Система активного контроля точности формы и размеров многоступенчатых деталей

(51) М. Кл. В 24 Ь 4904 явлено 22.03,73 (21) 1897389/25 присоединением заявк Государственный комите Совета Министров СССР ло делам изобретенийи открытий72) Авторыизобретения71) Заявитель Э. А. Нуриев, А. А. Шорников, И. А. Марутенков и С. В, ВолоховМосковское ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени высшее техническое училище им. Н. Э. Баумана м;ад 1 й, 1 ЛЗ(54) СИСТЕМА АКТИВНОГО КОНТРОЛЯ ТОЧНОСТИ ф 0 "ФОРМЫ И РАЗМЕРОВ МНОГОСТУПЕНЧАТЫХ ЕТАЛЕЙ 2 тся к обработке,на станках.ктивного контроля диаобрабатываемой многоключающая приборы акатчиками на каждой из анизмы индивидуальной етствующие цепи управИзобретен круглошлиф Известна метр альных тупенчатой ивного кон шлифуемых правки круг ления ими.механизма общей ие относи овальных система а размеров детали, в троля с д шеек, мех ов и соотв Это достигается те системе параллельно ным на шлифуемых контроля положения фовальных кругов, а но подключены через вающие элементы це ному анализатору, вк ления механизмами шлифовальных круго м, что в предлагаемои датчикам, установлен- шейках, введены датчики точек образующих шливыходы датчиков попарсуммирующие и сравнипей управления к введенлючающему цепи управ- индивидуальной правки в или цепь управления Недостатки известнои системы состоят в том, что невозможна компенсация погрешностей формы деталей (особенно нежестких), вызываемые чисто упругими отжатиями шлифуемых ступеней и кругов во время обработки, а также при совокупном действии нескольких факторов (например износа и упругих отжатий).Цель изобретения - повышение точности размеров и формы обрабатываемых поверхностей,дополнительно введенногоправки.В цепи управления, механизмами индивидуальной правки введены щупы, контактирую щие с обрабатываемой поверхностью и перемещающиеся в осевом направлении синхронно с алмазными карандашами, причем сигналы со щупов через сравнивающие устроиства подаются на анализатор, а в механизмы ино дивидуальной правки введены датчики обрат,ной связи, измеряющие фактическое поперечное перемещение алмазных карандашей,На фиг. 1 изображена блок-схема системына примере трехступенчатой детали; на фиг, 5 2 - система соответствующей правки шлифовальных кругов.Приборы 1 - 9 активного контроля установлены равномерно вдоль ступеней обрабатываемой детали 10 из расчета по три прибора на О одну ступень; два по краям и один в середине ступени для контроля диаметров ступеней детали в различных сечениях. Напротив этих приборов на противоположном конце шлифовальных кругов 11 расположены датчики 12 - 5 20, контролирующие размеры шлифовальныхкругов в тех же сечениях, Сигналы каждой пары прибор - датчик складываются в соответствующих сумматорах и поступают в ком,параторы 21, 22 и 23, причем каждый компаратор, сравнивает просуммированные сигналы10 пар прибор - датчик, установленных на однои ступени. Одновременно сигналы с приооров поступают в первичные дискриминаторы 2 а - 26 амплитуд. 1(аждый дискриминатор сравнивает сигналы от приооров, контролирующих отдельные ступени детали и выдает наибольший сигнал, Выделенные первичными дискриминаторами наибольшие сигналы поступают во вторичный дискриминатор 27, где они сравниваются, а,наибольший из них усиливается с помощью усилителя 28 и поступает в число-импульсныи преобразователь 29 и далее в форме импульсов в блок 30 управления механизмом оощей правки. Если размер какой - либо ступени детали к моменту окончания обработки выходит за допустимые пределы, то амплитудный дискриминатор 31 выдает сигнал, который усиливается усилителем 32 и поступает в число-импульсный преобразователь 33, откуда направляется в блокуправления механизмами индивидуальной правки.Сигналы от компараторов 21 - 23 поступают в анализатор 35 (фиг. 2), где определяется причина погрешности и формы и в зависимости от характера (прямой или фигурнои) предстоящей правки кругов 11 выдается команда на подвод к обрабатываемым шейкам 10 соответствующих щупов 36, 37 и 38, включаемых в работу от исполнительного устройства 39, который от команды анализатора 35 управляет положением золотника 40. В зависимости от положения золотника 40 жидкость попадает в ту или иную полость гидроцилиндра 41, поршень которого жестко связан со столиком 42, на котором располагаются щупы 36, 37 и 38. Щупы начинают двигаться вместе со столиком по поверхности обработанной детали 10. Одновременно жидкость попадает в гидроцилиндр 43, связанный с гидроцилиндром 41, и получает движение столик 44 с расположенными на нем правильными алмазами, При движении столика 42 сигналы от щупов 36, 37, 38 поступают одновременно в соответственно сравнивающие и запоминающие устройства 45 и 46, 47 и 48, 49 и 50 и через анализатор 35 - в устройства 51 - 53 сравнения, усилители 54 - 56 и механизмы 57 - 59 индивидуальной правки, где преобразованные в механические импульсы сигналы управляют поперечными перемеще 1 ниями соответствующих алмазов, движущихся в продольном направлении (вдоль оси кругов) синхронно со щупами 36, 37 и 38. Полная отработка механизмами индивидуальной поперечной подачи подаваемых сигналов контролируется датчиками 60 - 62 перемещений, которые имеют обратную связь с устройствами 51 - 53 сравнения. Для совместного выдвижения всех алмазов в поперечном направлении вместе со столиком 44, на котором они размещены, служит механизм общей правки 63, который работает от сигнала блока 30 управления 30. Сложение сигналов датчиков 5 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 приборов 1 - 9 активного контроля и датчиков 12 - 20 осуществляется в сумматорах 64.