Способ управления поперечной подачей внутришлифовального станка и устройство для реализации этого способа

О П И С А Н И Е ( ),521124ИЗОБРЕТЕН ИЯ Своз СоветскихСоциалистичесникРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ) Приоритет всудлретевиеВ кликтетСфеатв Мкнквтров СССРав далем кафбрвтвккла еткрепкй 43) Опубликоваио 1 63 юллетеиьК 621,503,5) О.ата ликов фер, Б. В, Гришин и Ю, Л, Э Я. Рюмк 72) Авторы изобретены конструкторское бюро по проектированию средстии и контроля и электроэроэионного оборудования Ос автома71) Заявител 4) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПОПЕРЕЧНОЙ ПОД СТАНКА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕАЛИЗА Й ВНУТРИШЛИФОВАЛЬНОГОИ ЭТОГО СПОСОБА Иэобрещим стауправленияиспольэова тение относится к металл нкам с системами автоматиразмерной подачей и мож ио на внутришлифовальных орежу- Прескогола от ет быль шлифо авто-, ошибк и отклонении ре заданного энач валькой бабки и в величине п образом, обеспечивае ба оправки шлифовал обработки, что поэвол обработки, при этом ется конусность отве ной работы станка обходимо, чтобы уро оставались постояннь друга в течение всег между поднастройкам деталей роцессе обработки пана размерной цепи отуюшего перемещениедо щлифовального крнно измениться, эа счорлаций деталей стного круга между пракомпенсации износа щлпосле правок кругаию уровня настройки датчика, кон- шлифовальной вели.читролирбабки,20 щественых деффовальностикругазб слеще уга может сует телпературка, износа щликали и погреш- ифовальиого то приводит к этого датчика. Известен виутришлифовальный станок, в котором управление поперечной подачей осуществляется в функции скорости съема првпуска., Устройство управпения поперечнойО подачей в этом станке содержит датчик кон тропа припуска, выполненный в виде индуктивного измерительного устройства, которое ощупывает отверстие иэделия, начиная с момента загрузки и до окончания обработки, И и выдает сигналы, пропорциональные съему припуска, датчик контроля перемещений, шлифовапьной бабки, выполненный в виде потенциометра, обеспечивающего получение электрических сигналов, пропорциональных поперечным перемещениям шлифовальной бабки, и блок сравнения сигналов датчиков, в котором вырабатывается результирующий сигнал, служащий для управления механизмом подачи шлифовальной бабки. эультирующего сигнаения, механизм подачи отрабатывает сигнал рогиба оправки. Таким тся стабилизация проги ьного круга в процессе яет повысить точность существенно уменьщарстий. Однако для точпо этому способу невни настройки датчиков тми относительно друг о времени обработки и станка.Кроме того, уровень настройки датчикаприпуска также может смещаться в процессе обработки партии деталей с целью получения диаметра обрабатываемых отверстийв пределах заданного допуска. 6Таким образол 1, уровни настройки датчиков в атом станке не остаются постоянными относительно друг друга, прп этом одному и тол 1 у же значению результирующегосигнала датчиков лшгут соответствовать 10различные прогибы оправки шлифовальногокруга, что приводит к дополнительному рассеиванию конусности обрабатываемых отвестий,6С целью повышения точности обработкгпо предлагаемому способу включение блокасравнения сигналов датчиков производитсяпри нулевой скорости съема припуска, измеряемой в ироцессе выхаживания после чернового 1 илифоваиия, ири этом разность сравниваемых сигналов в начальный момент чистового шлифования устанавливается равнойнулю,В устройстводля осуществления предлагаемого способа встроен блок контроля скорости съема припуска, а блок сравненияснабжен двумя сумматорами на два входа.Один вход каждого сумматора соединен ссоответствующим датчиком непосредственно,а другой - через запирающее устройство,которое включается по сигналу от блокаконтроля скорости при уменьшении скоростисъема припуска до нулевого значения,в процессе выхаживания, при этом выходы сумматоров соединены с блоком сравнения.Предлагаемый способ осуществляется слеяуфощим образом,И процессе шлифования производится непрерывное измерение фактического съемапрйпуска с обрабатываемого изделия и перемещения бабки изделия (или шлифовальнойбабки), соединенной с механизмом поперечной подачи.В цикле обработки предусмотрен этап выхаживания после чернового шлифования, впроцессе которого измеряется скорость фактического съема припуска с обрабатываемогоиэделия. При уменьшении скорости съемаприпуска до нулевяо значения, что соответ баствует практически нулввой деформации оправки шлифовальиего:круга, начинается сравнение сигналов, поступающих от устройствконтроля припуска и перемещения бабки.