осевой ориентации; на фиг. 3 -положение скобы в процессе ввода в зону обработки; на фиг, 4 - вид на зону обработки с введенной скобой в процессе шлифования; на фиг, 5 - вариант конструкции устройства активного контроля; на фиг, 6 - схема ввода скобы в зону обработки.На станине 1 станка (фиг. 1) установлен стол 2 с приводом для осуществления продольного перемещения, На столе жестко закреплена передняя бабка 3 со шпинделем изделия и задняя бабка 4, между которыми установлена обрабатываемая деталь 5 типа ступенчатого валика. Шлифовальный круг 6 установлен на планшайбе бабки 7 шлифовального круга. Подача шлифовального круга осуществляется приводом 8, установленным на бабке 7.Шлифов ание производится устройством активного контроля размеров, которое состоит из магазина 9 с несколькими измерительными приборами для контроля диаметральных размеров (скобами) 10 и прибором осевой ориентации 11, и устройством ввода 12 их в зону обработки. Скоба 10 и прибор 11 удерживаются в магазине захватами 13. Магазин 9 закреплсн на каретке 14 (фиг. 4). Последняя имеет направляющие 15 и привод, состоящий, например, из передачи винт - гайка 16 и двигателя 17, осуществляющих перемещение каретки с магазином в направлении, параллельном оси обрабатываемого изделия относительно основания 18. Управление приводом осуществляется от системы ЧПУ. Основание с помощью кронштейна 19 соединено со станиной станка. Соединение основания 18 с кронштейном 19 шарнирное. Шарнир выполнен в виде оси 20 и позволяет относительный поворот основания вместе с кареткой, магазином и механизмом ввода относительно станины. В качестве привода для осуществления относительного поворота может быть применен, например, гидро- цилиндр 21, Поворот используется для ввода датчика в зону обработки. Устройство ввода 12 выполнено с использованием гидроцилиндра 22, на штоке которого установлен управляемый захват 23, в процессе работы взаимодействующий с базирующим хвостовиком 24, скоб 10 и прибора 11, Корпус гидроцилиндра закреплен на каретке 25. Эта каретка имеет направляющие 26, например, в виде круглых скалок, и привод, выполненный в виде гидроцилиндра 27 для позиционированного перемещения относительно основания 18 и, следовательно, относительно торцов шлифовального круга. Величина позиционного перемещения (крайнее левое и крайнее правое положение) определяется упорами 28.В качестве скоб 10 могут использоваться серийные устройства, применяемые в обычных круглошлифовальных станках и настраиваемые на заданный размер. Настройка скоб 10 осуществляется вне станка по калибрам, как для обычных шлифовальныхстанков. При установке в магазин пх положение кодируется, например, по системе,принятой в многоцелевых станках с ЧПУ.Для размещения прибора осевой ориентации в магазине предусматривается постоянное гнездо, так как он используется приобработке любой детали и не требует настройки на размер. Скобы и приборы оснащ щаются одинаковым базовым элементом29, определяющим точность размещения вмагазине и точность ввода в зону обработУстройство работает следующим образом.После наладки станка, заключающейсяв настройке и установке скоб 10, производится позиционирование стола 2 для циклаосевой ориентации. При этом магазин 9находится в исходном положении, в котором, например, гнездо с прибором осевойориентации 11 расположено в сечении управляемого захвата 23 механизма ввода 12.Положение механизма ввода в осевом направлении зависит от того, по какому торцу (правому или левому) производится осевая ориентация, Величина перемещенияпостоянна для данной ширины круга и составляет Н - (6 - :10) мм, где Н - , высотакруга. Точность расположения контролируется упорами 28. При этом ось захвата располагается на расстоянии 3 - :5 мм от правого или левого торца круга,Цикл обработки начинается с осевойориентации, необходимой для компенсацииглубины зацентровки и контроля правильности установки детали 5 и набора программ. В этом подцикле захват 23 взаимодействует с базовым элементом 24 прибора 11, зажимает его, освобождая от захватов 13, и подходит к детали 5, Цикл подвода аналогичен циклу подвода измерительных скоб. Положение щупа прибора 11относительно торца детали 5 в рабочем положении показано на фиг, 2. По окончанииподцикла ориентации вводится коррекцияв программу на координаты продольногоперемещения и дается разрешение на продолжение цикла. Прибор 11 отводится в5 д магазин.