Б результате такого движения алмазов шлировальные круги 11 получают соответствующую правку с учетом факторов, деиствующих в процессе шлифования, и обработанные поверхности детали получаются строго цилиндрическими.Система работает следующим образом.Все приооры 1 - 9 активного контроля настраивают,по эталонным деталям с нулевой погрешностью формы продольного сечения всех ступеней на уровне настройки, соответствующей допустимым погрешностям формы ступеней детали, а приборы 2, 5 и 8, кроме того, и на допустимые размеры ступеней детали.Если к моменту окончания обработки, который характеризуется достижением одной из ступеней детали окончательного размера и подачи приборам 2 или 5, или 8 команды на прекращение обработки, размер какой - либо из остальных ступеней выходит за допустимые пределы, то амплитудный дискриминатор 31, в который поступают сигналы с приборов 2, 5 и 8, выдает сигнал разности между полученным и требуемым размером ступени, который усиливается усилителем 32 и поступает в число-импульсный преобразователь 33, откуда в виде импульсов направляется с помощью блока 34 управления,на механизм 57 или 58, или 59 индивидуальной правки шлифовального круга, обрабатывающего ту ступень детали, которая первой достигла окончательного размера, и отрабатывается механизмом индивидуальной правки, преобразуясь в дискретное поперечное перемещение правильного алмаза на величину, пропорциональную количеству импульсов, затем происходит правка кругов перемещением столика 44 с помощью гидроцилиндра 43. При выходе погрешностей продольного сечения одной или нескольких ступеней за допустимые значения, что фиксируется приборами активного контроля 1 - 9, с помощью анализатора 35 определяется причина погрешности формы для того, чтобы определить вид необходимой правки. Для этого сигналы пар прибор - датчик, просуммированные в сумматорах 64, подаются в компараторы 21, 22 и 23, где они сравниваются, а результаты сравнения поступают в анализатор 35. Если просуммированные сигналы отличаются друг от друга не более чем на определенную допустимую величину, то причиной погрешности является неравномерный износ круга (т. е. упругими отжатиями можно пренебречь) и необходима прямая правка шлифовальных кругов.В том случае, когда разность сигналов превышает допустимую величину, причиной погрешности является упругий отжим детали или круга (т. е. преобрадает упругий отжим системы) и требуется фигурная правка.Прямая правка осуществляется после поперечного перемещения столика 44 от механизма 63 общей правки на величину наиболь 44204425 30 35 шей погрешности формы ступеней летали, которая выявляется с помощью первичных дискриминаторов 24 - 26 и вторичного амплитудного дискриминатора 27, усиливается усцлтттелем 28, преобразуется в импульс число-и- пульсным преобттазователем 29 и цолается на механизм общей правки 63 с помощью блока управления правкой 30.Фигурная пттавка осуществляется с помощью щупов 36, 37 и 38, которые входят в контакт со ступенями детали в начале каждой ступени, и начальные сигналы тттчпов фиксируются запоминающими устройствамтт 46, 48 и 50, а затем по мере перемещения щупов вдоль образующих ступеней детали текущие сигналы с щупов сравниваются с начальными значениями в устройствах 45, 47 и 49 сравнения, и сигналы рассогласования, пропорциональные погрешностям формы продольного сечения ступеней детали, поступают чеоез анализатор 35 и усилители 54 - 56 на механизмы 57 - 59 индивидуальной правки шлифовальных кругов, которые и отраоатыватот эти сигналы. Полная отработка механизмам т индивидуальной подачи подаваетт,тх сигналов контролируется датчиками 60 - 62 переметттений, которые подают в устройства 51 - 53 сравнения сигналы, пропорциональные фактическому перемецтенттю правильных алмазов. При фигуттной правке столик 42 ц 44 перемещается синхронно, параллельно оси детали, с помощью гидроцилиндров 41 и 43, управляемых исполнительным устройством 39, с которого подается сигнал на золотник 40 цилиндров. Предмет цзобретенця 1. Система актттвного контроля точности формы и размеров многоступенчатых деталей в процессе врезного шлифования на многокруговых круглошлифовальных станках, включающая приборы активного контроля с датчиками на каждой цз шлифуемых шеек, ц механизмы индивидуальной правки кругов ц соответствующие цепи управленття ттмтт, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности размеров ц формы обрабатьтваемьтх поверхностей. параллельно датчикам, установленным на шлифуемых тцеттках, введены датчики контроля положения точек образующих шлифовальных кругов, а выходы датчиков попарно подключены через суммирующие и сравнивающие элементы цепей управления к введенному анализатору, включающему цепи управления меанизмамц пнливцдуальноц правки шлифовальных кругов цлц цепь управления дополнительно введенного меанизма обтцей правтстт. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что в цепи управления механизмамтт индцвцдуальной правки введены тттпьт, контактиоующце с обраоатываемой поверхностью ц перемещаютпиеся в осевом направлении синхронно с алмазнымц карандашамц, причем сигналы со цтупов через сравнттвающце устройства подаются на анализатор, а в механизмы пндцвттдуальной правки введены датчики обратной связи, измеряющие фактическое поперечное перемсщснтте алзтазных карандатттей.442044 Ря 5 псно игоаекия Ал номпарплоро 8(Н фиг Г Составитель А. Арапов актор И. Бродская Техред Л. Морозова Корректор Т. ДобровольЗаказ 1029/2 Изд.427 Тира ЦНИИПИ Государственного комитета Совета по делам изобретений и открь Москва, Ж.35, Раушская наб., дписно Типография, пр. Сапунова,йл 5 лпна упрп 3 генин меонцяиоми ин 3 о 3 и 3 уольнпй пражски ж 875Министий4/5