При этом в начальный момент чистового 66В,шлифования значения сравниваемых сигналовустанавливаются равными нулю.При включении чистовой подачи значениясравниваемых сигналов начинают расти в зависимости от величин фактйческого съемаприпуска и перемещения бабки. Величина разности этих сигналов соответствует прогибу оправки шлифовального круга.При отклонении результирующего сигнала от заданного вырабатывается сигнал, управляющий механизмом размерной подачи. Таким образом, в процессе чистового шлифования поддерживается постоянство прогиба оправки шлифовального круга.В силу того, что сравнение сигналов всегда начинается с их нулевого значения, соответствующего нулевому значению прогиба оправки на точность поддержания прогйбаоправки в заданных пределах не влияет относительное смещение уровней настройки устройств контроля припуска и перемещения бабки, Ьь 1 званное указанными выше причина ми. Относительным смещением уровней на- стройки измерительных устройств на этапе чистового шлифования в пределах одного кольца можно пренебречь ввиду его малости.На фиг. 1 представлена принципиальная схема внутришлифовального станка с предлагаемым устройством для управления поперечной подачей при использовании пневматических датчиков контроля; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1.Станок содержит станину 1, шлифовальную бабку 2, бабку изделия 3 с механизмом поперечной (размерной) подачи 4, пневматический датчик 5 контроля припуска, корпус которого закреплен на бабке изделия, а измерительный наконечник контактирует с обрабатываемой поверхностью кольца 6, пневматический датчик 7 контроля, перемещения бабки иэделия, корпус которого закреплен на станине, а измерительный наконечник контактирует с кулаком 8 механизма подачи 4, при этом перемещение измерительного наконечника датчика 7 равно перемещениюбабки изделияв точке касания шлифовального круга Э с обрабатываемым кольцом.Измерительные ветви датчиков 5 и 7соединены с блоком сравнения, выполненным в виде мембранных сумматоров 10 и 11; выходы которых соединены с сильфонным Дифференциальным. пневмоэлектроконтактнымпреобразователем 1 2,. управляющим леханиэмом подачи 4.1Камеры 13 и 14 сумматоров соединенй с измерительными ветвями соответствующих, датчиков непосредственно, а камеры 15 и 16 - через запирающие устройства, выполненные в виде клапанов 17 и 18, срабатывающих по команде от блока 19 контроля скорости съема припуска;Блок 19 представляет собой дифференциальный сильфониый пневмоэлектроконтактный преобразователь, камера 20 которого5соединена с измерительной ветвью датчика5 непосредственно, а камера 21 - черезинерционное звено, состоящее иэ регулируемого дросселя 22 и емкости 23,В процессе съема припуска приращениедавления в камере 21 отстает от приращения давления в камере 20 иэ-за наличияинерционного звена, включенного на входкамеры 21. Причем разность давлений вэтих камерах пропорциональна скорости съе Ома припуска, При отключенных клапанах 17и 18 давление в камерах 13 и 15 и в камерах 14 и 16 сумматоров уравновешивают друг друга, поэтому давление на выхо;дах сумматоров равно давлению задания,поступающего в камеры 24 и 25 от стабилизированного по давлению источникапитания (на фигурах не показан). Давлениезадания вводится в сумматоры дпя исключения ввтоколебаний, которые могут возни- ЗкиУтьна выходе сумматоров при нулевойразности давлений нв входах камер 13 и15 сумматора 10 и на входах камер 14и 16 сумматора 11,Помимо блоков сравнения и контроля. скорости, датчик 5 соединен с сильфоннымдифференциальным пневмоэлектроконтактнымпреобразователем 26, включенным по схемес противодввлением и выдающим в схемустанка команды на окончание чернового3шлифования и отскок бабки иэделия при нулевом припуске на обрабатываемом кольце.Цикл обработки на станке начинаетсябыстрым подводом бабки изделия к шлифо 35ввльному кругу. От автоматического врезного устройства (на фигурах не показано)производится включение черновой подачи.В процессе шлифования датчик 5 непрерывно следит. эв съемом припуска с обрабатываемого,кольца, а датчик 7 - эв перемещением бабки иэделия,При снятии чернового припуска преобра- зователь 26 выдает команду в схему став-. ка нв прекр;щение подачи. Далее осущест.- вляется процесс выхаживания. При уменьшении прогиба оправки 27 шлифовального круга в процессе. выхвжияания уменьшаются скорость съема припуСка и разность Э давлений в камерах 20 и 21 преобразователя 19. При нулевой разности давпений замыкаются электрические контакты преобразователя, выдающие команду нв вклю чение клапанов 17 и 18, запирающих камеры 15 и 16.