При обработке первой поверхности детали производится позиционирование стола2, позиционирование механизма ввода 12относительно торцев круга и позиционироы вание магазина 9 относительно механизмаввода. Механизм ввода 12 имеет два фиксированных положения. Выбор положенияопределяется тем, расположен торец справа или слева от обрабатываемой шейки.бо После окончания всех этапов позиционирования с помощью гидроцилиндра 21 производится поворот основания вместе с кареткой, магазином и механизмом ввода.Захват 23 взаимодействует с базовым элегб ментом скобы 10, освобождая его от захватов 13. Далее шток гидроцилиндра 22 выдвигается (фиг. 3) в крайнее нижнее положение. Затем включается гидроцилиндр 21 механизма поворота, который вводит щупы скобы 10 в контакт с обрабатывае мой поверхностью (фиг. 4), После завершения цикла обработки скоба отводится от детали гидроцилиндром 21 и управляемый захват отводит скобу в гнездо магазина.Обработка последующих поверхностей 10 производится в аналогичном порядке.Другой вариант установки устройства для активного контроля на круглошлифовальном станке показан на фиг. 5, 6,Устройство активного контроля в этом 15 варианте размещается в передней части станка, Магазин 30 выполнен в виде прямоугольной панели с гнездами, в,которых размещены измерительные скобы 31 и прибор осевой ориентации 32. Скобы 31 и при бор 32 удерживаются в гнездах фиксаторами 33. Магазин 30 установлен с возможностью перемещения по направляющим 34 относительно основания 35, которое жестко закреплено на станине 1 станка. В ка честве привода перемещения магазина может использоваться двигатель 36 с передачей винт в гай.Механизм ввода датчиков в зону обработки устанавливается на кронштейне 37, 30 жестко соединенном со станиной 1. Он выполняется с использованием гидроцилиндров 38, на штоке 39 которого закреплен управляемый захват 40. Корпус гидроцилиндра 38 установлен с возможностью по зиционирования относительно торцев круга. Корпус перемещается по направляющим с помощью гидроцилиндра 41. Положение механизма ввода относительно торцев круга определяется упорами 42. 40Так же как и в ранее описанной конструкции возможно использование серийно выпускаемых скоб и датчиков. Они дополнительно оснащаются базирующим элементом 43 для взаимодействия с управляемым 45 захватом 40 и фиксирующими элементами 44, взаимодействующими с фиксаторами 33, для удержания скоб в гнездах магазина.Последовательность работы устройства аналогична описанной ранее. После наладочных операций по программе производится позиционирование магазина 30 и гидропилиндра 38 устройства ввода.Далее по команде системы управления подается масло в рабочую полость гидро- цилиндра 38. Захват 40 входит в контакт с базирующим элементом прибора осевой ориентации или скобы, освобождая его от фиксаторов 33, и вводит прибор или скобу в зону обработки. Формула изобретенияУстройство активного контроля размеров для круглошлифовальных станков с ЧПУ, содержащее предварительно настроенные измерительные приборы для контроля диаметральных и осевых размеров и смонтированный на основании механизм ввода приборов в зону обработки, отличающ е е с я тем, что, с целью сокращения времени наладки и расширения технологических возможностей устройства, оно снабжено магазином, установленным на основании с возможностью перемещения относи- сительно основания параллельно оси обрабатываемого изделия и позиционирования относительно механизма ввода, причем измерительные приборы размещены в упомянутом магазине так, что каждый прибор имеет возможность соединения с механизмом ввода, а механизм ввода смонтирован на основании с возможностью установки в двух фиксированных положениях относительно торцев шлифовального круга.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Высоцкий А. В. и др. Приборы и устройства для активного контроля размеров в машиностроении. М., Машгиз, 1961, с. 86 - 87.