сумматоров.Нулевая разность давлений в камерах 20 и 21 соответствует нулевой скорости съема припуска, т.е. нулевому прогибуоправки 27 шлифоввльного круга. Е Для сокращения времени выхаживания в цикле станка может быть предусмотрен реверс подачи после окончания чернового шлифования, т.е. может быть применено так называемое ускоренное выхаживанием Далее включается чистовая подача, скорость которой возрастает по линейному за кону.В процессе чистового шлифования давле 1 ние на выходе сумматора 10 я в,камере 28 преобразователя 12 измеряется, пропорционально перемещению бабки изделия, а давление на выходе сумматора 11 и в камере 29 преобразователя - пропорционально фактичес кому съему припуска.При этом сравнение сигналов датчиков контроля припуска и перемещения бабки в преобразователе 12 всегда начинается с одного и того же уровня, соответствующего величине давления задания, в камерах 24 и 25, которве остается постоянным в течение всего времени работы станка.Таким образом, в процессе чистового шлифования разность давлений в камерах 28 и 29 преобразователя 12 пропорциональна прогибу оправки 27 шлифовального круга,По достижении прогиба оправки 27, равного заданному для данного технологического процесса, что соответствует определенной разности давлений в камерах 28 и 29, соответствующие электрические контакты преобразователя 12 замыкаются,и в схему станка поступает команда на стабилизацию скорости размерной подачи. Если в процессе дальнейшей обработки прогиб оправки превышает заданный, то замыкается другая пара электрических контактов преобразователя 12, выдающая команду в схему станка нв уменьшение скорестиразмерной подачи (уменьшение скорости подачи также происходит по линейному закону). Скорость подачи уменьшается до тех пор, пока величина прогиба оправки шлифовального круга не станет равной заданной.1Аналогично устройство работает и при уменьшении прогиба оправки по сравнению с заданным.При достижении размера обрабатываемого отверстия, равного заданному, срабатывают соответствующие электрические контакты преобразователя 26 и выдают команду в схему станка на отскок бабки изделия.Преобразователь 12 принципиально может иметь аналоговый выход.Таким образом, в процессе чистового ,шлифования поддерживается постоянство прогиба оправки шлифовального круга, чтоФ ор мула 1. Способ управления поперечной подачей внутришлифовального станка, работаю существенно уменьшает рассеивание конус- ности отверстий обработанных изделий.В отличие от известных устройств, в которых уровни настройки датчика контроля припуска и датчика контроля перемещения бабки устанавливаются при настройке станка и в процессе шлифования партии деталей могут смещаться относительно друг друга, что приводит к погрешности измерв ния прогиба оправки шлифовального руга 1 10 а следовательно, и погрешности обработки, в предлагаемом станке смещение уровней "настройки датчиков иэ-эа укаэанных выше причин не влияет на точность измерения прогиба оправки и иа точность формы обработанных колец.Для исключения смещения настройки аФчикаиз-эа износа шлифовального круга механизмкомпенсации 30 износа шлифовального круга розмешен между кулаком 8 и бабкой и:ь делия. Такич образом, величина перемеще ния измерительного наконечника датчика 7 не зависит от диаметра шлифовального круга. 8щего по циклу черновое шлифование - выхаживание - чистовое шлифование, предусматривающий сравнение величины фактичесого съема припуска с перемещением бабки станка и выработку результирующегосигнала, управляющего механизмом понесречной подачи етой бабки, с использованиемдатчика контроля припуска, датчика контроля перемещения бабки и блока сравнения,сигналов датчиков, управлчющего механизмомподачи, отличающийсятем, что, с целью повышения точности обработки, включение блока сравнения производят при уменьшении до нулевого значенияскорости съема припуска, измеряемой впроцессе выхаживания,2. Устройство для реализации способа по и. 1, о т л и ч а ю а е е с я тем, что в него встроен блокконтроляскороб ти съема припуска, а блок сравнения снабжен двумя сумматорами на два входа, при чем один вход каждого сумматора соединен с одним из датчиков непосредственно, а другой - через запирающее устройство, свя-, занное с блоком контроля скорости съема ярипуска, при этом выходы сумматоров со-, единены с блоком сравнения./5 3 Тираж 106 В Подписное НИИПИ Государственного комитета Совета Минист по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж,Раушская .наб., д. 4/5